黄土地区生土建筑震害特征及防灾对策研究

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1、黄土地区生土建筑震害特征及防灾对策研究摘要:生土建筑在我国黄土地区广大农村仍占相当比例，历次地震，房屋破坏严重。因此，加强对黄土生土建筑抗震性能的研究具有重要意义。通过对陕、甘、宁、青、晋等省(区)黄土生土建筑民房的现场调查，将黄土地区生土建筑划分为5种类型，阐述了其结构特点。根据黄土地区地震中生土建筑的破坏情况，阐述了不同类型生土建筑的震害特征及致灾机理，并对其在不同地震烈度下的震害结果进行了统计分析，给出了各类生土建筑在地震烈度VI一X情况下的震害预测结果。在此基础上，针对当前民房建设中抗震设防存在的问题，提出了相应的预防对策。关健词:黄土;生土建筑;震害;预防对策中图分类号:

2、TU435生土建筑具有就地取材、因地制宜、施工简便的优点，且经济实用，因此在我国西部广大村镇，尤其是经济尚不宽裕的地区仍在采用。生土建筑主要包括平房和窑洞两种型式。黄土地区的平房以黄土土坯墙或土筑墙承重的房屋占相当大的比例，这类房屋延性差，抗剪抗弯强度均较低，加之场址选择不当、地基处理不善、砌筑质量较差、规划布局存在缺陷以及农民建房受传统观念的影响等原因，在多数情况下，震害要比其它结构严重。因此，分析研究黄土地区生土建筑震害机理及特征，合理评估其震害程度并采取相应的预防措施，对于减少本地区地震灾害损失具有重要意义。　　作为生土建筑另一种型式的黄土窑洞在我国有悠久的历史，特别是在西北

3、黄土高原，由于自然地理环境、地质地貌、气候条件及经济状况等原因，黄土窑洞成为一些地区农村民居的主要建筑形式之一。据粗略估计，我国目前尚有相当多的人口居住在黄土窑洞内，窑洞总建筑面积约2亿多扩。在窑洞分布区域中，有45%的地区的地震烈度在7度以上。近些年来，随着人口的不断增加和人们生活质量的迅速提高，对土地资源的过度利用已酿成性质和后果极其严重的灾害[‘]。窑洞作为节约耕地的一种特殊建筑，对其进行合理的开发与利用，在可耕地逐年减少、生存环境不断恶化的今天，尤其具有重要意义。因此窑洞抗震问题应予以重视。　　1黄土地区生土建筑类型为了了解黄土地区生土建筑的类型和抗震现状，我们考察了陕、甘

4、、宁、青、晋等省(区)100多个村镇的民用建筑。可以看出，自然条件、生活习俗、特别是经济状况是导致各地区民用生土建筑类别存在差异的主要原因。生土建筑抗震性能主要取决于承重体系整体的强度和稳定性，基于此，以生土建筑的承重体系作为划分生土建筑类型的依据，将西北黄土地区常见的生土建筑划分为5种类型〔’}，即:木架承重房屋、墙体承重房屋、混合承重房屋、土坯拱房和黄土窑洞。　　1.1木架承重房屋该种类型房屋是西北黄土地区农村的主要民居类型。屋顶全部荷载均由木架承受，其墙体仅起间隔或围护作用，按其结构整体强度和稳定性，又可分为简单木架房和正规木架房两种。　　(l)简单木架房简单木架房屋架的整体

5、由柱、梁、擦和横向拉捧构成，但拉捧多不齐全，或仅由柱、梁、擦构成屋架。节http://www.shlunwen.com/点多为桦接，一般木料较细，材质较差。　　(2)正规木架房正规木架房也称“穿斗木架房屋”，木架结构完整，梁、擦、柱、捧齐全，且多为“双擦双捧”。结构各节点全为铆桦结合，桦头加木销铆固，整体性及柔性均好。一般用料粗大，材质好，施工工艺讲究，质量较高，是生土建筑中抗震性能最好的结构类型，该类型房屋在黄土地区分布较广，外型上有单面坡顶和两面坡顶之分，但多为两面坡顶。木架房的屋盖系统，由擦、椽及屋顶铺盖部分组成，墙体为黄土土坯或土夯墙。　　1.2墙体承重房屋该类型房屋的承重

6、体系为墙体，即通称的“土搁梁”、“通擦房”。房屋的大梁或擦子直接搭放在承重夯土墙或土坯墙上，一般无固定措施，墙体承受屋盖系统全部荷载。作为承重墙体，有土墙、石墙、土石混筑墙和砖柱土坯墙几种类型。这种房屋用料少、成本低廉，在西北干旱的黄土地区分布较广。另外，砖柱土坯墙房屋的承重体系为砖柱，土坯砌筑围护墙和隔墙，个别有轻质隔墙。　　1.3混合承重房屋这种类型房屋的结构特点介于木架承重和墙体承重两种结构类型之间，即部分为墙体承重、部分为简单木架承重。外型多为单面坡顶，在甘肃东部称其为“挑檐房”。其特点是节省木料，但由于仅在房屋中部由梁柱或擦柱构成简单木架，如两间房中间一道排架或三间房仅中

7、间两道排架，或仅在“通凛房”的脊擦下设柱支撑。因此房屋结构的整体性差，强度分布不均匀。前墙和隔墙多为土坯筑砌，山墙、后墙则多为夯土墙。　　1.4土坯拱房拱房实际是墙体承重类型房屋的一种特殊类型。屋顶由土坯砌成拱形，土坯拱窑的侧墙多为夯土墙，下部墙厚50一75em，顶部厚40一65cm;拱高多为2.5一3.3m，单拱进深2.6一6m不等，开间2.0一2.sm。窑体前后墙多为土坯砌筑，在砌筑拱顶时，多用支撑拱模，亦有在拱中央由楔型土坯填砌。这种类型房屋修建简单，不需木料，