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本文介绍了国内外目前地震灾害救援中一些较为成熟的搜索技术,例如视频生命探测仪、音频生命探测仪、红外热像仪等,这些装备都是比较先进、轻便、高效、实用的地震救助现场生命搜索与定位的技术设备。并提出了新时期消防部队参与处置地震灾害事故中搜索定位被困人员所运用的方式方法,为今后消防部队在建筑倒塌事故中搜索定位被困人员提供借鉴。
关键词 地震灾害; 定位搜索; 方法
搜索定位是指在灾害现场通过寻访、呼叫、仪器侦查或搜救犬搜索确定被困人员在自然空间或缝隙中幸存者的位置。目前常用的搜索方法有以下几种:
一、人工搜索定位
人工搜索可采取一个房间一个房间或一个空间一个空间的搜索,也可采用拉网式搜索。通过对幸存者家属或已救出的幸存者进行询问,对易于接近或就在表面的遇难者进行快速搜索,可以迅速将被困者救出。对埋压较深的被困人员可做上标记,迅速通知救援力量进行救援。人工搜索定位方法的前提是幸存者能够听到呼叫,并有能力做出回应。当幸存者处于昏迷状态或严重受伤时,这种方法将受到很大的限制。其具体内容如下:
(一)询问知情人
消防救援人员到达事故现场后,应根据倒塌建筑的功能、用途等方面的不同,有针对性的向相关的知情人展开询问调查,并了解被困人员的基本特征(如人数、性别、年龄、所在地点等)。不同的倒塌建筑有以下几种询问方法:一是民用建筑倒塌,应向事故中被埋压人员的邻居、亲人等人询问建筑内部的结构,了解客厅、卧室、厨房等房间大体的分布位置。二是大型的商用建筑发生倒塌,救援人员首先要向单位人员询问了解倒塌建筑的层数、每一层的使用功能、高度、面积、平面布局、使用的性质、建筑内人员的数量、在位率以及倒塌时间等信息,推断埋压人员较密集和生还希望较大的位置。三是综合性商场发生倒塌应向工作人员问清楚每一层的使用功能,在条件允许的情况下应首先对销售家具,布置高架货柜等人员生还希望较大的楼层进行搜救,而后对销售衣服、鞋等人员较为密集的楼层展开救援。
(二)看
在救人之前仔细观察是很重要的。首先要查看废墟表面是否有被砸受伤、身体局部埋压不能行动的人员或死亡的人员,确保及时发现及时救助。其次救援人员要查看倒塌建筑物承重构件等部位的受损情况,判断是否可能形成被困人员生存的空间,以及楼梯和疏散通道在废墟中大体的分布位置。因为建筑物发生倒塌后,内部人员要通过楼梯和疏散通道逃生,在这些地方往往可能会有大量的人员被埋压。倒塌建筑周围的情况也要认真的查看,便于搜救工作的开展。在废墟中查看情况时要按照从上到下,从外到内的顺序查看,以确保救援人员的安全。
(三)主动喊话
在搜索埋压人员的过程中,消防人员在佩戴防护面具时可以使用大功率的扬声器或其它喊话设备向被困人员喊话,以得到被困者的回应。通过喊话可以缓解被埋压的人员的紧张情绪,坚定存活的信心和勇气。救援人员最好能喊叫埋压者的名字,人对自己的名字记忆最深,反应最快,有可能将处于昏迷状态的被困者唤醒。
(四)细听
消防人员要仔细倾听废墟中是否有被困者的呼救声、声,但在听之前要维持好救援秩序,确保现场有个安静的环境。在听时,救援人员可以排成一列,也可以围成圆弧形进行仔细的倾听。在听的过程中,尽量将耳朵贴在砖、石、金属等物体上,因为声音在固体中的传播速度远远大于在空气中的传播速度,尤其是在铁中的传播速度是在空气中的十几倍,节省了传播的时间,听起来也更为真切。同时救援人员要根据常识区分人和动物发出的声音,减少不必要的工作量。
二、仪器搜索定位
随着我国科技的发展,各种高新技术的诞生,为救援的过程中提高救助的成功率, 最大限度地减轻人员伤亡提供技术保障。当前国际上所使用的高新的探测仪器主要采用非接触式生命搜索与定位技术,根据倒塌建筑下幸存者发出的生理、物理、化学等信息,确定被埋压人员的位置、人数和生存状态,主要有以下几种仪器:
(一)视频生命探测仪
视频生命探测仪是一种在倒塌的建筑物下和狭窄的空间中,搜索遇难者的特殊工具。它可通过高清晰视频和音频信号,向搜救人员提供废墟下的受害者信息。视频生命探测仪一般由探测镜头、探测杆、插拔式微型液晶显示器、耳机、话筒和连接电缆等组成。探测仪可自由伸缩,尤其适合多层废墟探测;顶部的探测镜头可通过手柄进行180o旋转。探测镜头的周围有16个冷光发光二极管,在全黑暗背景下,其可视距离最大可达3m。
(二)音频生命探测仪
音频生命探测仪应用了音频声波( 包括震动波) 的基本原理,它采用先进高科技微电子处理器和灵敏的感测器,特殊的电子装置将非目标的噪音波及其他背景干扰波过滤,保证摄取最需要的生命目标信号,迅速找出被困者的位置。高敏感度的音频生命探测器,采用两级放大技术, 探头置率放大器,可接收1~4000Hz的频率范围内的信号,主机收到目标信号后再次升级放大。被困者、呼喊、爬动、敲打等发出音频声波或震动波,被高敏感度的感测器探头接收、过滤、放大,可以直接被救援者收听。通过探测地下微弱的音频声波,就可判断生命是否存在。在地震、爆炸或意外发生楼房、桥梁、道路、矿场等坍塌时,音频生命探测器对消防救援人员搜索被困者、探测生命存在与否都能提供巨大的帮助。
(三)红外热像仪
红外热像仪是通过接收周围物体不停发出的红外线,来探测可见光范围以外人类肉眼所不能直接看到的物体。利用探测仪测定目标本身和背景之间的红外线差可以得到不同的红外图像,即热像图。目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所看到的目标可见光图像,而是将目标表面温度分布图像变成人眼可以看见的代表目标温度分布的热图像。
消防所用的红外热成像仪为非制冷型,按照其应用方式分为救热像仪和检测性热像仪。救热像仪一般在红外方式下具有白热、黑热、伪彩色三种显示模式,具有温度测量、耗电显示、图像降噪功能和在特定环境温度持续工作的能力及较高的外壳防护等级。
救助型热像仪主要用于消防救援中的火情侦查、人员搜救、辅助灭火和火场清理等,特别适用于协助消防员在浓烟、黑暗、高温等环境条件下进行灭火和救援作业。检测性热像仪一般应用于电器设备、石化设备、工业生产和深林防火的检查,具有图像冻结、图像储存、热像还原、操作提示和参数修正功能。检测型热像仪比救助型热像仪能够适应更高的测量温度。
(四)雷达生命探测仪
雷达生命探测仪融合超宽频谱雷达技术、生物医学工程技术于一体,穿透能力强,能探测到被埋生命体的呼吸、体动等生命特征,并能精确测量到被埋生命体的距离深度,具有较强的抗干扰能力。与光学、红外、和音频探测技术相比,不受温度影响、不受热物体的声音干扰,具有广泛的应用前景。雷达生命探测仪应用了超宽频技术,在搜索被困与废墟中的幸存者是可以穿透4~6m的混凝土,探测到20m距离、200m3空间内的生命特征,具体穿透温度取决于现场表面材料,理想情况下可达10m甚至更深,但是它的信号不能穿透金属障碍物。雷达生命探测仪不受其它无限设备的影响,也不影响其它无线设备,它只通过无线传输把探测结果传至救援人员手中的控制器。雷达生命探测仪的信号功率不到手机的1%,非常安全。在使用时不需要导线和探头,无需钻孔和防水,而且不受天气影响。
三、搜救犬搜索定位
搜救犬搜索是目前搜索工作中最为有效的手段,因为犬具有高度发达的神经系统、灵敏超凡的嗅觉、听觉和夜间尖锐的视觉功能;对气味的分辨能力比人高出百万倍,鼻子里有22亿多个嗅觉细胞,能嗅出200多种不同的气味,嗅觉灵敏度是人的30多万倍。汶川地震生命救援中,消防救援队共有62条搜救犬参加了生命迹象的大搜索,发挥了十分重要的作用。
根据国内外的经验,在救援过程中,建议每个搜索犬小组有2个训导员、2条搜索犬和1个负责协调的人员组成。协调人员的作用是监督训导员和搜索犬的安全并协调他们的行动。
四、最新搜救方法
在地震救援中,通常所使用的装备主要是以红外、热成像、光学观察等设备为主,然而随着科学技术的发展,国际上救援领域也有一定的发展,一些高新技术搜索器材逐步的问世,但是它们还没有得到广泛的应用。
(一)利用二氧化碳的含量进行生命探测
在日本大地震搜救过程中,日本救援队应用了他们先进的救援技术及装备,除了携带声波生命探测仪外,还有二氧化碳探测器。这种仪器在世界上也是比较先进了,目前在我国还没有进行配备。人是需要呼吸的,要吸入氧气,呼出二氧化碳。当有幸存者或者刚刚遇难人员的地方,二氧化碳浓度自然要比其它的地方高一些。二氧化碳探测器就是根据这个原理进行工作的。二氧化碳探测器操作非常简单,将探测器吸管尖端从废墟的缝隙中伸进去,便可以即时测量废墟内二氧化碳的含量。空气中二氧化碳的含量一般为0.03%,若是地震废墟中某个空间的二氧化碳超标,就可以根据此信息判断出其中有人在呼吸,或者附近有遇难者。
关键词:灾害区域;等级划分;灾害指数;鲁甸Ms6.5地震
中图分类号:P315.94
文献标识码:A
文章编号:1000-0666(2015)03-0426-06
0 前言
经历汶川8.0级、玉树7.1级和芦山7.0级等破坏性地震后,地震科技工作人员认识到,灾害影响范围、救灾重点区域及灾害程度等信息逐渐成为应急救援和恢复重建工作关注的重要问题。如何以地震现场调查和灾害损失评估资料为基础,快速确定地震灾害影响区域,并根据灾情的严重程度开展地震灾害等级划分与严重程度排序等逐渐成为破坏性震后地震应急工作重要内容之一
地震灾害区域等级划分是以综合灾害指数作为指标,以县级行政区划为统计单元对灾区进行的灾害程度轻重排序工作,可为政府迅速开展抗震救灾和恢复重建提供科学依据;为满足政府的需要,自20世纪90年代以来,地震工作者从不同角度和层面结合地震灾害特点开展了大量地震灾区不同区域的灾害程度轻重研究工作
本文以2014年8月3日云南鲁甸Ms6.5地震作为算例进行地震灾害区域等级划分,并对工作中各震害因素的选取应用进行分析研究。数据取自云南鲁甸Ms6.5地震的云南、四川及贵州各灾区的灾害损失评估报告。
1 地震灾害区域等级划分模型概述
《地震灾害区域等级评估工作指南(2009)》中对于地震灾害的划分等级与国家地震应急预案中的地震灾害事件分级相对应;《指南》中规定地震灾害等级指灾害区域内地震灾害的轻重程度,由重至轻一般划分为4级,即极重灾区、严重灾区、较重灾区和一般灾区。根据地震灾害的影响程度,以综合灾害指数作为划分指标,以县级行政区划为统计单元对灾区的县进行地震灾害等级划分。综合灾害指数主要考虑5类因素:死亡和失踪人数、房屋震害系数、烈度影响系数、经济损失和地震地质灾害危害程度。
1.1 死亡和失踪人数
可单独考虑死亡和失踪人数的绝对值或相对值,也可同时参照死亡和失踪人数的绝对值和相对值。相对值采用统计单元内死亡和失踪人数占统计单元内总人口数的比例作为受灾的主要参数:式中,为i统计单元内死亡人数;为i统计单元内失踪人数;为i统计单元内总人口数。
1.2 房屋震害系数
房屋震害系数是表征房屋破坏程度的指标,可通过现场抽样调查得到:式中,为i统计单元某抽样调查点Js类房屋j破坏等级的破坏比;为i统计单元某抽样调查点S类房屋j破坏等级的损失比;为i统计单元抽样调查点内该类房屋在所有类型房屋中所占比例。
1.3 烈度影响系数
烈度影响系数是指统计单元内人口在不同烈度区影响下的加权平均值:式中,I(i)为i统计单元处于不同区的烈度值,m=6,7,8,9,10,11,12;P(i,m)为i统计单元处于烈度值m区内的人口数;P(i)为i统计单元内总人口数。
1.4 地震造成经济损失
地震造成经济损失可以以绝对值或相对值作为参考,也可同时考虑地震造成经济损失的绝对值与相对值。相对值采用统计单元内经济损失占GDP的比例作为灾区统计单元受灾的主要参数:式中,(i)为i统计单元内经济损失值;GDP(i)为i统计单元内上年度GDP。
1.5 地震地质灾害危害度
地震地质灾害指地震引发地面崩塌、滑坡、泥石流、地震断层、砂土液化、地裂缝和地震塌陷等,地震地质灾害发育程度可根据规模大小对各因子进行危害等级划分,分为小、中、大3个级别,将灾害危害度归一化处理后采用分级加权的方法进行处理:式中,为i统计单元n因子大型危害处(所、座、公顷);为i统计单元n因子中型危害处(所、座、公顷);为i统计单元n因子小型危害处(所、座、公顷);为大、中、小型危害处分配的权重,分别为0.6、0.3、0.1;RA(i)为i统计单元内国土面积;n为参与计算因子个数。各因子归一化处理后进行等权加权平均,得到各统计单元地震地质灾害危害度指标值式中,为i统计单元n因子归一化处理的数据。
1.6 综合灾害指数
综合灾害指数可根据震区震害特点和灾害程度选择死亡和失踪人数、房屋震害系数和烈度影响系数3个参数,并赋于其不同权重进行加权平均给出,或增加经济损失和地震地质灾害危险度,分别采用4个或5个参数,并赋于其不同权重进行加权平均给出:式中,分别是对各自进行归一化法处理的数据;分别为所分配的权重;并且
一般在重大地震灾害或特别重大地震灾害下可以选用5个参数,其中,分别取0. 30、0.25、0.20、0.05、0.2。为充分反映该地震事件灾害的特点,可对各权重进行细微的调整。
2 鲁甸Ms6.5地震震害及灾害指数计算
2014年8月3日,云南省鲁甸县发生Ms6.5地震,造成云南省、四川省及贵州省近10个县,共55个乡镇遭受不同程度破坏。
本次灾害区域等级划分工作选取死亡和失踪人数相对值、房屋震害系数、烈度影响系数、地震造成的经济损失因素和地震地质灾害危害度5个参数作为评价指标,其中死亡、失踪人数依照当地政府上报的统计数据,房屋震害系数、烈度影响系数加权值由GIS系统公里格网人口密度分布积分求得,地震地质灾害数据主要通过震后航卫片解译和现场调查求得,由云南省国土资源厅提供。
2.1 死亡和失踪人数
据官方统计,截至8月12日10时,本次地震已造成617人死亡(鲁甸县526人,巧家县78人,昭阳区1人,会泽县12人),112人失踪,3143人受伤。依据式(1)所得计算结果见表1。
2.2 房屋震害系数
根据《云南鲁甸6.5级地震现场评估报告》,以Ⅵ度区作为外边界,破坏连续分布的区域作为计算经济损失的评估区,鲁甸县城与巧家县城作为城市评估区单独进行评估。将云南省内灾区划分为5个评估区,贵州省内划分为1个灾区,Ⅸ度区与Ⅷ度区为评估区一,Ⅶ度区为评估区二,Ⅵ度区为评估区三,鲁甸县城为评估区四,巧家县城为评估区五。其中,灾评工作组调查了云南省内482个居民点,从中选取64个抽样点,贵州震区的31个居民点。本次调查过程中,将鲁甸县城划分为4个调查子区、巧家县城分为2个调查子区,调查房屋建筑总面积分别为439610O和440920O,符合规范要求。各行政区内各类结构房屋面积将民房、教育系统、卫生系统、公用房屋等汇总所得,破坏比、损失比及房屋结构比例均取自鲁甸6.5级地震灾害损失评估报告,房屋震害系数如表2所示。
2.3 烈度影响系数
本文在计算烈度影响系数时,采用中科院地理所提供的公里格网的人口数据,由于公里格网人口数据模型是严格建立在区域人口统计、土地利用指数、平均坡度和居民点指数上更为科学的非均匀密度模型,相对于平均面积模型,其在震害损失评估中应用更为合理、准确,地震烈度影响系数如表3所示。
2.4 地震造成经济损失
云南鲁甸Ms6.5地震灾害直接经济总损失2357810万元,其中,鲁甸县1190070万元,巧家县584170万元,昭阳区202260万元,永善县23670万元,会泽县357640万元(表4),经济损失数据取自鲁甸地震灾害损失评估报告。
2.5 地质灾害危害度
本次地震的地质灾害主要分布在鲁甸县、会泽县、巧家县、永善县及昭阳区,灾害类型主要包括崩塌、地面塌陷、滑坡、地裂缝、泥石流等。鲁甸地震地质灾害因子统计及危险度计算结果如表5所示。
2.6 综合灾害指数计算
根据鲁甸地震现场灾害调查结果,人员伤亡情况较为严重,地震地质灾害和基础设施破坏较为显著,鲁甸地震灾害较为严重,因此,从鲁甸地震的综合灾害指数参数评价选取5个参数进行计算。本文在计算综合灾害指数时,分别取0.30、0.25、0.20、0.05、0.2,鲁甸地震综合震害指数结果如表6所示。
3 总结与讨论
(1)死亡和失踪人数是地震灾害轻重最重要的判断因素,对于重人地震灾害,地震断层破裂尺度相比特别重大地震破裂尺度较小,极震区范围也相对较小,死亡人数比较集中。鲁甸Ms6.5地震死亡人数617人,鲁甸县526人,巧家县78人,会泽县12人,昭阳区1人。可见,死亡和失踪人口也直接决定了区域灾害等级中极灾区的分布,对于重大地震灾害能够迅速掌握死亡人数的分布也就基本确定了极震区的分布。
(2)房屋震害系数表征房屋破坏程度,统计单元的烈度分布和房屋各结构类型比例是房屋震害系数的两个影响因素。统计单元涉及地震灾害烈度范围决定破坏比的统计选取,鲁甸6.5级地震中鲁甸县位于高烈度区,在同等抗震性能情况下毁坏房屋多;房屋破坏程度一定程度上受统计单元的经济状况影响,经济社会发达地区具有抗震性能的房屋面积的比例往往越高,统计单元的经济状况对该统计单元的房屋各结构类型比例具有一定影响。
(3)烈度影响系数表征了统计单元人口在不同烈度影响下的综合权重,统计单域内人口分布于高烈度区的比例越高,烈度影响系数就高,从鲁甸Ms6.5地震可以看出,鲁甸、巧家两县行政区国土面积基本全部位于烈度区内,且极震区仅涉及到两县,其相应烈度影响系数归一后分别为1.0和0.93,明显高于灾区内其他县的烈度影响系数,第三位昭阳区烈度影响系数为0.403。
(4)从鲁甸Ms6.5地震可以看出,地震造成经济损失的绝对值和相对值都表征统计单元之间地震经济损失值和经济恢复能力的高低,绝对值反映经济损失的大小,相对值反映经济损失占社会经济发展水平的比例多少,间接反映统计单元的社会经济恢复能力。
(5)《地震灾害区域等级评估工作指南(2009)》中对地震地质灾害包含的断层错动、崩塌、滑坡、泥石流、砂土液化、地裂缝和震陷等要求要明确其规模大小,在对各种生命线工程的危害数量所有信息提取后,单独求出各种类型地震地质灾害对各种类型生命线工程影响系数,再相加后求平均值。在鲁甸6.5级地震灾区分级中的实际操作相对繁琐,并且在地震后也很难迅速获得如此完整的地震地质灾害信息,因此,实际操作中直接按地震地质灾害总量与规模的权重求和后除以统计单元国土面积,作为地震灾害危害度。
中图分类号:TU2 文献标识码:A
关键词:房屋结构;设计;改进;
1 引言
在2008年,我国发生了8.0级地震汶川地震,为四川人民的家庭家园造成了严重破坏,为当地区经济带来了严重的损失。随后我国的青海玉树又发生了7.1级大地震,都为当地人们带来了严重的灾难与损失。在一大串的伤亡数字背后,通过专家学者对地震的死亡原因进行分析,我们了解到在地震中人员伤亡有95%以上是由于房屋倒塌引发的,所以要想避免地震灾害继续为人类带来危害,就要从增强建筑物防震性做起。
2 地震相关知识
地震是由于在地球地壳中蕴含着巨大的能量,当这股巨大的能量作用在地球内部的岩层上时,就会因为其力量导致岩层产生巨大的歪曲、变形,进而造成错动。当这种力量传至地球表面,就会发生地震。在地震中,地壳岩层发生变形的部位叫做震源,而在震源之上,也就是地震效果最强烈的地区,就叫做震中。地震的大小是由震级进行区分的,它由地震现象释放出的能量大小进行评定。在我国的抗震要求中,明确规定了要在建筑物的正常使用年限内,要对不同强度的地震具有各不相同的抗震能力。
3 地震对工程结构的破坏
在地震发生时,对人们的生命安全造成直接危害的就是工程结构的损坏,工程结构的破坏原因同抗震措施和结构类型都有很大程度的关系,其主要情况有下列几种:
3.1 由于承重结构的承载力不足而引起的破坏
在地震发生时,由于地壳中强大的力量直接作用在建筑物上,而由于建筑的承载力不足以抵住这股力量,从而使其发生变形,进而使墙体发生变形、裂缝。
3.2由于结构整体性差而引起的破坏
在地震灾害发生时,如果建筑结构的各个节点支撑不足、延性不够、强度不够,就会使整个建筑结构整体性遭受破坏。
3.3 由于地基问题的破坏
在地震灾害中,也有这样的情况存在,即建筑物本身情况良好,但是由于地基承载力的变低或者地基土特殊情况而造成整个建筑物发生倒塌的现象。
4 抗震设计中存在的问题
4.1柱端弯矩增大系数问题
“强剪弱弯,强柱弱梁”这种设计理念,在汶川地震中显示出了其存在的重要性,其通过避免建筑物的支撑柱在地震发生时过早发生坍塌,对建筑建构的变形能力进行了一定的改善,可以有效的防止在强级别地震中坍塌的危险。那么,在实际建筑施工中,如何真正的实现“强柱弱梁”也是一个需要注意的问题。在我国当前的建筑业中,通常会采用增大弯矩设计值方法来实现这个目的。不同的端弯矩系数代表着各不相同的防震性能。在我国制定的相关抗震规范中,都对端弯矩系数明确的进行了规定。
4.2梁内力计算问题
在现今建筑相关规范中,要求在计算惯性矩的过程中要充分考虑到楼板的因素。在建筑框架中,梁近支座部分由于在梁跨中位置受到正弯矩作用,而在近支座部分则受到负弯矩的作用,其所造成的影响是不相同的。在建设方对建筑整体框架进行设计的过程中,要充分考虑到竖向荷载下楼板的作用,需要通过使柱端弯矩减小来对梁惯性矩进行增大,而在水平荷载下,则需要重点考虑楼板因素,需要通过减小弯矩来使层间的位移更小。而上述这些过程却与我们一直依据的“强柱弱梁”不尽相同。另外,由于混凝土结构的特殊属性,在对建筑的框架进行设计过程中,还需要对梁弯矩进行一定程度的调幅,从而实现“强柱弱梁”的机制。而在实际地震灾害中,经常是水平地震的组合效应,在地震发生的情况下这种框架能不能起到应有的作用也是有待商榷的。
4.3 梁抗弯刚度问题 在对梁抗进行设计时,要充分考虑到其承载能力和对抗弯能力。在实际设计过程中,要按照不同的设计系数对梁抗弯刚度进行增强。在目前的设计中,往往只考虑到地震时梁端对楼板的影响,而忽视了跨中截面的设计,而在实际地震灾害中,这两部分都会受到影响,如果仅仅重视了梁端的影响而忽视了截面内的影响,则会导致建筑的梁抗弯度大于截面的弯度,不能很好的实现“强柱弱梁”的原则。这种情况直接反应在汶川地震中,为人们带来了惨痛的教训。
5 对抗震中问题的改进措施
在地震发生之后,众多相关科技人员都会对地震的资料、数据与框架结构进行细致的分析,在通过对其进行系统的研究之后,针对在目前我国建筑抗震设计中存在的一些问题,主要有以下几种改进措施。
5.1 选择合适的梁、柱配筋率
在框架结构的设计中,梁、柱配筋率是非常重要的因素之一,其直接影响到了整个建筑抗震能力的强弱。而在实际的设计中,配筋率的选择对外力的受力情况也有非常重要的联系,在实际设计过程中,应当严格把握适中的原则。配筋率除了直接关系到抗震等级之外,还同钢筋的抗拉强度有着直接关系,在实际的设计工作中也要注意。而通常柱子的配筋率相对较低,但是在地震灾害发生时,柱子要承受到巨大的扭转力和拉力,还要受到双向偏心的压制,另外还有基础沉降、温度等因素的影响。在上述多种内力与因素的共同影响下,则需要对配筋的计算方式进行重新调整,从而根据实际情况选取合适的配筋率。
5.2 适当的调整内力计算模式
在现今的建筑工作中,对内力计算时应当严格按照相关规范的规定,此时可以通过计算机等科学技术进行工作的辅助计算与分析,但是这种单一的计算方法有时不够灵活,达不到对实际工作状况的动态分析,从而在实际的施工过程中可能形成安全隐患。同时由于计算模型力分布和传递过程的缺陷,对板配筋的承载能力缺少相应的计算,则容易造成“强梁弱柱”的现象发生。所以在框架的结构设计过程中,还需要对内力模型进行调整,从而充分对建筑各部位的力分布与传播路径进行把握,通过各个方面的精确计算与调整,形成在地震灾害中可以产生巨大作用的“强柱弱梁”机制。
5.3 加强框架抗震的结构检验计算
框架抗震的结构检验计算的过程中,主要包括对罕遇地震的验算与多遇地震的验算。多遇地震的验算主要是针对于顶层与层间的计算,而罕见的地震验算则关注建筑的薄弱层方面。在实际的设计过程中,设计者需要充分的对层与层之间的限值进行综合的考虑,从而提高对于建筑物抗震反应的计算分析水平,提高建筑抗震设计成果,保证房屋建筑具备良好的结构延性、韧性和抗性。
第一条为了防御与减轻地震灾害,保护人民生命和财产安全,保障社会主义建设顺利进行,制定本法。
第二条在中华人民共和国境内从事地震监测预报、地震灾害预防、地震应急、震后救灾与重建等(以下简称防震减灾)活动,适用本法。
第三条防震减灾工作,实行预防为主、防御与救助相结合的方针。
第四条防震减灾工作,应当纳入国民经济和社会发展计划。
第五条国家鼓励和支持防震减灾的科学技术研究,推广先进的科学研究成果,提高防震减灾工作水平。
第六条各级人民政府应当加强对防震减灾工作的领导,组织有关部门采取措施,做好防震减灾工作。
第七条在国务院的领导下,国务院地震行政主管部门、经济综合主管部门、建设行政主管部门、民政部门以及其他有关部门,按照职责分工,各负其责、密切配合,共同做好防震减灾工作。
县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构和其他有关部门在本级人民政府的领导下,按照职责分工,各负其责,密切配合,共同做好本行政区域内的防震减灾工作。
第八条任何单位和个人都有依法参加防震减灾活动的义务。
中国人民,中国人民武装警察部队和民兵应当执行国家赋予的防震减灾任务。
第二章地震监测预报
第九条国家加强地震监测预报工作,鼓励、扶持地震监测预报的科学技术研究,逐步提高地震监测预报水平。
第十条国务院地震行政主管部门负责制定全国地震监测预报方案,并组织实施。
省、自治区、直辖市人民政府负责管理地震工作的部门,根据全国地震监测预报方案,负责制定本行政区域内的地震监测预报方案,并组织实施。
第十一条国务院地震行政主管部门根据地震活动趋势,提出确定地震重点监视防御区的意见,报国务院批准。
地震重点监视防御区的县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构,应当加强地震监测工作,制定短期与临震预报方案,建立震情跟踪会商制度,提高地震监测预报能力。
第十二条国务院地震行政主管部门和县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构,应当加强对地震活动与地震前兆的信息检测、传递、分析、处理和对可能发生地震的地点、时间和震级的预测。
第十三条国家对地震监测台网的建设,实行统一规划,分级、分类管理。
全国地震监测台网,由国家地震监测基本台网、省级地震监测台网和市、县地震监测台网组成,其建设所需投资,按照事权和财权相统一的原则,由中央和地方财政承担。
为本单位服务的地震监测台网,由有关单位投资建设和管理,并接受所在地的县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构的指导。
第十四条国家依法保护地震监测设施和地震观测环境,任何单位和个人不得危害地震监测设施和地震观测环境。地震观测环境应当按照地震监测设施周围不能有影响其工作效能的干扰源的要求划定保护范围。
本法所称地震监测设施,是指地震监测台网的监测设施、设备、仪器和其他依照国务院地震行政主管部门的规定设立的地震监测实施、设备、仪器。
第十五条新建、扩建、改建建设工程,应当避免对地震监测设施和地震观测环境造成危害;确实无法避免造成危害的,建设单位应当事先征得国务院地震行政主管部门或者其授权的县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构的同意,并按照国务院的规定采取相应的措施后,方可建设。
第十六条国家对地震预报实行统一制度。
地震短期预报和临震预报,由省、自治区、直辖市人民政府按照国务院规定的程序。
任何单位或者从事地震工作的专业人员关于短期地震预测或者临震预测的意见,应当报国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构按照前款规定处理,不得擅自向社会扩散。
第三章地震灾害预防
第十七条新建、扩建、改建建设工程,必须达到抗震设防要求。
本条第三款规定以外的建设工程,必须按照国家颁布的地震烈度区划图或者地震动参数区划图规定的抗震设防要求,进行抗震设防。
重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程,必须进行地震安全性评价;并根据地震安全性评价的结果,确定抗震设防要求,进行抗震设防。
本法所称重大建设工程,是指对社会有重大价值或者有重大影响的工程。
本法所称可能发生严重次生灾害的建设工程,是指受地震破坏后可能引发水灾、火灾、爆炸、剧毒或者强腐蚀性物质大量泄露和其他严重次生灾害的建设工程,包括水库大坝、堤防和贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒或者强腐蚀性物质的设施以及其他可能发生严重次生灾害的建设工程。
核电站和核设施建设工程,受地震破坏后可能引发放射性污染的严重次生灾害,必须认真进行地震安全性评价,并依法进行严格的抗震设防。
第十八条国务院地震行政主管部门负责制定地震烈度区划图或者地震动参数区划图,并负责对地震安全性评价结果的审定工作。
国务院建设行政主管部门负责制定各类房屋建筑及其附属设施和城市市政设施的建设工程的抗震设计规范。但是,本条第三款另有规定的除外。
国务院铁路、交通、民用航空、水利和其他有关专业主管部门负责分别制定铁路、公路、港口、码头、机场、水工程和其他专业建设工程的抗震设计规范。
第十九条建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计,并按照抗震设计进行施工。
第二十条已经建成的下列建筑物、构筑物,未采取抗震设防措施的,应当按照国家有关规定进行抗震性能鉴定,并采取必要的抗震加固措施:
(一)属于重大建设工程的建筑物、构筑物;
(二)可能发生严重次生灾害的建筑物、构筑物;
(三)有重大文物价值和纪念意义的建筑物、构筑物;
(四)地震重点监视防御区的建筑物、构筑物。
第二十一条对地震可能引起的火灾、水灾、山体滑坡、放射性污染、疫情等次生灾害源,有关地方人民政府应当采取相应的有效防范措施。
第二十二条根据震情和震害预测结果,国务院地震行政主管部门和县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构,应当会同同级有关部门编制防震减灾规划,报本级人民政府批准后实施。
修改防震减灾规划,应当报经原批准机关批准。
第二十三条各级人民政府应当组织有关部门开展防震减灾知识的宣传教育,增强公民的防震减灾意识,提高公民在地震灾害中自救、互救的能力;加强对有关专业人员的培训,提高抢险救灾能力。
第二十四条地震重点监视防御区的县级以上地方人民政府应当根据实际需要与可能,在本级财政预算和物资储备中安排适当的抗震救灾资金和物资。
第二十五条国家鼓励单位和个人参加地震灾害保险。
第四章地震应急
第二十六条国务院地震行政主管部门会同国务院有关部门制定国家破坏性地震应急预案,报国务院批准。
国务院有关部门应当根据国家破坏性地震应急预案,制定本部门的破坏性地震应急预案,并报国务院地震行政主管部门备案。
可能发生破坏性地震地区的县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构,应当会同有关部门参照国家破坏性地震应急预案,制定本行政区域内的破坏性地震应急预案,报本级人民政府批准;省、自治区和人口在一百万以上的城市的破坏性地震应急预案,还应当报国务院地震行政主管部门备案。
本法所称破坏性地震,是指造成人员伤亡和财产损失的地震灾害。
第二十七条国家鼓励、扶持地震应急、救助技术和装备的研究开发工作。
可能发生破坏性地震地区的县级以上地方人民政府应当责成有关部门进行必要的地震应急,救助装备的储备和使用训练工作。
第二十八条破坏性地震应急预案主要包括下列内容:
(一)应急机构的组成和职责;
(二)应急通信保障;
(三)抢险救援人员的组织和资金、物资的准备;
(四)应急、救助装备的准备;
(五)灾害评估准备;
(六)应急行动方案。
第二十九条破坏性地震临震预报后,有关的省、自治区、直辖市人民政府可以宣布所预报的区域进入临震应急期;有关的地方人民政府应当按照破坏性地震应急预案,组织有关部门动员社会力量,做好抢险救灾的准备工作。
第三十条造成特大损失的严重破坏性地震发生后,国务院应当成立抗震救灾指挥机构,组织有关部门实施破坏性地震应急预案。国务院抗震救灾指挥机构的办事机构,设在国务院地震行政主管部门。
破坏性地震发生后,有关的县级以上地方人民政府应当设立抗震救灾指挥机构,组织有关部门实施破坏性地震应急预案。
本法所称严重破坏性地震,是指造成严重的人员伤亡和财产损失,使灾区丧失或者部分丧失自我恢复能力,需要国家采取相应行动的地震灾害。
第三十一条地震灾区的各级地方人民政府应当及时将震情、灾情及其发展趋势等信息报告上一级人民政府;地震灾区的省、自治区、直辖市人民政府按照国务院有关规定向社会公告震情和灾情。
国务院地震行政主管部门或者地震灾区的省、自治区、直辖市人民政府负责管理地震工作的部门,应当及时会同有关部门对地震灾害损失进行调查、评估;灾情调查结果,应当及时报告本级人民政府。
第三十二条严重破坏性地震发生后,为了抢险救灾并维护社会秩序,国务院或者地震灾区的省、自治区、直辖市人民政府,可以在地震灾区实行下列紧急应急措施:
(一)交通管制;
(二)对食品等基本生活必需品和药品统一发放和分配;
(三)临时征用房屋、运输工具和通信设备等;
(四)需要采取的其他紧急应急措施。
第五章震后救灾与重建
第三十三条破坏性地震发生后,地震灾区的各级地方人民政府应当组织各方面力量,抢救人员,并组织基层单位和人员开展自救和的互救;非地震灾区的各级地方人民政府应当根据震情和灾情,组织和动员社会力量,对地震灾区提供救助。
严重破坏性地震发生后,国务院应当对地震灾区提供救助,责成经济综合主管部门综合协调救灾工作并会同国务院其他有关部门,统筹安排救灾资金和物资。
第三十四条地震灾区的县级以上地方人民政府应当组织卫生、医药和其他有关部门和单位,做好伤员医疗救护和卫生防疫等工作。
第三十五条地震灾区的县级以上地方人民政府应当组织民政和其他有关部门和单位,迅速设置避难场所和救济物资供应点,提供救济物品,妥善安排灾民生活,做好灾民的转移和安置工作。
第三十六条地震灾区的县级以上地方人民政府应当组织交通、邮电、建设和其他有关部门和单位采取措施,尽快恢复被破坏的交通、通信、供水、排水、供电、供气、输油等工程,并对次生灾害源采取紧急防护措施。
第三十七条地震灾区的县级以上地方人民政府应当组织公安机关和其他有关部门加强治安管理和安全保卫工作,预防和打击各种犯罪活动,维持社会秩序。
第三十八条因救灾需要,临时征用的房屋、运输工具、通信设备等,事后应当及时归还;造成损坏或者无法归还的,按照国务院有关规定给予适当补偿或者作其他处理。
第三十九条在震后救灾中,任何单位和个人都必须遵纪守法、遵守社会公德,服从指挥,自觉维护社会秩序。
第四十条任何单位和个人不得截留、挪用地震救灾资金和物资。
各级人民政府审计机关应当加强对地震救灾资金使用情况的审计监督。
第四十一条地震灾区的县级以上地方人民政府应当根据震害情况和抗震设防要求,统筹规划、安排地震灾区的重建工作。
第四十二条国家依法保护典型地震遗址、遗迹。
典型地震遗址、遗迹的保护,应当列入地震灾区的重建规划。
第六章法律责任
第四十三条违反本法规定,有下列行为之一的,由国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构,责令停止违法行为,恢复原状或者采取其他补救措施;情节严重的,可以处五千元以上十万元以下的罚款;造成损失的,依法承担民事责任;构成犯罪的,依法追究刑事责任:
(一)新建、扩建、改建建设工程,对地震监测设施或者地震观测环境造成危害,又未依法事先征得同意并采取相应措施的;
(二)破坏典型地震遗址、遗迹的。
第四十四条违反本法第十七条第三款规定,有关建设单位不进行地震安全性评价的,或者不按照根据地震安全性评价结果确定的抗震设防要求进行抗震设防的,由国务院地震行政主管部门或者县级以上地方人民政府负责管理地震工作的部门或者机构,责令改正,处一万元以上十万元以下的罚款;
第四十五条违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关专业主管部门按照职责权限责令改正,处一万元以上十万元以下的罚款:
(一)不按照抗震设计规范进行抗震设计的;
(二)不按照抗震设计进行施工的。
第四十六条截留、挪用地震救灾资金和物资,构成犯罪的,依法追究刑事责任;尚不构成犯罪的,给予行政处分。
第四十七条国家工作人员在防震减灾工作中,,,构成犯罪的,依法追究刑事责任;尚不构成犯罪的,给予行政处分。
看着看着,我的心被地震所带来的灾害强烈地震撼着。地震这种经常发生的自然现象,给人类带来多少危害!每当我从电视中看到哪个地方有多少级地震,带来怎样的严重后果时,我的心就很难过。因为伤亡的都是我们人类,毁坏的都是我们地球上的家园。
然而,对于地震,我们人类真得束手无策吗?不是的。人类在同地震这一自然灾害斗争的过程中,积累了不少知识和丰富的经验。平时,我们应该做好相应的应急防范和应急措施。当发生地震时,我们应该头脑清醒,沉着冷静,绝不能被突如其来的事情弄得昏头脑转,不知所措,盲目逃亡而造成更大的伤亡。
防震减灾,必须以预防为主。如果有一种仪器,能在地震前准确地测出地震的位置、级数,那该多好啊!假如我是世界防震专家,我会以我的能力,为世界的人民服务。我会发明一些仪器去预测地震的发生。我发明的仪器叫做地震预测仪。这个地震预测仪可以在地震发生前的十个小时发生警告,以便于人们的疏散。如果我发明的这个地震预测仪可以预测地震的发生的话,这样就可以减少灾害造成的的伤亡和资金的损失。
那造成地震的罪魁祸首是谁?是地球吗?不,不是地球!造成地震的罪魁祸首是我们人类。原因是我们人们不断开采地下资源,造成岩层不断挤压,岩层产生褶皱,然后褶皱不断增加,岩层随即断裂,这时就发生地震。只有保护环境,做好防震减灾的工作,建立健全地震监测预报、地震灾害预防和地震紧急救援等等做,才能使地震灾害减少到最低。
让地震灾害远离我们,这是我的心愿,也是全世界人民的共同心愿!