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1、第七讲 工程灾害与抗灾第1页，共20页，编辑于2022年，星期二常见工程灾害类型：地震、风灾、火灾、地质灾害常见工程灾害类型：地震、风灾、火灾、地质灾害常见工程灾害类型：地震、风灾、火灾、地质灾害常见工程灾害类型：地震、风灾、火灾、地质灾害一、地震灾害一、地震灾害一、地震灾害一、地震灾害图图图图13.113.1，2 2，3 3，4 4，彩图彩图彩图彩图 我国对地震重视开始于我国对地震重视开始于我国对地震重视开始于我国对地震重视开始于19661966年的邢台地震，唐山地震后年的邢台地震，唐山地震后年的邢台地震，唐山地震后年的邢台地震，唐山地震后更加重视，建立了地震监测预报网、大型振动台试验、更加
2、重视，建立了地震监测预报网、大型振动台试验、更加重视，建立了地震监测预报网、大型振动台试验、更加重视，建立了地震监测预报网、大型振动台试验、修订了设计规范、提出了减震、隔震理论并应用于工程修订了设计规范、提出了减震、隔震理论并应用于工程修订了设计规范、提出了减震、隔震理论并应用于工程修订了设计规范、提出了减震、隔震理论并应用于工程实践。实践。实践。实践。在结构抗震理论和实践越来越完善的阶段，工程系在结构抗震理论和实践越来越完善的阶段，工程系在结构抗震理论和实践越来越完善的阶段，工程系在结构抗震理论和实践越来越完善的阶段，工程系统抗震研究却发展缓慢。工程系统指城市生命线工统抗震研究却发展缓慢。工
3、程系统指城市生命线工统抗震研究却发展缓慢。工程系统指城市生命线工统抗震研究却发展缓慢。工程系统指城市生命线工程系统，包括供水、供电、煤气、通讯、交通、电程系统，包括供水、供电、煤气、通讯、交通、电程系统，包括供水、供电、煤气、通讯、交通、电程系统，包括供水、供电、煤气、通讯、交通、电力等基础设施。力等基础设施。力等基础设施。力等基础设施。城市生命线工程系统抗震包括：系统震害预测、系统抗震城市生命线工程系统抗震包括：系统震害预测、系统抗震城市生命线工程系统抗震包括：系统震害预测、系统抗震城市生命线工程系统抗震包括：系统震害预测、系统抗震能力评价、系统抗震设计和改造、震时系统控制、震后系能力评价、
4、系统抗震设计和改造、震时系统控制、震后系能力评价、系统抗震设计和改造、震时系统控制、震后系能力评价、系统抗震设计和改造、震时系统控制、震后系统维修等内容。统维修等内容。统维修等内容。统维修等内容。应该注意水库诱发的地震应该注意水库诱发的地震应该注意水库诱发的地震应该注意水库诱发的地震第2页，共20页，编辑于2022年，星期二第3页，共20页，编辑于2022年，星期二第4页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.3 地震引起山体滑坡 第5页，共20页，编辑于2022年，星期二图图1.4 1.4 道路裂缝道路裂缝第6页，共20页，编辑于2022年，星期二第7页，共20页，编辑于2022年，星期二
5、图1.5 桥梁基础整体翻转 第8页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.6 桥墩斜裂缝第9页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.8 桥梁支座滑移第10页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.9 桥梁支座压碎 第11页，共20页，编辑于2022年，星期二 图1.10 建筑物倒塌第12页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.11 梁柱接头破坏第13页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.12 地基隆起导致建筑物破坏 第14页，共20页，编辑于2022年，星期二图1.13 地震引起火灾 第15页，共20页，编辑于2022年，星期二二、风灾二、风灾二、风灾二、风灾 常见的风灾有台
6、风、龙卷风、暴风常见的风灾有台风、龙卷风、暴风常见的风灾有台风、龙卷风、暴风常见的风灾有台风、龙卷风、暴风 图图图图13.613.6，13.713.7，13.813.8，13.913.9 台风灾害链台风灾害链台风灾害链台风灾害链 图图图图13.1013.10 台风、龙卷风同时发生一般会引发风暴潮、巨浪、强降台风、龙卷风同时发生一般会引发风暴潮、巨浪、强降台风、龙卷风同时发生一般会引发风暴潮、巨浪、强降台风、龙卷风同时发生一般会引发风暴潮、巨浪、强降雨等次生灾害，强降雨又会造成滑坡、泥石流等地质灾雨等次生灾害，强降雨又会造成滑坡、泥石流等地质灾雨等次生灾害，强降雨又会造成滑坡、泥石流等地质灾雨等
7、次生灾害，强降雨又会造成滑坡、泥石流等地质灾害。害。害。害。台风台风台风台风洪水洪水洪水洪水地质灾害一旦形成会破坏建筑物、地质灾害一旦形成会破坏建筑物、地质灾害一旦形成会破坏建筑物、地质灾害一旦形成会破坏建筑物、生命线工程生命线工程生命线工程生命线工程 图图图图13.1113.11，1212，1313 为了减少台风、龙卷风的破坏，可以提高监测、加强为了减少台风、龙卷风的破坏，可以提高监测、加强为了减少台风、龙卷风的破坏，可以提高监测、加强为了减少台风、龙卷风的破坏，可以提高监测、加强抗风能力和完善水利工程。抗风能力和完善水利工程。抗风能力和完善水利工程。抗风能力和完善水利工程。暴风对工程结构和
8、生命线工程系统破坏也很普遍。图暴风对工程结构和生命线工程系统破坏也很普遍。图暴风对工程结构和生命线工程系统破坏也很普遍。图暴风对工程结构和生命线工程系统破坏也很普遍。图13.1413.14，1515第16页，共20页，编辑于2022年，星期二三、地质灾害三、地质灾害三、地质灾害三、地质灾害包括滑坡、泥石流、沙土液化包括滑坡、泥石流、沙土液化包括滑坡、泥石流、沙土液化包括滑坡、泥石流、沙土液化 滑坡、泥石流形成的原因是：山体的整体性和稳定性差，滑坡、泥石流形成的原因是：山体的整体性和稳定性差，滑坡、泥石流形成的原因是：山体的整体性和稳定性差，滑坡、泥石流形成的原因是：山体的整体性和稳定性差，在暴
9、雨侵蚀下粘土的抗剪强度降低。在暴雨侵蚀下粘土的抗剪强度降低。在暴雨侵蚀下粘土的抗剪强度降低。在暴雨侵蚀下粘土的抗剪强度降低。滑坡防治办法：锚杆加固法、护坡、挡土墙、降低坡滑坡防治办法：锚杆加固法、护坡、挡土墙、降低坡滑坡防治办法：锚杆加固法、护坡、挡土墙、降低坡滑坡防治办法：锚杆加固法、护坡、挡土墙、降低坡度法度法度法度法 土壤液化是指土壤液化是指土壤液化是指土壤液化是指(一般发生在含水率较高、沙土含量较大一般发生在含水率较高、沙土含量较大一般发生在含水率较高、沙土含量较大一般发生在含水率较高、沙土含量较大的土壤）在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水的现象。的土壤）在遭受地震时发生的一种土壤喷沙
10、冒水的现象。的土壤）在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水的现象。的土壤）在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水的现象。土壤液化对建筑物基础和埋地管线等地下建筑的破坏很土壤液化对建筑物基础和埋地管线等地下建筑的破坏很土壤液化对建筑物基础和埋地管线等地下建筑的破坏很土壤液化对建筑物基础和埋地管线等地下建筑的破坏很严重。由于液化土壤抗剪强度为零，会造成基础发生不严重。由于液化土壤抗剪强度为零，会造成基础发生不严重。由于液化土壤抗剪强度为零，会造成基础发生不严重。由于液化土壤抗剪强度为零，会造成基础发生不均匀沉降，上部结构则会出现裂缝。均匀沉降，上部结构则会出现裂缝。均匀沉降，上部结构则会出现裂缝。均匀沉降
11、，上部结构则会出现裂缝。四、其他灾害四、其他灾害四、其他灾害四、其他灾害人为灾害：火灾、设计缺陷、豆腐渣工程人为灾害：火灾、设计缺陷、豆腐渣工程人为灾害：火灾、设计缺陷、豆腐渣工程人为灾害：火灾、设计缺陷、豆腐渣工程 地震灾害链地震灾害链地震灾害链地震灾害链 图图图图13.1613.16，1717 第17页，共20页，编辑于2022年，星期二工程结构抗灾与改造加固工程结构抗灾与改造加固一、灾害材料学一、灾害材料学一、灾害材料学一、灾害材料学材料在灾害环境下的性能材料在灾害环境下的性能材料在灾害环境下的性能材料在灾害环境下的性能灾害对材料一般力学性能性能的影响，也即材料在灾害作用灾害对材料一般力
12、学性能性能的影响，也即材料在灾害作用灾害对材料一般力学性能性能的影响，也即材料在灾害作用灾害对材料一般力学性能性能的影响，也即材料在灾害作用下的损伤下的损伤下的损伤下的损伤二、灾害检测学二、灾害检测学二、灾害检测学二、灾害检测学结构灾害检测结构灾害检测结构灾害检测结构灾害检测检测程序：检测任务委托检测程序：检测任务委托检测程序：检测任务委托检测程序：检测任务委托收集原设计图收集原设计图收集原设计图收集原设计图外观检测、材外观检测、材外观检测、材外观检测、材料检测、变形及强度评估料检测、变形及强度评估料检测、变形及强度评估料检测、变形及强度评估估计寿命估计寿命估计寿命估计寿命加固加固加固加固设计
13、、施设计、施设计、施设计、施工工工工外观检测：裂缝、变形外观检测：裂缝、变形外观检测：裂缝、变形外观检测：裂缝、变形材料检测：确定强度、弹性模量材料检测：确定强度、弹性模量材料检测：确定强度、弹性模量材料检测：确定强度、弹性模量变形、强度评估：受力分析、评估结构变形、强度评估：受力分析、评估结构变形、强度评估：受力分析、评估结构变形、强度评估：受力分析、评估结构有无可修性：加固、设计及施工有无可修性：加固、设计及施工有无可修性：加固、设计及施工有无可修性：加固、设计及施工寿命估计：寿命估计：寿命估计：寿命估计：结构检测报告包括：现状调查、图纸核对、强度鉴定、承载能力结构检测报告包括：现状调查、
14、图纸核对、强度鉴定、承载能力结构检测报告包括：现状调查、图纸核对、强度鉴定、承载能力结构检测报告包括：现状调查、图纸核对、强度鉴定、承载能力验算。验算。验算。验算。第18页，共20页，编辑于2022年，星期二三、灾害加固学三、灾害加固学三、灾害加固学三、灾害加固学工程结构改造加固学工程结构改造加固学工程结构改造加固学工程结构改造加固学工程结构改造加固学研究使受损的工程结构重新恢复使工程结构改造加固学研究使受损的工程结构重新恢复使工程结构改造加固学研究使受损的工程结构重新恢复使工程结构改造加固学研究使受损的工程结构重新恢复使用功能，使失去部分强度或刚度的结构重新获得或大于用功能，使失去部分强度或
15、刚度的结构重新获得或大于用功能，使失去部分强度或刚度的结构重新获得或大于用功能，使失去部分强度或刚度的结构重新获得或大于原刚度的学科。原刚度的学科。原刚度的学科。原刚度的学科。结构改造方案：加层、减柱、植柱结构改造方案：加层、减柱、植柱结构改造方案：加层、减柱、植柱结构改造方案：加层、减柱、植柱结构加固的原因：使用荷载增加、抗震加固、灾害后的结结构加固的原因：使用荷载增加、抗震加固、灾害后的结结构加固的原因：使用荷载增加、抗震加固、灾害后的结结构加固的原因：使用荷载增加、抗震加固、灾害后的结构或纠正设计和施工失误、保护历史建筑构或纠正设计和施工失误、保护历史建筑构或纠正设计和施工失误、保护历史
16、建筑构或纠正设计和施工失误、保护历史建筑梁柱的加固方法：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝梁柱的加固方法：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝梁柱的加固方法：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝梁柱的加固方法：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝法、粘贴复合材料法、粘贴复合材料法、粘贴复合材料法、粘贴复合材料楼板、屋面板的加固：粘钢加固、复合楼板、增加梁楼板、屋面板的加固：粘钢加固、复合楼板、增加梁楼板、屋面板的加固：粘钢加固、复合楼板、增加梁楼板、屋面板的加固：粘钢加固、复合楼板、增加梁桥梁、水池的加固：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝桥梁、水池的加固：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝桥梁、水池的加固：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝桥梁、水池的加固：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝法、粘贴复合材料、预应力加固法、粘贴复合材料、预应力加固法、粘贴复合材料、预应力加固法、粘贴复合材料、预应力加固第19页，共20页，编辑于2022年，星期二工程结构抗灾与加固实例工程结构抗灾与加固实例意大利比萨斜塔：灌浆意大利比萨斜塔：灌浆1934抽水抽水1970钢键钢键1992铅重铅重1995井点井点降水降水电渗电渗加载加载抽土抽土1996 图图13.18，19 第20页，共20页，编辑于2022年，星期二