第十章土木工程防災(zāi)、減災(zāi)課件

第十章

土木工程防災(zāi)、減災(zāi)第一節(jié)災(zāi)害含義與類型

一、工程災(zāi)害的含義

災(zāi)害就是指那些由于自然的、社會(人為)的或社會與自然組合的原因，對人類的生存和社會的發(fā)展造成損害的各種現(xiàn)象。工程災(zāi)害包括自然災(zāi)害和人為災(zāi)害。自然災(zāi)害主要指地震災(zāi)害、風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害等，人為災(zāi)害則包括火災(zāi)及由于設(shè)計、施工、管理、使用失誤造成的工程質(zhì)量事故。

二、工程災(zāi)害的類型（一）地震災(zāi)害（二）風(fēng)災(zāi)（三）地質(zhì)災(zāi)害（四）人為災(zāi)害（一）地震災(zāi)害

1.地震概述地震是人們平常所說的地動，是通過感覺或儀器察覺到的地面震動。由于地球不斷運動和變化，地殼的不同部位受到擠壓、拉伸、旋扭等力的作用，逐漸積累了能量，在某些脆弱部位，巖層就容易突然破裂，引起斷裂、錯動，于是就引發(fā)了地震。地震是用里氏震級來衡量的，里氏震級是由兩位來自美國加州理工學(xué)院的地震學(xué)家里克特和古登堡于1935年提出的一種震級標(biāo)度，是目前國際通用的地震震級標(biāo)準(zhǔn)。地震的大小用震級來衡量，根據(jù)地震釋放能量的多少來劃分。能量越大，震級就越大；震級相差一級，能量相差約30倍。地震按震級大小分為：大震為7級以上；強震或中強震為7級以下、5級以上；小震為5級以下、3級以上；弱震為3級以下。而地震烈度則是指某一地區(qū)地面及房屋等建(構(gòu))筑物受地震破壞的程度。我國將地震烈度劃分為12度。

地震烈度破壞程度

地震烈度

現(xiàn)象1-2度人們一般感覺不到，只有地震儀才能記錄到3度室內(nèi)少數(shù)人能感到輕微的振動4-5度人們有不同程度的感覺，室內(nèi)物件有些擺動和有塵土掉落6度較老的建筑物多數(shù)被破壞，個別出現(xiàn)有倒塌的可能，有時在潮濕松散的地面上，有細(xì)小裂縫，少數(shù)山區(qū)發(fā)生土石散落7度家具傾覆破壞，水池中有波浪，堅固的住宅有輕微損壞，如墻上有輕微的裂縫，抹灰層大片脫落，瓦從屋頂?shù)粝碌?；工廠的煙囪上部倒下；嚴(yán)重地破壞了陳舊和簡易的建筑物，有噴砂冒水現(xiàn)象8度樹桿振動很大，甚至折斷；大部分建筑物遭到破壞，堅固的建筑物墻上有很大裂縫而遭嚴(yán)重破壞，工廠的煙囪和水塔倒塌9度一般建筑物倒塌或部分倒塌，堅固建筑物有嚴(yán)重破壞，大多數(shù)不能用，地面出現(xiàn)裂縫，山區(qū)有滑坡現(xiàn)象10度建筑遭到嚴(yán)重破壞，地面裂縫很多，水面有浪，鋼軌有彎曲變形現(xiàn)象11-12度建筑物普遍倒塌，地面變形嚴(yán)重，造成巨大的自然災(zāi)害2.20世紀(jì)國外十大地震

（1）1906年美國舊金山大地震（2）1908年意大利墨西拿大地震（3）1923年日本關(guān)東大地震（4）1939年土耳其埃爾津詹大地震（5）1960年智利大地震（6）1970年秘魯欽博特大地震（7）1985年墨西哥大地震（8）1988年亞美尼亞大地震（9）1990年伊朗西北部大地震（10）1995年日本阪神大地震（二）風(fēng)災(zāi)

1.臺風(fēng)災(zāi)害臺風(fēng)是一個大而強的空氣渦旋，平均直徑600一1000km2.颶風(fēng)災(zāi)害颶風(fēng)的地面速度經(jīng)?？蛇_(dá)到70m／s，具有極強的破壞性，影響范圍也很大。颶風(fēng)到來時常常雷鳴電閃，空中充滿了白色的浪花和飛沫，海面完全變白，能見度極低，海面波高達(dá)到14m以上。

3.龍卷風(fēng)極大風(fēng)速每小時可達(dá)150千米至450千米，龍卷風(fēng)持續(xù)時間，一般僅幾分鐘，最長不過幾十分鐘，但造成的災(zāi)害很嚴(yán)重。

（三）地質(zhì)災(zāi)害

1.火山噴發(fā)2.滑坡3.砂土液化4.地質(zhì)災(zāi)害的防治

（四）人為災(zāi)害

1.火災(zāi)火災(zāi)，可分為人為破壞產(chǎn)生的火災(zāi)及無意識行為造成的火災(zāi)。

2.工程質(zhì)量事故與災(zāi)難

工程事故是指由于勘察、設(shè)計、施工和使用過程中存在重大失誤造成工程倒塌(或失效)引起的人為災(zāi)害。工程事故災(zāi)難是由于勘察、設(shè)計、施工和使用過程中存在重大的失誤造成工程倒塌引起的人為災(zāi)難。它往往帶來人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，如表9-2所示。

第二節(jié)結(jié)構(gòu)抗災(zāi)、檢測與加固

土木工程受災(zāi)后的首要問題是進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測和結(jié)構(gòu)鑒定，根據(jù)結(jié)果給出結(jié)構(gòu)處理意見，即拆除或加固后使用。土木工程的檢測、鑒定和加固是目前土木工程領(lǐng)域的熱門技術(shù)之一。一、結(jié)構(gòu)的外觀檢測二、結(jié)構(gòu)材料的檢測三、工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)與加固四、混凝土結(jié)構(gòu)加固方法五、砌體結(jié)構(gòu)的加固六、鋼結(jié)構(gòu)加固七、工程防災(zāi)、減災(zāi)及加固的熱點問題及對現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計啟迪一、結(jié)構(gòu)的外觀檢測

（一）裂縫(二)變形(三)構(gòu)件局部破損

二、結(jié)構(gòu)材料的檢測

(一)混凝土檢測技術(shù)1.回彈法2.超聲法3.鉆芯法4.拔出法5.綜合法(二)砌體結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)(三)鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)

三、工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)與加固

工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)最后落實在結(jié)構(gòu)檢測和結(jié)構(gòu)的加固與改造上。(一)結(jié)構(gòu)物使用要求改變(二)設(shè)計、施工或使用不當(dāng)(三)地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)等造成結(jié)構(gòu)損壞(四)腐蝕作用使結(jié)構(gòu)受損四、混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

(一)間接加固法1.預(yù)應(yīng)力加固法2.增加支承加固法(二)直接加固法1.碳纖維加固法2.加大截面法3.改變傳力途徑加固法4.外包鋼加固法5.地基加固與糾偏6.化學(xué)灌漿法五、砌體結(jié)構(gòu)的加固

(一)增大截面法(二)組合砌體加固法六、鋼結(jié)構(gòu)加固(一)加大構(gòu)件截面(二)連接的加固與加固件的連接（三）增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度（四）裂紋的修復(fù)與加固（五）改變受彎桿件截面內(nèi)力七、工程防災(zāi)、減災(zāi)及加固的熱點問題及對現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計啟迪

（一）我國抗震設(shè)防原則（二）新材料、新技術(shù)在結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用成為工程防災(zāi)、減災(zāi)研究熱點（三）城市化進(jìn)程加速使得生命線系統(tǒng)工程防災(zāi)減災(zāi)成為研究另一熱點人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱