土木工程概论论文
——地震与建筑
【摘要】
本文根据板块学说，分析了地震是由于各大板块的运动，而产生碰撞，挤压致使脆性岩层破碎而引发的震动。对地震进行了系统的分类，构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震是常见的四大类。同时本文也介绍了地震对工程建筑物的破坏机理，主要包括承重结构承载力不足或变形过大而造成的破坏，结构丧失整体性而造成的破坏，地基失效引起的破坏。也略微介绍了地震对地表的破坏和地震带来的次生灾害的破坏。最后本文从工程和非工程两个方面概述了减轻地震灾害带来的破坏。工程措施主要是增加建筑物抵抗地震破坏的能力，而非工程措施主要是救援队的建设和人民灾害意识的教育。本文结尾还阐述了作为一名建筑行业后备军的心得。
【关键字】
地震、破坏、建筑、心得
【正文】
地震是对人类造成巨大影响的自然灾害之一。人类跨入新世纪以来，就陆续遭受了2004年东南亚海啸（9.0级）、2008年汶川地震（8.0级）、2010海地地震（7.3级）2010年智利地震（8.8级）、2010年青海玉树地震（7.1级）、2011年云南盈江地震（5.8级）、2011年日本本州岛海域地震（9.0级）、2011年缅甸地震（7.2级）等巨大地震灾害。我国是遭受地震灾害最严重的国家之一，仅在近百年内就发生过7级以上的大地震就不下于十次，伤亡人数巨大，有时甚至无法统计。地震中人员伤亡大多数是源于房屋建筑的倒塌。因此建筑的工程安全性成为人身安全的重要保障。就拿海地地震和智利地震而言，后者的震级更高，死亡人数却不足4万，而前者却夺走了22.25万人的生命。这相差甚远的死亡率，除了人口密度和技术以外，最主要的是在建筑的抗震性上。建筑师如果有一定的工程抗震概念的知识，在建筑创作过程中能正确的将有利的抗震性能的知识运用在他的建筑方案中，就会大程度的降低地震的破坏程度和人员伤亡吧！
然而地震究竟是怎么产生的呢？在板块构造学里，一般认为：地球表面的岩石层是由美洲板块、非洲板块、欧亚板块、印澳板块、太平洋板块和南极洲板块等若干大的板块所组成的，这些板块由于其下的岩流层的对流运动做刚体运动，从而使板块之间挤压和顶撞，致使其边缘附近岩石层脆性破裂而引发地震。地震一般分为：构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。由于地壳运动，推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震叫构造地震。构造地震一般震级较大，危害很大。火山地震则是由于火山爆发，岩浆猛烈冲击地面而引起的。陷落地震是由于地表或地下岩层突发大规模的陷落和塌陷所引起的小范围内的地面震动，通常级数低，危害小。由于水库蓄水或深井注水等引起的地面震动叫做诱发地震。大多数是人为的诱发。
无论是何种地震，其造成的震灾都是令人惊心动魄的。一般情况下，震灾包
括地表的破坏，工程结构的破坏和次生灾害造成的破坏。地震所造成的地表破坏
主要有山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷和喷水冒沙等。次生灾害是指由地震诱
发的间接灾害，如地震后引起的火灾、水灾、海啸、逸毒、空气污染等灾害。最
近日本引发的核泄漏就是由地震引发的次生灾害，其破坏力远远超过了地震带来
的灾害。然而在地震灾害中，主要还是工程结构的破坏，工程结构的破坏又包括
（1）承重结构承载力不足或变形过大而造成的破坏；其主要表现是地震时，地
震的作用附加于建筑物上，使其内力和变形增大过度，导致建筑物因承受力不足
或变形过大而破坏建筑物。如：墙体出现裂缝、钢筋混凝土拉剪断或混凝土被压
酥裂、房屋倒塌、砖烟囱折断或错位、桥面坍塌等。（2）结构丧失整体性而造成
的破坏。结构构件的共同工作主要是依靠各构件之间的链接几各构件的支撑来保
证的，然而地震作用下，若节点强度不足，延性不够，锚固质量差等就会使结构
丧失整体性而造成破坏。（3）地基失效引起的破坏。在强烈地震作用下一些建筑
物上部结构本身无损坏，但由于地基承载能力的下降或地基土液化造成建筑物倾
斜、倒塌而破坏。
减轻地震灾害是一项宏大的系统工程，关系着社会的发展和人类的进步，主
要包括震前的抗震防灾、震时的应急处理、震后的抢险救灾和恢复重建。震前的
抗震防灾又包括地震的预测预报、新建工程的抗震设防、现有工程的抗震加固、
城市抗震防灾规划的编制与实施等。大量的震害经验表明，震前的抗震防灾是减
轻地震灾害最有效的途径。人类没有阻止地震发生的能力，但可以通过抗震设防
来减轻建筑物所遭受的地震破坏，避免人员伤亡，减轻经济损失。
减轻地震灾害的工程措施主要有：
一、提高建筑的抗震性能
——减小地震的作用，即减小结构的惯性力和减少地震动传到结构上的能量；
——增加结构的抵抗地震作用的能力；
——增加结构的抗力；
——增加结构的储能和耗能的能力。
二、减轻建筑物的自重
最好采用轻质高强的建筑材料；可以使构件截面变得经济，使结构更轻。同
样，非结构也应该轻型化。
三、减少建筑响应加速的一般原则
——建筑场地不应对地震动产生局部放大作用；
——选择自振周期尽可能避开场地特征周期的结构形式；
——选择低层建筑或地下建筑；
——按照建筑每层的几何中心均匀分配质量；尽量将质量大的部分分布在低层；
——采用形状简单、对称的建筑，它们的承重结构规则，支撑对称。这样限制了
建筑整体扭转带来的加速度增加及高价模态的发展；
——采用抗震支座。
四、增加结构储能能力的可能性
——使用抗冲击性的材料（钢、木）；
——尽量提高结构的延性；
——选择超静定次数较高的承重结构；
——确保荷载在结构内部的合理正确的分布；
五、增加建筑耗能能力的可行性
——采用有利于建筑储能能力的措施，尤其是涉及提高延性的研究；
——遵从“强柱弱梁”原则；
——使结构受弯构件多于受剪或受扭构件以储存一定的延性；
——采用抗震阻尼器；
——松散土层中，采用完全买入地下的楼层结构一形成刚性沉箱实现土体-结构
交互作用而实现耗能；
在实施减轻地震灾害的工程措施的同时，我们也不能忘记实施非工程措施，
至少应做到一下几点：
一、对公民持续进行抗震减灾教育。
可以通过媒体和其他形式，宣传抗震减灾的基本知识，使群众掌握自防、自
救和互救是技能，减少人员伤亡和财产损失，减轻次生灾害的发生和蔓延。
二、加强国家、省市和地方及民间灾害紧急救援队伍的组织和建设。
地震灾后必须在第一时间内组织有装备和技术的专业队伍进行救灾，因此各
级政府应根据当地灾害发生特点，结合当地经济和社会发展和规划，综合考虑紧
急队伍的任务、规模和数量等，以优化社会资源，同时满足防灾需要。
三、发挥政府在城市抗震减灾中的主导作用。
国内外的历次防震减灾经验证明，政府行为对于减轻各种灾害起着至关重要
的作用。
四、注重研究地震灾害引起的与社会和人文科学相关的问题。
例如，市民对突发地震灾害的心理承受能力，灾后的紧急医疗救援、寻找和
营救，对幸存者提供援助计划等。
当看到建筑废墟里那些无助的呼救、没有希望的等待，废墟旁亲人们那撕心
裂肺的哭喊时，我的心在流血，泪水止不住的往下流。我承认我无法阻止地震的
发生，我也不能够改变什么社会的现状，但作为一名建筑行业的后背军，我可以
从我自己的态度去提高建筑的安全系数，可以用自己的行动去影响他人，告诉其
他和我一样的建筑者，人的生命是至关重要的，我们不可为了自己的利益，不顾
别人的生死，我们要有我们的建筑行业的职业道德，坚持“小震不坏，中震可修，
大震不倒”的“三水准”设防原则。然而把房屋建得坚不可摧，在巨大灾害破坏
面前，几乎是不可能，在经济上也是不可取的。但我们能够从主观上改变建筑，
运用建筑的抗震原理，增加建筑的抗震性能，从而减少灾害中伤亡人数和财产损
失。
【参考文献】
王社良《抗震结构设计》武汉理工大学出版社（3版）2009
周工《土木工程防灾减灾学》 华南理工大学出版社2002（法）米兰·扎赛克 《建筑抗震概论》中国建筑工业出版社2010
刘伯权《土木工程概论》科学出版社2009
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