防灾工程学习总结报告
防灾工程学习总结 1引言 1.1防灾工程学简介 灾害始终伴随着人类的发展。灾害给人类带来了巨大的损失,人类也为了防 止灾害和减轻灾害做出了很大的努力。近代随着城市的发展,人口和财富大量向 城市集中,一旦受到灾害袭击,会造成巨大的人员伤亡和财产损失。从人类已付 出的巨大代价的事实中吸取宝贵的经验和教训,给予人们对付灾害的最新的科学 知识和一些应急、自救、互救的方法,以提高人们的防灾、减灾、抗灾的能力, 提高国民的灾害意识,从而提高整个民族的素质,这就是灾害教育的目的和意义, 也是开设防灾工程学这门课程的宗旨之一。 1.2工程灾害主要类型 从大的方面说,工程灾害主要包括水灾、风灾、地震、火灾和爆炸这几种类 型。 水灾是城市灾害中最为严重的灾害之一。我国多数城市都是沿着江河湖海分 布,许多城市的地平高程位于江河水位以下,而城市的防灾又多未达到国家防洪 标准,因此城市水灾问题十分严重。 风灾包括台风和龙卷风灾害等。我国平均每年有7个台风在沿海登陆,往往 带来狂风暴雨,巨浪和海潮,形成灾害。1922年8月2日广东汕头地区遭遇强 烈台风,大量楼房被淹,死亡7万多人,数十万人流离失所。1998年8月7日, 杭州遭受台风袭击,西湖旁80%的树木被吹倒,全是停水停电,部分楼房倒塌, 直接损失10亿元以上。上海每年发生2~3此龙卷风,多集中在浦东,具有突发 性和较大的破坏性。 地震是危及人民生命财产安全的突发式自然灾害,在本世纪更是地震频发, 给国家和个人带来巨大的灾难。除了人身伤亡之外,地震所带来的损失还有房屋 破坏、交通生成中断、水、火、疾病等此生灾害和社会与政治影响。我国地震区 域广阔而分散,地震频繁而强烈,在二十世纪内,震级大于等于8级的强震已经 发生了 9次,其中发生于人口稠密处者,更是损失惨重。1558年陕西的关中地 震,遇害者有名可查的即达83余万人;1920年宁夏的海原地震,死亡20余万 人,伤者不计其数;近年的大地震如河北唐山地震,震级接近8级,死亡达24 余万人,强震区内的房屋、工业厂房与设备、城市建设、交通运输、水电设施等 都受到极其严重的破坏。 火灾的危害也是相当严重的。:1994年,全国共发生火灾39120起,死亡2831 人,伤4236人,直接经济损失达12.4亿。上海1999年共发生火灾6551起,死 亡43人,伤90人,直接经济损失1.5亿元。北京城市火灾也日益严重,1997 年的城市火灾损失达1.3亿元。 1.3工程防灾主要内容 对于以上各类型的工程灾害,要想完全避免他们对城市的破坏和影响是不可 能的。因此,只能在当前科学技术水平下,尽可能的采取一些必要的手段和措施, 尽量减少各种突发工程灾害的危害程度。这些内容,就是工程防灾理论这门课程 的主要研究领域。 就当前工程建设而言,在土木工程领域,危害最大,造成人民生命财产损失 最为严重的工程灾害就是地震灾害。地震灾害不仅造成直接经济损失,还往往会 引起一系列的此生灾害。因此,抗震工程学是当前工程防灾理论研究领域中最为 重要的一部分。 其次,其次,现代建筑的发展趋势是高度越来越高,跨度越来越大。各种体 型复杂、形式新颖的高层超高层建筑和大跨度建筑层出不穷。对于这类建筑,风 荷载已经成为一种重要的影响,有时甚至成为主导荷载。如果建筑物所处的城市 位于沿海地区,曾更要考虑风的影响。因此,对风灾的研究自然也成为工程防灾 理论的一个重要组成部分。 此外,建筑物的火灾时发生最为频繁、造成后果极为严重的一种多发突发性 灾害,特别是目前,建筑钢结构的应用日益普遍,钢结构抗火的研究也逐渐成为 一个重要的课题。 2工程抗震 2.1工程抗震的重要性 地震实践表明,破坏性地震引起的人员伤亡和经济损失,主要是由于地震时 产生的巨大能量使得建筑物、工程设施发生的破坏和倒塌,以及伴随的次生灾害 造成的。要想最大限度地减轻地震灾害,工程建设时必须进行科学合理的抗震设 防,这是人类减轻地震灾害对策中最积极和最有效的措施。 工程抗震的研究和实践已经走过了近百年的历程。特别是最近半个世纪,基 于震害调查、强震观测、理论分析和抗震试验,地震工程和工程抗震研究取得了 很大的进展,建立了以弹性反应谱理论为基础的较为系统的可供实际操作的抗震 设计方法。处于地震活动区的世界各国均编制了地震危险性区划图,制定了建筑 抗震设防标准,颁布了抗震设计和管理法规,在大范围实施了建筑抗震设计和现 有建筑的抗震加固。 但与此同时,我们还需面对以下事实,即破坏性地震仍然对人类社会经济发 展造成了重大灾害和严重影响。1988年以来,世界范围内的强震活动进入了一 个新的活跃期。这一活跃期将持续到2000年以后,据地震专家预测,未来数年 内,在一些人口较集中的地区,仍有发生强烈地震的可能性。从1988年至今, 亚洲地区已经发生了数次破坏力极大的地震,如1996年中国云南丽江发生强烈 的地震,给大地人们的生活造成了巨大的影响。 反思历史的教训,是为了不让悲剧重演。经过认真分析历次震灾中各类城市 建筑受损情况,我们逐步认识到,明确抗震设防的标准,建立完善的建筑结构抗 震设防体系,是城市防灾减灾工作的一项重要内容。 2.2抗震设计的基本要求 工程结构抗震设防的标准必须根据国民经济的基本状况和结构安全使用的 基本要求来确定。设防标准过高将大大提高建筑物的造价,设防标准过低将不能 保证地震作用下建筑物的安全。因此,我国采用了按建筑物的重要性分类和三水 准设防,两阶段设计的基本思想,指导抗震设计规范的制定。 2.2.1地震的烈度 地震烈度是指某一个地区,地面及房屋建筑等工程结构遭受一次地震影响的 强烈程度。我国根据房屋建筑震害指数,地震破坏程度及地面运动加速度指标将 地震烈度分为12个等级。地震基本烈度是指某地区在今后一年时间内,在一般 场地条件下可能遭受最大地震烈度。地震基本烈度的确定反映了考虑地震烈度衰 减规律和震中距等影响的概要因素,它确定的是基本烈度在地域上的分布。但对 于某一地区,并不是每一次地震都是按照基本烈度发生的,这存在一个概率分布 的问题。 根据45个城镇地震危险性分析,地震烈度的概率分布符合极值型分布。因 此,抗震规范规定,地震概率分布的峰值点对应的是众值烈度。比众值烈度高 1.5度左右的烈度是基本烈度,再比基本烈度高1度左右为罕遇烈度。 抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震 烈度。一般情况下取为基本烈度。但还必须根据建筑物所在城市大小,建筑物的 类型、高度以及当地的抗震设防小区规划进行确定。 2.2.2结构抗震概念设计 建筑抗震设计通过三方面体现:概念设计、抗震计算和抗震构造。抗震规范 规定在设防烈度为六度的地区,除了在四类场上的较高建筑外,建筑可不进行抗 震设计,但必须进行抗震构造设计。而抗震概念设计则应当在所有的抗震建筑中 加以运用。 建筑结构抗震概念设计时根据地震灾害和工程调查等形成的基本设计原则 和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。由于地面运动的 随机性和不确定性,再加上结构进入塑性状态和不同层次的设计要求,给抗震设 计带来一定的困难。目前,抗震设计理论计算还不完善,抗震设