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沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查

刘龙 刘志辉

刘龙,刘志辉. 沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
引用本文: 刘龙,刘志辉. 沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
LIU Long,LIU Zhihui. Investigation and Analysis of Seismic Performance of Buildings around Earthquake Fault Zone in Cangzhou Urban Area[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
Citation: LIU Long,LIU Zhihui. Investigation and Analysis of Seismic Performance of Buildings around Earthquake Fault Zone in Cangzhou Urban Area[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004

沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查

doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2023.04.004
基金项目: 河北省地震科技星火计划(DZ2021121700008);河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室开放基金(FZ223206);中国地震局地震应急与信息青年重点任务(CEA_EDEM(ITNS)—2023)
详细信息
    作者简介:

    刘龙(1988—),男,工程师,主要从事地震应急工作. E-mail:397358464@qq.com

  • 中图分类号: P315.9

Investigation and Analysis of Seismic Performance of Buildings around Earthquake Fault Zone in Cangzhou Urban Area

  • 摘要: 为探究沧东断裂周边建筑的抗震性能,对断裂周边2.5 km内建筑进行普查,普查内容主要包括建筑结构、建筑年代、建筑抗震措施、居住人口等方面。通过普查建立了该地区建筑抗震性能模型,对重点隐患点进行识别,针对抗震设防情况提出了防震减灾对策。
  • 图  1  研究区域及断裂分布图

    Figure  1.  Map of investigation area and fault distribution

    图  2  调查区各类建筑照片

    Figure  2.  Photos of various building in the survey area

    图  3  抗震薄弱环节

    Figure  3.  Weak links in earthquake resistance

    图  4  调查区评价单元划分图

    Figure  4.  Evaluation unit division map of survey area

    图  5  各评价单元抗震性能指数分布图

    Figure  5.  Seismic performance index distribution of each evaluation unit

    图  6  调查区抗震能力分布图

    Figure  6.  Distribution of seismic capacity in the survey area

    表  1  评价单元基本情况调查表

    Table  1.   Table of basic information of evaluation units

    调查点名称建筑结构有无抗震措施建造年代建筑面积/m2常住人口建筑高度/m建筑属性
    西客站加油站砖混2006602.7加油站
    康达利加油站砖混200540010加油站
    张庄子小学砖混19965007学校
    中石化26站砖混20008006加油站
    化机厂宿舍砖混1990110064818住宅小区
    汤香三温暖宾馆砖混2005150015宾馆
    建新加油站砖混199115005加油站
    河工大厂房20~31号框架20161768.3915.8厂房
    中医院宿舍砖混1990180030018住宅小区
    新悦宾馆砖混19892 00020宾馆
    隆达气体砖混19702 00011车间
    启蒙之星砖混20162 00012幼儿园
    电影器材小区砖混19982 0009018住宅小区
    高新区高庄子小学砖混2010265215.2学校
    沧南小区钢/砖混200628001000住宅小区
    亚胺厂宿舍楼砖混1995300019910住宅小区
    高新区克莱斯勒4S店201331859.1商业
    金色童幼儿园砖混1989350012幼儿园
    烟草宿舍砖混1996350050418住宅小区
    成龙小区砖混2006360021018住宅小区
    高新区观致4S店2013364111.5商业
    三建安宿舍砖混1990400050018住宅小区
    建委安置楼砖混1997400033618住宅小区
    高新区丰田4S店2013424710.15商业
    保罗玻璃砖混1978450012企业
    江南万家超市钢/砖混2005500012大型超市
    十一中学宿舍楼砖混1998500016815住宅小区
    经贸委宿舍楼砖混1998500033618住宅小区
    西花园小学砖混2013588613学校
    高新区大众4S店201359908.2商业
    沧州海关砖混2003646929.2政府机关
    国际机器人3号厂房20166709.2912.3厂房
    国际机器人5号厂房20166892.812.3厂房
    颐和中学砖混2013740015学校
    西环路小学砖混1997800012学校
    国际机器人4号厂房20168526.1312.3厂房
    机械公司砖混199088498车间
    国际机器人2号厂房20168864.5310.9厂房
    万泰家园小区砖混20019300245819住宅小区
    后辛庄楼房砖混20019600111318住宅小区
    明珠商贸城3号公寓砖混2014981448.82住宅小区
    高新区奥迪4S店20139 98512.95商业
    化工实验厂砖混199110 00010企业
    汽车配件小区砖混199810 00026218住宅小区
    沧州市第十三中学砖混201710 853.920.37学校
    高新区奔驰4S店201311 00016.8商业
    黄河路小学砖混20131160316.95学校
    沧州市检察院砖混20061165940.15政府机关
    高新区产业新城16号厂房框架201711856.862.95厂房
    沧州中西医结合医院康复院区框架20131200049医院
    警苑小区砖混2007120001 90022住宅小区
    明珠商贸城1号公寓砖混20141227848.82住宅小区
    明珠商贸城2号公寓砖混20141227848.82住宅小区
    沧州市教育局砖混201012725.270办公楼
    修械所宿舍楼砖混19991300054618住宅小区
    河北工业大学科技园4号楼框架201514872.5847.05办公楼
    河北工业大学科技园5号楼框架201514872.5847.05办公楼
    南湖学校砖混19971500015学校
    市十一中学砖混20131500015学校
    生产资料小区砖混19971500033618住宅小区
    河北工业大学科技园2号楼框架201515008.1239.25办公楼
    绿荫宿舍楼砖混19951600012618住宅小区
    解放路小学砖混20151603722.4学校
    新世纪小学砖混2001166507.5学校
    馨泰二期砖混200817000165918住宅小区
    明珠冷库砖混20141793512.5车间
    光明小学砖混20111800012学校
    国富馨悦湾小区砖混201618000108821~48住宅小区
    沧州师范学院砖混20081820040.5学校
    一城枫景砖混200719290.04416542住宅小区
    沧州医专砖混20071989050学校
    财贸学校宿舍楼砖混19982000040212住宅小区
    国际机器人1号厂房砖混201721972.841.1厂房
    名园小区砖混20062200040022住宅小区
    河北工业大学科技园3号楼框架201522002.257.25办公楼
    馨泰一期砖混200522599190033住宅小区
    人行小区砖混200323000100018住宅小区
    西客站砖混20052331020汽车站
    临海路小学砖混20192331015学校
    工商局宿舍砖混19992600050415住宅小区
    明珠商贸城C座日用品城砖混201427969.3622.5商业
    沧州银行砖混20062800060办公楼
    电业局南院小区砖混200328000130018住宅小区
    大和庄园砖混201329128376290住宅小区
    国家电网砖混19983000050国企
    四和家园砖混200730000210018住宅小区
    四星玻璃制管联合厂房砖混201530438厂房
    明珠大厦砖混201431114.640.5办公楼
    沧州博物馆砖混20023227524博物馆
    颐和庄园C区砖混20143302593650住宅小区
    明珠商贸城B座大卖场砖混201333352.222.2商业
    国际机器人1号楼砖混201836233.2789.73办公楼
    光荣路广电小区砖混20004000084018住宅小区
    炮团小区砖混1995400001 99518住宅小区
    隆华小区砖混199741000175015~40住宅小区
    传染病医院砖混19794291218医院
    一建小区砖混19994300095215住宅小区
    团结西区砖混198944200180018住宅小区
    福康家园砖混2018445501 90075住宅小区
    明珠商贸城D座小商品城砖混201445006.0720.65商业
    金狮酒店砖混20085000099.9酒店
    一世界商业街区砖混201253635.4440~60办公楼
    大和庄新区钢/砖混2006610003000住宅小区
    国际机器人2号交易中心砖混201862318.6561.94商业
    沧州华润热电有限公司钢/砖混200764842主厂房19发电厂
    财贸学校砖混19846500015学校
    通翔园小区钢/砖混2001660002 000住宅小区
    万泰豪景砖混200367320123611住宅小区
    颐和庄园B区砖混201467632169852住宅小区
    一世界商品房小区砖混201571760357064住宅小区
    悦民家园砖混201795000380054住宅小区
    万泰阳光砖混2005100000298716~35住宅小区
    明珠商贸城A座服装城砖混2014121595.222.2商业
    安馨家园砖混2014139000590054住宅小区
    皇家壹里小区砖混2011140000251578住宅小区
    颐和庄园A区砖混2014153719280855住宅小区
    沧州锦绣天地砖混2014156000834348住宅小区
    万泰丽景砖混20091658871000093住宅小区
    御景国际砖混20111765444 12611住宅小区
    福馨家园砖混20161866706 10072住宅小区
    天成明月洲小区砖混20112300001500099住宅小区
    宏宇城砖混2010238000820082住宅小区
    荣盛兰亭苑砖混/砖混2011256891440478.4住宅小区
    天成郡府西区砖混2010300000627096住宅小区
    沧州荣盛购物广场砖混2013313210.594.85商业/办公楼
    颐和庄园一期/二期砖混20034000001 90015住宅小区
    大宇家具厂钢/砖混19863330012企业
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    表  2  行政村基本情况调查表

    Table  2.   Table of basic information of administrative villages

    调查点平均建筑面积场地条件建筑结构占比
    钢占比框架占比砖混占比砖木占比土木占比
    窎庄村180一般地段00.60.20.80
    李庄子村120一般地段00.20.10.90
    十二户村120一般地段00.10.50.50
    小吴庄村120一般地段00.40.50.50
    八里庄村130一般地段00.20.30.70
    后营村70一般地段00.30.030.970
    前营村80一般地段00.30.040.910.05
    西屯村85一般地段00.350.020.980
    程庄子村150一般地段00.40.30.70
    东庄子村125一般地段00.40.30.690.01
    高庄子村240一般地段00.580.020.980.01
    双官厅村200一般地段00.50.20.80
    小狄庄村200一般地段00.40.30.70
    张庄子村120一般地段00.20.650.350
    安庄子村120一般地段00.150.20.80
    苍南小区120一般地段00100
    侯庄子村120一般地段00.450.10.90
    陶庄子村180一般地段00.090.10.90
    魏庄子村220一般地段00.160.20.80
    刘明庄村210一般地段00.170.70.270
    刘文庄村148一般地段00.50.050.950
    白庄子村200一般地段00.070.250.750
    大官庄子村200一般地段00.590.150.840.01
    大孔辛庄村100一般地段00.740.020.980
    韩家场村140一般地段00.50.30.70
    大金庄村280一般地段00100
    大于庄村140一般地段00.40.050.950
    西花园村240一般地段00.450.050.950
    永平里村95一般地段00.50.050.950
    张辛庄村100一般地段00.40.20.80
    小金庄村130一般地段00.30.20.80
    小圈村260一般地段00100
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    表  3  沧州市房屋建筑结构抗震性能参数表

    Table  3.   Seismic performance parameters table of building structure in Cangzhou City

    序号房屋类型代表符号参数
    1
    2
    3
    钢结构
    框架结构
    砖混结构
    JGG
    JGKJ
    JGZH
    1.0
    0.9
    0.7
    4砖木结构JGZM0.4
    5土木结构JGTM0.2
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    表  4  沧州市房屋场地条件抗震性能参数表

    Table  4.   Seismic performance parameters table of housing site conditions in Cangzhou City

    序号分类代表符号参数
    1有利地段CDYL1.0
    2一般地段CDYB0.9
    3不利地段CDBL0.7
    4危险地段CDWX0.5
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    表  5  沧州市房屋有无抗震措施抗震性能参数表

    Table  5.   Seismic performance parameters table of Cangzhou houses with or without seismic measures

    序号分类代表符号参数
    1有措施KZYCS1.0
    2无措施KZWCS0.8
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    表  6  建筑房屋抗震能力分类表

    Table  6.   Classification table of seismic capacity of buildings

    抗震性能参数对应的抗震能力建筑房屋结构类型
    0.35以下极差土木结构-砖木结构
    0.36~0.62砖木结构-砖混结构
    0.63~0.81砖混结构-框架结构
    0.81~0.90框架结构-钢结构
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  • [1] 杨家亮, 张四昌, 刁桂苓, 等. 沧州地区NWW向隐伏断裂存在依据及其地震地质意义[J]. 西北地震学报, 2010, 32(2): 191-195.
    [2] 龙锋, 闻学泽, 徐锡伟. 华北地区地震活断层的震级-破裂长度、破裂面积的经验关系[J]. 地震地质, 2006, 28(4): 511-535.
    [3] 贾晓辉, 李皓, 李姜, 等. 张家口西部山区农村民居抗震性能调查与分析[J]. 地震工程学报, 2016, 38(S1): 128-133.
    [4] 吕国军, 张合, 孙丽娜. 张家口地区农村房屋抗震性能调查分析研究[J]. 地震工程学报, 2016, 38(S2): 302-307.
    [5] 刘晓丹, 王亚茹, 关恒瑜, 等. 张家口地区村镇房屋安全性现状调查及统计分析[J]. 地震工程学报, 2018, 40(S1): 180-185.
    [6] 马旭东, 牛露, 刘晓丹, 等. 张家口蔚县农村房屋抗震性能调查及统计分析[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(4): 829-837.
    [7] 李姜, 张合, 刘志辉. 张家口地区精细化地震灾害风险评估[J]. 震灾防御技术, 2021, 16(1): 134-145.
    [8] 尹之潜. 地震灾害及损失预测方法[M]. 北京: 地震出版社, 1995.
    [9] 王月玖, 韩春风, 杨文斌. 浅析张家口地区传统民居建筑[J]. 山西建筑, 2010, 36(3): 32-33.
    [10] 中国地震局监测预报司. 中国大陆地震灾害损失评估汇编: 1996—2000[M]. 北京: 地震出版社, 2001.
    [11] 中国地震局震灾应急救援司. 2001—2005年中国大陆地震灾害损失评估汇编[M]. 北京: 地震出版社, 2010.
    [12] 中国地震局震灾应急救援司. 2006—2010年中国大陆地震灾害损失评估汇编[M]. 北京: 地震出版社, 2015.
    [13] 刘龙, 刘志辉, 刘晓丹, 等. 张北地区农村房屋抗震性能分析[J]. 华北地震科学, 2019, 37(2): 82-88.
    [14] 刘龙, 刘志辉, 刘贾贾, 等. 张家口宣化区农村民居抗震性能调查与分析[J]. 震灾防御技术, 2021, 16(4): 728-736.
  • [1] 杨东辉, 王建龙, 王嘉琦, 李文军, 于艳红, 焦成丽, 周剑青.  承德地区宽城县村镇房屋抗震性能调查 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2023.04.007
    [2] 刘贾贾, 温超, 范志伟, 杨凡, 刘龙.  邢台西部山区农村房屋现状调查及抗震性能 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.03.006
    [3] 谢瑞杰, 管斌, 樊冬, 徐强, 洪阳, 汪树理.  典型矿业城市建筑物抗震安全性能调查与分析—以铜陵市为例 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.01.012
    [4] 付亚男, 闫磊, 熊礼全, 何建.  三峡库区农民自建房抗震性能调查 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2019.02.010
    [5] 聂瑞.  强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能评估模型 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2019.04.014
    [6] 刘龙, 刘志辉, 刘晓丹, 刘贾贾, 马旭东, 张展伟.  张北地区农村房屋抗震性能分析 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2019.02.013
    [7] 邵永新, 任峰.  沧东断裂天津段的土壤氡探测 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2019.01.006
    [8] 金赟赟, 汪明, 王亚安, 刘吉夫.  云南典型民居建筑的抗震性能分析及其新问题探讨 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2014.02.006
    [9] 崔秀丽, 赵桂峰, 马玉宏, 谭平.  填充墙及其布置方式对框架结构抗震性能的影响 . 华北地震科学, doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2014.03.002
    [10] 夏敬谦, 陈懋恭.  砖房抗震性能的试验研究 . 华北地震科学,
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-29
  • 网络出版日期:  2023-11-08

沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查

doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2023.04.004
    基金项目:  河北省地震科技星火计划(DZ2021121700008);河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室开放基金(FZ223206);中国地震局地震应急与信息青年重点任务(CEA_EDEM(ITNS)—2023)
    作者简介:

    刘龙(1988—),男,工程师,主要从事地震应急工作. E-mail:397358464@qq.com

  • 中图分类号: P315.9

摘要: 为探究沧东断裂周边建筑的抗震性能,对断裂周边2.5 km内建筑进行普查,普查内容主要包括建筑结构、建筑年代、建筑抗震措施、居住人口等方面。通过普查建立了该地区建筑抗震性能模型,对重点隐患点进行识别,针对抗震设防情况提出了防震减灾对策。

English Abstract

刘龙,刘志辉. 沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
引用本文: 刘龙,刘志辉. 沧州市区地震断裂带周边建筑抗震性能调查[J]. 华北地震科学,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
LIU Long,LIU Zhihui. Investigation and Analysis of Seismic Performance of Buildings around Earthquake Fault Zone in Cangzhou Urban Area[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
Citation: LIU Long,LIU Zhihui. Investigation and Analysis of Seismic Performance of Buildings around Earthquake Fault Zone in Cangzhou Urban Area[J]. North China Earthquake Sciences,2023, 41(4):27-37. doi:10.3969/j.issn.1003−1375.2023.04.004
    • 华北平原盆地内地震活跃,历史上曾多次发生破坏性地震。沧州市坐落在河北省东南部,北接廊坊、天津,东望渤海,是华北地区重要的沿海城市。沧州地区发育的主要断裂有沧东断裂、沧西断裂、大城东断裂以及河间断裂,这些断裂的走向均为NE,同华北地区最大剪应力方向相一致[1]。其中沧东断裂作为一条华北地区规模较大的隐伏断裂,其北部横穿沧州市主城区,断裂周边居民区、工厂、学校、公共设施、商业建筑集中,人口密集,具有一定的地震安全隐患[2]

      近年来,随着沧州市城镇化建设水平的提高,所面临的地震灾害风险日益严重。河北省内建筑物抗震性能调查研究起步较晚,多数相关研究集中于张家口地区。学者们先后对张家口农村地区房屋进行了抗震性能分析,认为该地区房屋抗震性能较差,并给出了张家口农村房屋抗震薄弱环节及抗震设防建议[3-6],并采用专家-层次分析法,建立了张家口地区精细化地震灾害风险评估模型,对地震灾害风险指数与建筑物抗震性能之间的相关性进行了研究[7]。因河北省内其他地区相关研究较少,且研究对象主要针对于农村房屋,所调查房屋结构类型单一,代表性不强。为补充河北省内不同地区建筑物调查样本,探查沧东断裂对沧州市区及周边房屋的影响,本文根据沧州市地震灾害风险普查项目中通过现场调查收集到的房屋建筑物数据,建立了断裂带东西延伸2.5 km缓冲区内建筑物抗震性能模型,完成了建筑物抗震性能参数的计算,并根据实际情况提出抗震设防建议。

    • 以沧东断裂南北向跨过沧州市区的20 km长断裂带为中心,东西方向各延伸2.5 km为缓冲区域所覆盖的所有建(构)筑物为调查对象。该区域主要包括沧州市运河区和高新区以及沧县部分地区,断裂带分布及调查范围(图1)。

      图  1  研究区域及断裂分布图

      Figure 1.  Map of investigation area and fault distribution

      本文基于沧州市地震灾害风险普查项目,现场调查工作主要由沧州市应急管理局组织实施。对于高层建筑、住宅小区、工业厂房等建筑采取现场逐一走访调查核实的方式进行调查,内容包括建筑物的结构类型、建筑年代、常住人口、建筑面积等因素。对于单个行政村,由于建筑物结构类型多样且数量巨大,不方便逐一开展单体房屋调查,所以在充分收集房屋总数量、结构占比等信息的基础上,把所调查的行政村按每类房屋结构类型分别进行抽样现场调查,再通过综合分析法给出该村建筑物抗震性能的总体评价。

    • 研究调查范围主要在沧州市运河区。调查发现,该范围内建(构)筑物结构类型主要为框架结构、砖混结构、砖木结构以及钢结构;建(构)筑物主要包括住宅小区、商业建筑、公共建筑、政府机关、学校、行政村、企业及工厂车间等(图2)。按建筑物结构及抗震设防等级来看,调查区域内住宅小区、商业建筑、公共建筑、政府机关、学校以框架结构、砖混结构为主,施工时均具有一定的抗震设防设计,满足该地区的抗震设防要求;工厂及车间大部分以钢结构为主,也满足抗震设防需要;行政村的房屋以砖混、砖木结构为主,由于在房屋建造时没有统一的设计要求且缺乏监管,大量住宅房屋及部分工厂车间未充分考虑抗震设防措施,此为抗震薄弱环节。按占地总面积与人口密集程度来看,区域内住宅小区占地总面积最大、人口最为密集,行政村次之。

      图  2  调查区各类建筑照片

      Figure 2.  Photos of various building in the survey area

      调查范围内住宅小区多数为2000年以后建造。从建筑楼层方面看,绝大多数是高层和多层住宅楼,其中多层住宅楼数量要多于高层。从建筑结构方面看,主要为框架结构及砖混结构。其中,高层住宅楼以框架、框剪结构为主,多层住宅楼主要为砖混结构,绝大多数具有较好的抗震措施,抗震性能较强,且居住人口较为密集。调查区内商业建筑如大型商场、写字楼等以高层建筑居多,多为框架结构;其他诸如商贸城、市场等以多层或单层居多,多为砖混及钢结构。所调查评估单元均具有一定的抗震设计,抗震性能良好,满足抗震设防要求。调查区内公共建筑包括沧州市体育馆、沧州市博物馆、西客站等建筑,建筑结构主要框架结构、钢结构,抗震性能较强;所调查政府机关包括沧州海关、沧州市公安局、沧州市场监管局、沧州市消防支队等,建筑结构多为多层框架结构,抗震性能较强;调查区内学校的结构形式主要为多层框架和多层砖混,均具备一定的抗震设防措施,抗震性能较强;所调查企业办公楼多以框架结构、砖混结构为主,具有较好的抗震能力,工厂厂房及车间以钢结构、砖混结构为主,具备一定的抗震设防措施,抗震性能良好。

      相比之下,在调查区域内存在大量城中村,建筑年代多数为2000年之前。调查发现,受当地风俗及民族习惯影响,城中村民居绝大多数为砖木结构,该结构类型在近几年新建房屋中仍占有较大比例,与建筑年代无关。在沧州市存在许多承重结构为砖墙,一部分是有抗震设防设施的砖木结构房屋,大多数无构造柱和圈梁,但由于地方特色,屋架都是木屋架。因木屋架对于农村地区来说冬暖夏凉,一般在进行主屋的搭建的时候都采用此类结构。绝大多数由木屋架直接搭建在横墙上,无木柱支撑;外墙为370 mm厚砖墙,内墙为240 mm厚砖墙。在结构分类上,因墙体承重和屋面承重都属于结构的一部分,所以把这类建造的房屋归为砖木结构。调查还发现存在少部分建筑,为了美观在外层包裹一层砖墙,墙内填充石头或者土坯的墙体,以及墙体一部分是土坯,一部分是砖体,俗称“穿靴戴帽”,无任何抗震构造。这类结构因建筑材料不同,在地震作用下会因自振频率的不同造成更大损失。这种混合型房屋抗震性能更差,多数会遭到地震破坏。此类房屋的屋面承重结构主要是木结构,横梁直接放置于横墙上,无任何其他支撑系统且缺乏有效连接方式,抗震性能极差。由于沧州地区历史上极少发生破坏性地震,且近50年来几乎未发生过地震,民众对于抗震设防重视度不高,所以大部分房屋未经过抗震加固。该类型房屋有以下地震安全隐患:①地震时极易发生墙体外闪坍塌;②屋盖太重发生整体塌落;③建筑材料不同、自振周期不同在地震作用下会相互作用。

      调查发现,部分城中村存在私自加盖简易铁皮房屋现象(图3)。该简易房加盖位置为平房顶部,一般由钢管经铁丝缠绕搭建框架,表面铺设0.8 mm左右厚度铁皮,外置门窗,一般无人居住,用于堆放闲置物品、旧家具等。整体结构强度极差,曾有被大风吹倒案例,为本不坚固的房屋增加额外负载,震后极易倒塌造成人员伤亡,且严重阻碍采光,使居民正常生活受到影响。经询问得知,大量简易房搭建的原因是为了在以后的拆迁中争取更多的补助,建议相关部门对此类现象加大整顿力度,予以坚决杜绝。

      图  3  抗震薄弱环节

      Figure 3.  Weak links in earthquake resistance

    • 调查区域内建筑物结构类型多样、数量巨大,且覆盖了大量城中村,不便逐个开展单体建筑的抗震性能鉴定,也无法规范明确的鉴定流程,只能给出一定区域内建筑物抗震性能的总体评价。根据已有建筑物震害经验,结合他人建筑物抗震性能研究方法,对沧州市调查范围内建筑群及城中村房屋的抗震性能进行评价。根据建筑结构相同或相似的居民小区、商业建筑群、政府机关、学校、公共建筑、行政村、企业及工厂等为基本评价单元,在调查范围内共划分为309个评价单元(图4),包括住宅小区110个、政府机关4所、学校16所、商业建筑(群)40个、企业及工厂车间63个、行政村61个、公共建筑7个,其他类型建筑群8个。本文列举了部分评价单元基本情况调查表(表1)以及部分行政村基本情况调查表(表2)。调查显示,对于除行政村外的评价单元,建筑结构数量占比最多的为框架结构,共计123个评价单元,占39.8%;其次为砖混结构,共计92个评价单元,占29.8%;再次为钢结构,共32个评价单元,占比10.4%;最低是砖木结构,仅有1个评价单元,占0.3%。对于行政村,占比最高的为砖木结构,占54%;其次为框架结构,占23.1%;再次为砖混结构,占21%;最低为土木结构,占1.9%。对每个评价单元的房屋抗震性能好坏用抗震性能参数表示,取0.0~1.0之间数值,1.0代该地区抗震性能最好的单元,而0则代表该地区抗震性能最差的单元,其他单元的抗震性能参数为0~1.0之间的小数值。由于每个评价单元都有钢结构、砖混结构、砖木结构等各种结构类型的房屋,将不同结构的房屋赋予不同的参数值,最后统一加权得到整个评价单元的抗震性能参数值。根据选取的评价单元的抗震性能参数值,采用插值、综合分析和经验判断等方法绘制该地区抗震性能分布图,给出该地区房屋抗震性能的好坏。

      图  4  调查区评价单元划分图

      Figure 4.  Evaluation unit division map of survey area

      表 1  评价单元基本情况调查表

      Table 1.  Table of basic information of evaluation units

      调查点名称建筑结构有无抗震措施建造年代建筑面积/m2常住人口建筑高度/m建筑属性
      西客站加油站砖混2006602.7加油站
      康达利加油站砖混200540010加油站
      张庄子小学砖混19965007学校
      中石化26站砖混20008006加油站
      化机厂宿舍砖混1990110064818住宅小区
      汤香三温暖宾馆砖混2005150015宾馆
      建新加油站砖混199115005加油站
      河工大厂房20~31号框架20161768.3915.8厂房
      中医院宿舍砖混1990180030018住宅小区
      新悦宾馆砖混19892 00020宾馆
      隆达气体砖混19702 00011车间
      启蒙之星砖混20162 00012幼儿园
      电影器材小区砖混19982 0009018住宅小区
      高新区高庄子小学砖混2010265215.2学校
      沧南小区钢/砖混200628001000住宅小区
      亚胺厂宿舍楼砖混1995300019910住宅小区
      高新区克莱斯勒4S店201331859.1商业
      金色童幼儿园砖混1989350012幼儿园
      烟草宿舍砖混1996350050418住宅小区
      成龙小区砖混2006360021018住宅小区
      高新区观致4S店2013364111.5商业
      三建安宿舍砖混1990400050018住宅小区
      建委安置楼砖混1997400033618住宅小区
      高新区丰田4S店2013424710.15商业
      保罗玻璃砖混1978450012企业
      江南万家超市钢/砖混2005500012大型超市
      十一中学宿舍楼砖混1998500016815住宅小区
      经贸委宿舍楼砖混1998500033618住宅小区
      西花园小学砖混2013588613学校
      高新区大众4S店201359908.2商业
      沧州海关砖混2003646929.2政府机关
      国际机器人3号厂房20166709.2912.3厂房
      国际机器人5号厂房20166892.812.3厂房
      颐和中学砖混2013740015学校
      西环路小学砖混1997800012学校
      国际机器人4号厂房20168526.1312.3厂房
      机械公司砖混199088498车间
      国际机器人2号厂房20168864.5310.9厂房
      万泰家园小区砖混20019300245819住宅小区
      后辛庄楼房砖混20019600111318住宅小区
      明珠商贸城3号公寓砖混2014981448.82住宅小区
      高新区奥迪4S店20139 98512.95商业
      化工实验厂砖混199110 00010企业
      汽车配件小区砖混199810 00026218住宅小区
      沧州市第十三中学砖混201710 853.920.37学校
      高新区奔驰4S店201311 00016.8商业
      黄河路小学砖混20131160316.95学校
      沧州市检察院砖混20061165940.15政府机关
      高新区产业新城16号厂房框架201711856.862.95厂房
      沧州中西医结合医院康复院区框架20131200049医院
      警苑小区砖混2007120001 90022住宅小区
      明珠商贸城1号公寓砖混20141227848.82住宅小区
      明珠商贸城2号公寓砖混20141227848.82住宅小区
      沧州市教育局砖混201012725.270办公楼
      修械所宿舍楼砖混19991300054618住宅小区
      河北工业大学科技园4号楼框架201514872.5847.05办公楼
      河北工业大学科技园5号楼框架201514872.5847.05办公楼
      南湖学校砖混19971500015学校
      市十一中学砖混20131500015学校
      生产资料小区砖混19971500033618住宅小区
      河北工业大学科技园2号楼框架201515008.1239.25办公楼
      绿荫宿舍楼砖混19951600012618住宅小区
      解放路小学砖混20151603722.4学校
      新世纪小学砖混2001166507.5学校
      馨泰二期砖混200817000165918住宅小区
      明珠冷库砖混20141793512.5车间
      光明小学砖混20111800012学校
      国富馨悦湾小区砖混201618000108821~48住宅小区
      沧州师范学院砖混20081820040.5学校
      一城枫景砖混200719290.04416542住宅小区
      沧州医专砖混20071989050学校
      财贸学校宿舍楼砖混19982000040212住宅小区
      国际机器人1号厂房砖混201721972.841.1厂房
      名园小区砖混20062200040022住宅小区
      河北工业大学科技园3号楼框架201522002.257.25办公楼
      馨泰一期砖混200522599190033住宅小区
      人行小区砖混200323000100018住宅小区
      西客站砖混20052331020汽车站
      临海路小学砖混20192331015学校
      工商局宿舍砖混19992600050415住宅小区
      明珠商贸城C座日用品城砖混201427969.3622.5商业
      沧州银行砖混20062800060办公楼
      电业局南院小区砖混200328000130018住宅小区
      大和庄园砖混201329128376290住宅小区
      国家电网砖混19983000050国企
      四和家园砖混200730000210018住宅小区
      四星玻璃制管联合厂房砖混201530438厂房
      明珠大厦砖混201431114.640.5办公楼
      沧州博物馆砖混20023227524博物馆
      颐和庄园C区砖混20143302593650住宅小区
      明珠商贸城B座大卖场砖混201333352.222.2商业
      国际机器人1号楼砖混201836233.2789.73办公楼
      光荣路广电小区砖混20004000084018住宅小区
      炮团小区砖混1995400001 99518住宅小区
      隆华小区砖混199741000175015~40住宅小区
      传染病医院砖混19794291218医院
      一建小区砖混19994300095215住宅小区
      团结西区砖混198944200180018住宅小区
      福康家园砖混2018445501 90075住宅小区
      明珠商贸城D座小商品城砖混201445006.0720.65商业
      金狮酒店砖混20085000099.9酒店
      一世界商业街区砖混201253635.4440~60办公楼
      大和庄新区钢/砖混2006610003000住宅小区
      国际机器人2号交易中心砖混201862318.6561.94商业
      沧州华润热电有限公司钢/砖混200764842主厂房19发电厂
      财贸学校砖混19846500015学校
      通翔园小区钢/砖混2001660002 000住宅小区
      万泰豪景砖混200367320123611住宅小区
      颐和庄园B区砖混201467632169852住宅小区
      一世界商品房小区砖混201571760357064住宅小区
      悦民家园砖混201795000380054住宅小区
      万泰阳光砖混2005100000298716~35住宅小区
      明珠商贸城A座服装城砖混2014121595.222.2商业
      安馨家园砖混2014139000590054住宅小区
      皇家壹里小区砖混2011140000251578住宅小区
      颐和庄园A区砖混2014153719280855住宅小区
      沧州锦绣天地砖混2014156000834348住宅小区
      万泰丽景砖混20091658871000093住宅小区
      御景国际砖混20111765444 12611住宅小区
      福馨家园砖混20161866706 10072住宅小区
      天成明月洲小区砖混20112300001500099住宅小区
      宏宇城砖混2010238000820082住宅小区
      荣盛兰亭苑砖混/砖混2011256891440478.4住宅小区
      天成郡府西区砖混2010300000627096住宅小区
      沧州荣盛购物广场砖混2013313210.594.85商业/办公楼
      颐和庄园一期/二期砖混20034000001 90015住宅小区
      大宇家具厂钢/砖混19863330012企业

      表 2  行政村基本情况调查表

      Table 2.  Table of basic information of administrative villages

      调查点平均建筑面积场地条件建筑结构占比
      钢占比框架占比砖混占比砖木占比土木占比
      窎庄村180一般地段00.60.20.80
      李庄子村120一般地段00.20.10.90
      十二户村120一般地段00.10.50.50
      小吴庄村120一般地段00.40.50.50
      八里庄村130一般地段00.20.30.70
      后营村70一般地段00.30.030.970
      前营村80一般地段00.30.040.910.05
      西屯村85一般地段00.350.020.980
      程庄子村150一般地段00.40.30.70
      东庄子村125一般地段00.40.30.690.01
      高庄子村240一般地段00.580.020.980.01
      双官厅村200一般地段00.50.20.80
      小狄庄村200一般地段00.40.30.70
      张庄子村120一般地段00.20.650.350
      安庄子村120一般地段00.150.20.80
      苍南小区120一般地段00100
      侯庄子村120一般地段00.450.10.90
      陶庄子村180一般地段00.090.10.90
      魏庄子村220一般地段00.160.20.80
      刘明庄村210一般地段00.170.70.270
      刘文庄村148一般地段00.50.050.950
      白庄子村200一般地段00.070.250.750
      大官庄子村200一般地段00.590.150.840.01
      大孔辛庄村100一般地段00.740.020.980
      韩家场村140一般地段00.50.30.70
      大金庄村280一般地段00100
      大于庄村140一般地段00.40.050.950
      西花园村240一般地段00.450.050.950
      永平里村95一般地段00.50.050.950
      张辛庄村100一般地段00.40.20.80
      小金庄村130一般地段00.30.20.80
      小圈村260一般地段00100
    • 研究表明,建筑物抗震性能的高低主要与以下5个因素密切相关,分别是场地条件、建筑物结构种类、有无抗震措施、建造年代的长短及施工质量[8-9]。结合已有震害经验,认为该地区的场地条件、建筑结构种类和有无抗震措施3项因素是造成房屋抗震性能参数高低的最主要因素。所以,所调查区域抗震性能参数的确定只选取以上3个因素。从建筑结构种类方面来看,钢结构建筑的抗震性能最好,框架结构建筑次之,砖混结构建筑再次之,砖木结构建筑的抗震性能最差;从场地条件来看,位于有利地段场地条件的建筑抗震性能最好;从有无抗震措施方面来看,有抗震措施的房屋其抗震性能会明显得到加强。

      通过对中国大陆地震震例进行对比研究[10-12],认为所调查区域不同结构种类建筑的抗震性能参数值、场地条件抗震性能参数值、有无抗震措施抗震性能参数值取表35所示数值,参数值介于0~1.0之间,最高为1.0,最低为0,最终乘以评价单元的建筑面积,通过加权求和得到每个评价单元的抗震性能参数值。

      表 3  沧州市房屋建筑结构抗震性能参数表

      Table 3.  Seismic performance parameters table of building structure in Cangzhou City

      序号房屋类型代表符号参数
      1
      2
      3
      钢结构
      框架结构
      砖混结构
      JGG
      JGKJ
      JGZH
      1.0
      0.9
      0.7
      4砖木结构JGZM0.4
      5土木结构JGTM0.2

      表 4  沧州市房屋场地条件抗震性能参数表

      Table 4.  Seismic performance parameters table of housing site conditions in Cangzhou City

      序号分类代表符号参数
      1有利地段CDYL1.0
      2一般地段CDYB0.9
      3不利地段CDBL0.7
      4危险地段CDWX0.5

      表 5  沧州市房屋有无抗震措施抗震性能参数表

      Table 5.  Seismic performance parameters table of Cangzhou houses with or without seismic measures

      序号分类代表符号参数
      1有措施KZYCS1.0
      2无措施KZWCS0.8
    • 根据前面所述,评价单元的抗震性能参数的计算公式:

      $$ {P = \dfrac{{\displaystyle\sum\nolimits_{i = 1}^4 {{g_i} \times \left( {\displaystyle\sum\nolimits_{j = 1}^4 {{d_j}} \times {s_j}/{b_i}} \right) \times \left( {\displaystyle\sum\nolimits_{k = 1}^2 {{s_k} \times {d_k}/{b_i}} } \right)} \times \left( {{b_i} \times {s_i}} \right)}}{{\displaystyle\sum\nolimits_{i = 1}^4 {{b_i} \times {s_i}} }}} $$ (1)

      式中:P为评价单元的抗震性能参数值;$ {\text{g}}_{i}(i=1,2,3,4,\text{5}) $分别代表表3中钢结构、框架结构、砖混结构、砖木结构和土木结构对应的参数值;$ {d}_{j}(j=1,2,3,4) $分别代表表4中有利地段、一般地段、不利地段和危险地段对应的参数值;$ {s}_{k}(k=1,2) $分别代表表5中有措施和无措施对应的参数值;$ {s}_{j}(j=1,2,3,4) $分别代表一个评价单元内一种结构类型房屋处于有利地段、一般地段、不利地段和危险地段的房屋栋数;$ {d}_{k}(k=1,2) $分别代表一个评价单元内一种结构类型房屋有抗震措施和无抗震措施的栋数;$ {b}_{i}(i=1,2,3,4) $分别代表一个评价单元内钢结构、砖混结构、砖木结构和土木结构房屋各自的栋数;$ {s}_{i}(i=1,2,3,4) $分别代表一个评价单元内钢结构、砖混结构、砖木结构和土木结构房屋每栋的平均面积[13-14]。以上数据均由调查统计获得。

      根据以上计算公式,结合抽样调查结果辅助卫星影像判断,计算得到了整个调查区域各评价单元的抗震性能参数值并绘制了该地区各评价单元抗震性能分布图(图5)。

      图  5  各评价单元抗震性能指数分布图

      Figure 5.  Seismic performance index distribution of each evaluation unit

    • 根据实地调研结果,调查区场地条件统一按一般地段计算。根据该地区不同结构类型的建筑房屋抗震性能参数,分别将调查区建筑物抗震能力划分为好、中、差、极差4类,其对应的抗震性能参数如表6所示。

      表 6  建筑房屋抗震能力分类表

      Table 6.  Classification table of seismic capacity of buildings

      抗震性能参数对应的抗震能力建筑房屋结构类型
      0.35以下极差土木结构-砖木结构
      0.36~0.62砖木结构-砖混结构
      0.63~0.81砖混结构-框架结构
      0.81~0.90框架结构-钢结构

      将计算得到的区域建筑物抗震性能参数,按照表4的评估分类对各评价单元设防水准下的抗震能力进行评定得到评定结果(图6)。

      图  6  调查区抗震能力分布图

      Figure 6.  Distribution of seismic capacity in the survey area

    • 经实地调查,给出了调查区各评价单元的抗震性能值与抗震能力分布图。通过调查计算可知,调查区域内抗震能力好的评价单元一般为2010年后新建的高层住宅小区、商业建筑、企业厂房和公共建筑,此类建筑一般为框架、框架剪力墙结构以及钢结构;抗震能力为中的评价单元一般为多层住宅楼、政府机关、学校以及企业办公楼,该类建筑以框架、砖混结构为主;抗震能力差的评价单元一般为远离市中心的行政村、村庄周边企业以及部分住户平房改造的商业建筑,此类建筑以砖混、砖木结构为主,大多无抗震设防措施;抗震能力极差的房屋一般为靠近市中心的城中村,大多数为年代久远的砖木结构类型,因涉及日后拆迁,已无翻盖必要,甚至发现有相当数量的房屋为争取拆迁补偿款而加盖铁皮板房的现象。此类房屋地震时极易受损甚至倒塌,为抗震薄弱环节,因此,此类房屋应作为重点防范对象。

      针对本项工作调查获得的目标区建筑物抗震设防现状,提出了以下防震减灾对策的建议。

      1)加大城中村老旧房屋改造、改建力度,拆除城中村中私自加盖的简易铁皮房,杜绝私搭乱建现象,重点加固未抗震设防的建筑,达到抗震设防要求;全面排查学校、医院等人员密集场所及其周边的建筑,尤其要重点关注这些地方的房屋租赁场所,对存在重大安全隐患的房屋建筑进行改造或加固,增强其抗震设防能力。

      2)针对城中村房屋抗震性能较差的问题,一方面可以在全面推进乡村振兴的战略过程中,加大力度扩大危房改造补贴面,加强对农村民宅抗震设防的管理,加强减隔震等实用抗震技术的研发和应用,做到因地制宜、经济适用,对当地建筑设计、施工从业人员开展抗震设防专业技术培训,逐步提高农村民宅和公共设施的抗震设防水平;另一方面,在各方面条件允许的情况下,建议对这些城中村进行全面改造,加速沧州市城市化进程。

      3)通过调查走访发现,由于该地区历史破坏性地震较少,导致群众疏于防范,抗震设防意识普遍偏低;同时,该地区回族民众较多,受本地风俗和民族习惯影响,城中村自建房屋大多未考虑抗震设防措施。相关部门要在充分尊重民族习俗的前提下加强防震减灾知识的宣传普及,加强对学生、教师、家长等群体的地震安全教育、开展多形式多渠道的地震知识宣传活动、组织定期定点的地震应急演练活动、编制科学合理的地震安全教材和手册,通过公益广告、微博、微信公众号及其他自媒体宣传防震减灾知识,有效提升群众防震减灾意识。

      4)应急管理部门应利用最新的地震灾害风险普查成果制定科学的地震应急预案,相关科研机构可通过大数据、云计算、物联网等技术进行地震灾害风险评估,利用人工智能、机器学习等技术进行震害模拟。开发基于虚拟现实、增强现实等技术的应用软件用于增强群众对地震灾害的防范和应对能力。在各方面条件允许的条件下,提高新建学校建筑、体育场馆等设施的抗震设防水准,改善地震应急避难及疏散条件,切实贯彻“以人为本”和“生命至上”的思想理念。

参考文献 (14)

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