建筑施工技術(shù)-Construction Technology of Civil Engineering 大災(zāi)變 2018 花蓮地震震害回06課件講解

建筑施工技術(shù)ConstructionTechnologyofCivilEngineering大災(zāi)變·2018花蓮地震震害回望目錄CONTENTS一、地震背景二、地震震動(dòng)特性三、建筑物震害四、橋梁震害

五、港口震害01地震背景2018年2月6日深夜，當(dāng)大部分人正處夢(mèng)鄉(xiāng)時(shí)，斷層內(nèi)積累的壓力被打破，花蓮發(fā)生了6.5級(jí)的大地震。這是當(dāng)?shù)刈?972年瑞穗地震以來(lái)發(fā)生過(guò)規(guī)模最大的地震。地震造成了數(shù)百人的傷亡，數(shù)以千計(jì)的人類構(gòu)筑物分別受到了不同程度的損害。史稱“2018年花蓮地震”。根據(jù)臺(tái)灣中央氣象局地震測(cè)報(bào)中心所公布的資料顯示，2018年2月6日23時(shí)50分花蓮縣近海發(fā)生了強(qiáng)烈地震。震央坐標(biāo)為北緯24.1度，東經(jīng)121.73度，震源深度約為6.3公里?；ㄉ彽卣鹫鸲确植紙D從圖中可以看出，基本上臺(tái)灣大部分地區(qū)均有震感。臺(tái)灣中央地質(zhì)調(diào)查所對(duì)花蓮市的災(zāi)情進(jìn)行了初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)受災(zāi)嚴(yán)重的構(gòu)筑物大多出現(xiàn)在一條經(jīng)過(guò)花蓮市的主斷層——米侖斷層附近。受損嚴(yán)重的建筑物與斷層關(guān)系同時(shí)，沿?cái)鄬友鼐€都可以觀察到地表有顯著的破裂與位移。因此初步判定，本次地震是由米侖斷層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，釋放能量所導(dǎo)致的。02地震震動(dòng)特性斷層（fault）在地球構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中廣泛發(fā)育。在地殼運(yùn)動(dòng)中，假設(shè)我們對(duì)地殼用力進(jìn)行擠壓，地殼就會(huì)受到很大的壓力。當(dāng)它受到的壓力到達(dá)某個(gè)臨界面時(shí)，在某個(gè)薄弱位置就會(huì)發(fā)生斷裂，地層產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。斷層的典型構(gòu)造由于斷層是受壓力影響而成，這個(gè)區(qū)域的地層會(huì)特別破碎。所以，在大規(guī)模地震發(fā)生時(shí)，地震波傳遞到斷層的位置時(shí)，由于地層突然變得破碎，在鄰近區(qū)域會(huì)率先產(chǎn)生很多具有單一頻率及方向性的速度脈沖，造成此區(qū)域的建筑物受到地震的影響更大，稱為近斷層效應(yīng)（NearFaultEffect）。通過(guò)花蓮鄰近的測(cè)站結(jié)果也顯示了這點(diǎn)。所有靠近米侖斷層的測(cè)站都顯示有速度脈沖。花蓮地區(qū)測(cè)站的水平向速度脈沖這意味著，鄰近斷層兩側(cè)的構(gòu)筑物將會(huì)遭受更加嚴(yán)重的破壞。震后的調(diào)查結(jié)果也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。03建筑物震害本次地震受損嚴(yán)重的建筑物大多分布在斷層附近，其中多棟多層建筑物出現(xiàn)了倒塌。值得注意的是，這些倒塌的建筑物都有個(gè)共性：他們都是“頭重腳輕”的軟弱底層建筑物。頭重腳輕是抗震設(shè)防中的大忌。當(dāng)遭受反復(fù)搖晃、擺動(dòng)時(shí)，重心更高的建筑物在慣性的作用下，將很容易出現(xiàn)倒塌。倒塌的這些建筑物均為商住混用樓。底層作為商鋪，高層作為住宅。底層的商戶為了獲得更大的空間進(jìn)行商業(yè)活動(dòng)，把很多填充間隔墻都拆了，人為地將建筑物變成了“軟腳蝦”。其中，受損最嚴(yán)重之一的云門(mén)翠堤大樓在地震的作用下，出現(xiàn)了跪下（kneedown）破壞。倒塌正面倒塌背面倒塌側(cè)面云門(mén)翠堤大樓12層高，一樓至三樓為商業(yè)用途。由于底層墻量少，在地震時(shí)柱子受到的軸力過(guò)大，導(dǎo)致正面區(qū)域的柱子率先出現(xiàn)軸力破壞。正面被壓壞的角柱被壓壞的邊柱在倒塌背面被拉斷的柱子，則從另一個(gè)角度講述了倒塌的原因。在倒塌背面的柱子來(lái)看，柱主筋搭接長(zhǎng)度疑似不足，而且從斷開(kāi)面觀察，鋼筋似乎都出現(xiàn)了同位搭接的問(wèn)題。在混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范中，規(guī)定了在同一位置上鋼筋搭接的面積不宜超過(guò)50%，為的就是避免在同一位置上出現(xiàn)搭接貫通薄弱面。鋼筋的搭接位置都在同一平面上鋼筋出現(xiàn)同位搭接搭接長(zhǎng)度疑似不足建于1978年的老建筑統(tǒng)帥大飯店，由于頭重腳輕的原因，則出現(xiàn)了坐下（sitdown）破壞。整個(gè)建筑物的底層柱子全部壓壞，上部樓層一起“坐到”了地上。倒塌前的統(tǒng)帥大飯店倒塌后正面倒塌后背面大飯店的平面布置為L(zhǎng)型，屬于不規(guī)則結(jié)構(gòu)，在地震時(shí)容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)，從外墻表面的斜裂縫可以觀察得出。扭轉(zhuǎn)在外墻留下的裂縫扭轉(zhuǎn)在外墻留下的裂縫在破壞的構(gòu)建外露情況來(lái)看，很多構(gòu)造方面的布置未達(dá)標(biāo)，使建筑物的抗震性能受損。從破壞的角柱來(lái)看，箍筋量不足，對(duì)混凝土的約束力較差，使柱子容易被壓壞。梁柱接頭并未布置橫向鋼筋，節(jié)點(diǎn)連接較弱。一樓外墻出現(xiàn)整片倒塌，暴露出的墻縱筋疑似埋置深度不足。梁底部的縱筋向下彎折埋入柱內(nèi)，而并非現(xiàn)行規(guī)定的向上彎折，使梁柱節(jié)點(diǎn)較易發(fā)生破壞。舊遠(yuǎn)東百貨大樓為一12層棄置大樓，在地震中雖然未被破壞，但一樓作為軟弱底層，也出現(xiàn)了大量的柱受剪破壞。一樓角柱破壞一樓柱受剪破壞04橋梁震害在本次地震中，受損較嚴(yán)重的主要是七星潭大橋及花蓮大橋。兩條大橋均處于斷層區(qū)域內(nèi)。兩條大橋的位置大橋的兩側(cè)橋臺(tái)擠壓產(chǎn)生地面隆起。伸縮縫同樣受到了擠壓，而出現(xiàn)不同程度的破壞?；ㄉ彺髽蚪Y(jié)構(gòu)采用東西兩線分離，東行線為原始橋，西行線為拓寬橋。七星潭大橋?yàn)槠咝翘毒皡^(qū)內(nèi)的高架橋，2013年完工，由于靠近引起地震的米侖斷層，其受到的震害稍較嚴(yán)重。橋臺(tái)順接路面區(qū)域出現(xiàn)了路面破壞。橋墩上方支承及橫向止震塊產(chǎn)生了剪力破壞，出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)。橋墩出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷。05港口震害在地震下，花蓮港區(qū)也出現(xiàn)了不同程度的災(zāi)害，部分碼頭設(shè)施破壞，多處出現(xiàn)了地層液化噴砂現(xiàn)象，側(cè)面說(shuō)明了地基的抗液化性能存在隱患?；ㄉ徃燮矫鎴D花蓮港23號(hào)碼頭為沉箱結(jié)構(gòu)，在地震下沉箱結(jié)構(gòu)與背后填土區(qū)域出現(xiàn)了差異沉降，最大達(dá)50cm.碼頭后線處出現(xiàn)差異沉降沉箱之間出現(xiàn)間隙西防波堤處，則出現(xiàn)了地基液化，排水溝兩側(cè)因液化而出現(xiàn)了噴砂現(xiàn)象。排水溝處噴砂路面裂隙出現(xiàn)了噴砂道路面板下出現(xiàn)了連續(xù)噴砂孔地基液化主要發(fā)生在砂性土層中。在地層振動(dòng)時(shí)，砂顆粒會(huì)和孔隙中的水一起搖晃。在不斷的搖晃中，砂層中的水壓力會(huì)逐漸升高。當(dāng)水壓升高至一定程度時(shí)，砂顆粒在水壓的作用下會(huì)變成懸浮顆粒，完全喪失強(qiáng)度。最終導(dǎo)致砂層與水變成混