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地震类型及地震成因研究论文

发布时间:2024-07-03 12:54:01

地震类型及地震成因研究论文

所有地学专业学者发现,欺是无法继续了。

知网收录、盆地、冲积平原对地震起了决定作用郭德胜 佳木斯大学数学系 在地球上,任何生命都与“碳元素”紧密相关,进行 着周而复始的碳元素循环,生命需要进食含碳的有机物质,排放出二氧化碳,地球也遵循着这样的规律,地球也是要吞纳含碳有机物质,在地球内部形成煤炭、石油、天然气等等,再经过火山、地震、人类开采与使用,形成二氧化碳排放空中,被排放空中的二氧化碳又被树木,植物利用光合作用被吸收,再次将二氧化碳转化 成有机物质,以植物的形式体现出来,一部分植物被动物消化,一部分通过河流被运移地球内部,形成一个反复“碳”循环的体系。多年来,我一直思考这样的问题,煤到底是如何形成的?原有的煤炭形成理论,“煤是树木、植被、动物尸体堆积,以及沼泽地,经过多年的演变形成煤炭”,根据这个理论分析思考,陆地上为什么看不到树木、动物尸体的堆积呢?另一方面,煤矿很大,哪来的那么多树木和动植物尸体呢?一,天然气如何的形成的?经过多年的思考和研究,终于发现,将含碳有机物质堆积起来,只有一种可能,就是通过河水的运移,将树木、植被、动物尸体等含碳有机物质运送到湖泊、低洼地带,经过多年的沉积,叠加,将湖泊,低洼地带变成盆地和冲积平原。湖泊,低洼地带,他们形成了聚集各种地表物质的自然条件,地表的含碳物体在水流、河水的冲击、运移,被湖泊、低洼地带沉积下来,经历几百年,上千年的沉积过程后,湖泊的演变成干涸的陆地,也就是,湖泊---沼泽地带—干涸的盆地结构陆地。而低洼地带在多次冲击中形成沉淀,天长日久成为冲积平原。而在这个上万年过程中。湖泊、冲积平原要积累无法估量的树木、植被、泥沙,以及鱼类尸体,在多年的积累沉积过程中,湖泊、冲积平原沉积了巨厚的沉积物质,有几十米,上百米、甚至上千米的厚度,继而形成了盆地式结构的陆地、冲积平原。通过这样沉积的方式,地下储存了大量的含碳物质,从而完成了碳元素物质的积累。而这个过程,与生活中的“沼气池原理”完全相似。任何物质,在高温、高压、通电作用下,会发生了化学反应和化学变化,地下沉积大量含碳物质,在一定条件下,就会发生同等元素的物质的转化,形成含碳固体、液体、气体等物质。根据沼气池形成甲烷气体的原理,沉积巨厚含碳物质的盆地、冲积平原,就必然会出现含碳气体,固体和液体,气体很可能就是天然气。二,煤炭是否也在盆地、冲积平原内部以及与山体接壤处产生呢?地球上一个重要的现象,就是水流运移,雨水、河流将地球表面冲洗,把地面的含碳有机物运移汇聚,最后停留在湖盆、低洼地带,盆地、冲积平原就具备了储存含碳有机物的条件。盆地、冲积平原在多年的河水运移,形成一个天然的碳物质储存库,这是一个显著的量变过程,当物质的量变达到一定程度,就会发生质变。盆地、冲积平原条件成熟,就无法避免的发生一系列化学变化。我们清楚,在化学变化中,物质发生化学变化,会产生热能、气体、甚至出现爆炸现象。从这个角度分析,那么,地球上经常出现地震,是不是在这样的条件下,这样的地理位置上,而产生了一种巨大的能量释放,导致地球的震动?同时,地下在释放巨大能量的同时,地下含碳物质在热能作用下将进一步发生化学变化,将含有碳元素气体物质演变成固体,进而形成煤炭?根据推理分析,天然气和煤应该存在同一位置,存在于盆地、冲积平原与接壤的山系带,而地震也应发生在这样的地理位置上。这个演变过程应该是,沉积盆地与冲积平原--天然气--地震—煤炭。附下图:如果上面的推理正确,那么,我们可以得出如下的结论:1,地球内部出现碳元素物质的堆积,一定是通过河水的运移,经过多年的沉积、叠加,将含碳物质埋入地下,进而形成了盆地和冲积平原。2,沉积式盆地、冲积平原,一定会产生天然气体,在化学反应的作用下形成含碳的固体、液体、气体。3,地震所发生的地域,它的周边一定存在着一个冲击平原或盆地。冲积平原、盆地的面积大小决定了天然气、煤矿、地震的大小。4,在其内及周边,没有盆地、冲积平原的地域,决不会发生地震。5,如果说,盆地、冲积平原形成天然气,分析天然气移动走向,根据地质疏密程度,盆地、冲积平原的表面密度相对于山体的密度就大一些,气体移动会顺山体移动,山体结构是岩石,岩石存在缝隙,盆地、冲积平原所形成的天然气就会存储在山体内,根据天然气可燃可爆特性,就存在膨胀、爆炸可能,产生地质灾害,而震源中心多出于这样的地理位置。6,对于大的冲积平原、沉积盆地,在它的内部和周边 ,一定存在巨量的天然气以及大的煤矿,反之,没有这样的地理位置,不会出现巨量天然气与煤矿,冲积平原大,天然气储量也大,地震也大,煤矿也大。根据上述的结论,用事实加以验证。 根据百度搜索,复制了相关的信息资料。三、大地震与冲积平原和盆地地域的关系1、“汶川大地震”是否发生在冲积平原或盆地周边地域里?汶川地震,它所包括的震区是十个最严重震点。汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市;从上面这些地震位置发现,参见下图,这些震区围绕着盆西平原,也就是成都平原的北部。网上资料显示,成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上,由发源于川西北高原的岷江、沱江(绵远河、石亭江、湔江)及其支流等 8个冲积扇重叠联缀而成复合的冲积扇平原。整个平原地表松散沉积物巨厚,第四纪沉积物之上覆有粉砂和粘土,结构良好,宜于耕作,为四川省境最肥沃土壤,海拔450~750米,地势平坦。盆西平原介于龙泉山和龙门山、邛崃山之间,北起江油,南到乐山五通桥。包括北部的绵阳、江油、安县间的涪江冲积平原,中部的岷江、沱江冲积平原,南部的青衣江、大渡河冲积平原等。根据这些发生重灾区的位置发现,汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市,将这些城市依次连接,将成都平原包围了一圈,根据这些城市受到同等严重受灾情况,再根据地图,成都平原的边缘是地震中心地带。2、鲁甸大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?2014年8月3日16时30分,在云南省昭通市鲁甸县(北纬度,东经度)发生级地震,震源深度12千米,余震1335次。鲁甸此次地震灾区最高烈度为Ⅸ度,涉及范围面积只有90平方千米,等震线长轴总体呈北北西走向,Ⅵ度区及以上总面积为10350平方千米,共造成云南省、四川省、贵州省10个县(区)受灾,包括云南省昭通市鲁甸县、巧家县、永善县、昭阳区,曲靖市会泽县;四川省凉山彝族自治州会东县、宁南县、布拖县、金阳县;贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自治县。资料显示, 昭鲁坝子东起昭阳区凉风台大山脚,西至相邻的鲁甸县城稍外。总体地势西南高,东北低,面积约525平方公里,属云南四大坝子之一。坝子内丘坝相间,地势平坦, 昭鲁坝子位于云南省东北部的昭通市,昭通市西北面与四川省隔江(金沙江)相望,东南面与贵州省毕节市接壤,南面与云南省曲靖市会泽县相邻,是云南、贵州、四川三省的结合部。昭通市境内最高海拔(巧家县药山)4040米,最低海拔(水富县滚坎坝)267米。昭鲁坝子处于昭通市的腹心地带,南北纵贯昭阳区与相邻的鲁甸县,故称昭鲁坝子。昭鲁坝子北接壤金阳县,南接壤会泽县,南北穿越鲁甸,昭阳区,西侧对应巧家县。结合上面的陈述和地图,就不难得出,昭鲁坝子处在鲁甸大地震的中心地带。3、秘鲁大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?资料显示,亚马逊平原位于南美洲北部,亚马孙河中下游,介于圭亚那高原和巴西高原之间,西接安第斯山,东滨大西洋,跨居巴西、秘鲁、哥伦比亚和玻利维亚四国领土,面积达560万平方千米(其中巴西境内220多万平方千米,约占该国领土1/3),是世界上面积最大的冲积平原。秘鲁当地媒体报道,当地时间24日下午18点左右(北京时间25日早6时左右),秘鲁中东部与巴西交界的马德雷德迪奥斯大区发生里氏级地震。根据中国地震台网中心消息,此次地震的震级为级,震源深度610公里。秘鲁多个省份、巴西、阿根廷、智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔等邻近国家的一些地区均有震感。事实上,亚马逊平原周边地带的智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔发生过多次大地震。根据地图,这些发生大地震的国家,都处于亚马逊大平原的周边。这些国家的天然气开采量也很惊人。4、台湾大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?资料记载,台湾的台中、南投两县为921地震的重灾区。地震发生次日有统计数字表明:死亡人数逾2000人,上6534人,受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地灾情较为严重。台南平原台湾省最大的平原,属冲积平原,其面积五千平方公里。 台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县位于“台南平原”东侧,台南平原5000平方公里,921地震处在台南平原地带。另注:百度资料,1556年,中国陕西省南部秦岭以北的渭河流域发生的一次特大地震。华县地震之所以造成巨大损失,还与震中区位于河谷盆地和冲积平原,松散沉积物厚。1739年1月3日晚8点左右,在平罗、银川一带发生该区有史以来最大的8级地震,地震位置处在银川平原。银川平原是黄河冲积平原,地下水埋深极浅,甚至溢积地表,地下水排泄不畅,土壤盐渍严重。按照这样的思路分析判研,再结合卫星地图,找到世界所有的沉积盆地、冲积平原,与此地所发生的地震结合起来,就会发现:在这样的地理位置上存在各种地震,对于所有的大地震,在它的周边,或是在受灾严重地区所包围的地带,都存在各种盆地、“冲积平原”。所有历史大地震,都存在一个共性,每一个大地震都对应着一个大的冲击平原或盆地。我们任意的拿出一个地震事件,都存在这样的现象。有地震的地区,就存在这么一个“冲积平原”,反之,没有“冲积平原”的地区及附近周边,就没有地震。 E,冲积平原,盆地会产生天然气么?另据百度资料,2015年下半年,中国石油在四川盆地页岩气勘探获重大突破。经国土资源部审定,中国石油在四川盆地威202井区、宁201井区、YS108井区,新增含气面积平方公里、页岩气探明地质储量亿立方米、技术可采储量亿立方米。这是中国石油首次提交页岩气探明地质储量。作为一种非常规天然气资源,页岩气如何实现有效勘探开发,国内没有现成经验。中国石油从2007年进行地质综合评价开始,解放思想,创新实践,创造了页岩气工业气井、页岩气“工厂化”作业平台等10多项国内第一,形成了页岩气资源评价、区块优选、快速钻进、长水平段固井、分段压裂、压裂液回收再利用技术系列,积累了以“井位部署平台化、钻井压裂工厂化、采输设备橇装化、工程服务市场化、组织管理一体化”为核心的降本增效经验,对我国规模效益开发页岩气资源将产生重要的推动作用。截至2015年8月27日,在上述探明储量区内,已有47口气井投产,日产气362万立方米,能保障280万个三口之家用气。对世界上每一个国家的冲积平原或盆地进行搜查,都会存在着这样现象,存在大平原或大盆地的国家地区,煤炭、天然气非常丰富,同时大地震也频发。把世界上著名的大平原拿出来,得出的结论都是一样的,不再一一例举。经过上面的分析论证,煤矿、天然气、地质灾害的成因以及所处的地理位置已经非常清楚,所举的事例和事实完全符合文章所阐述的观点。从这个观点出发,各种矿藏的地理位置就明确了,地质灾害的成因也找到了。上述观点对于地球的合理开发,保护地球家园,有极其深远意义。按照这个理论观点,地球多年来形成的自然灾害,可以找到相应的解决对策,避免灾害造成的生命与财产的重大伤亡和损失。从这个观点出发,还会发现地球的过去,预知地球的未来,一举突破以往很多无法解决的问题。

所有的断裂带,都与沉积区域相连,有断裂带的地方一定存在沉积区域,断裂带上是地震后造成的,这就是说,地震与沉积区域极其密切,另外,所有的能量物质都出自于沉积区域。石油,煤炭,天然气,铀矿等等,由此,可以得出这样的结论,所有陆地地震的能量,全部来自于沉积区域。不难发现,中国乃至世界的大地震。地发生在沉积区域的边缘,中国的四川盆地,塔里木盆地,准格尔盆地的周边,地震不断,所有陆地的地震无一不与沉积区域有关。

地球内部存在着很多的能量物质,这些能量物质被人们用作热能、动力的燃料,石油,天然气,煤炭,可燃冰,铀等,人们根据这些物质的特性,进行人为的释放这些物质的能量,制造了机车,发电,发热,以及炸药,炮弹等等,都是根据物质的属性,让物质转变成能量。说到这里,难道这些物质的能量必须需要人为么?不是,只要人们能做到,大自然早就做好了,大自然是神奇的,人们在实验过程中能做到让能量物质释放能量,那么,大自然也一样可以做到,那么,地球内部的能量物质就可以自然的释放能量,地球内部存在了大量的石油,天然气,煤炭,可燃冰,铀等能量物质,他们会按照大自然自身的释放过程释放能量,这个能量的自发式释放能量的现象怎没有了?这难道不是地震,火山,海啸等等的现象?

大自然是神奇的,人们能做到把地球内部的能量物质开采出来,然后对其进行能量释放,制造成热,电,动力,同样,大自然自身也可以完成这个能量的释放,也可以有地热,雷电,动力,这就需要思考了,大自然自身所做的这些,雷电看到了,地热发现了,但可是,大自然自发释放的“动力”,怎就没有了呢?

假如说,地震是板块运动挤压能量形成的,那么,问题就来了, 注意看,地球内部能量矿物质自发释放的巨大动能去哪里了?巨大动能在地球表面产生的现象去哪了?

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地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。再看看别人怎么说的。

地震学报

四川泸定发生级地震,灼热干燥的天气不是地震的前兆。

四川和重庆自入夏以来,开始持续炎热,多地气温超过40摄氏度,最高气温达到摄氏度。一些人担忧:四川、重庆的高温很可能预示着一场大地震!但实际上并非如此,这两者没有任何关系。

科学研究表明,地震发生之前“反常热”的原因不是大气温度,而是地层温度。《地震学报》发表的一篇研究报告指出,在地震之前,岩层温度有可能达到高峰;在地震之后,气温迅速降低,相差3摄氏度以上。

以内蒙古凤镇和河北唐山为例,在米深的深度,其震级分别为级,震级为级,地温差别明显。

实际上,影响高温的主要原因是太阳辐射和气象条件。尽管地震之前存在“反常热”,但它的主要作用是在地层中,而且对温度的影响非常小。因此,四川和重庆的高温不是地震之前的“热征兆”。

地震的前兆最常见的就是井水的急剧变化,例如:颜色的变化,温度的变化,喷泉的流量变化,井水温度的突然变化。

除此以外,还有动物的异常习性。其中,动物异常是地震前兆的一种常见现象,因其生活习惯、敏感性等因素的不同,所表现出的异常状况与特点也不尽相同。

就像是在隆冬时节,成百上千的毒蛇钻出“洞”或者“自寻短见”,数千只青蛙带着幼崽,远离了震中几百米。由于地震宏观前兆的特征突出,与老百姓的日常生活密切相关,并相对易于发现,因此是在大地震群测群防中最适合普及的方法。

查资料,这方面的期刊主要有:1《地震》中文核心期刊, 科技核心核心期刊中国地震局地震预测研究所、中国地震学会地震预报专业委员会等主佃。2《地震工程与工程振动》中文核心期刊 科技核心中国力学学会、中国地震局工程力学研究所主办。3《地震学报》中国地震学会主办的地震科学综合性学术刊物。4《防灾减灾学报》

是要发这类的期刊吗?

灼热干燥,天气不属于地震的前兆,但是历史上倒有很多这种情况出现

地震期刊

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还有:Journal of Arid Land 《干旱区科学》(英文版)

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地球物理学报 Chinese Journal of Geophysics岩石学报 Acta Petrologica SinicaScience China Earth Sciences 中国科学 地球科学(英文版)Progress in Natural Science 自然科学进展(英文版)Journal of Mountain Science 山地科学学报(英文版)Journal of Geographical Sciences 地理学报(英文版)Journal of Earth Science 地球科学学刊(英文版)Earthquake Engineering and Engineering Vibration 地震工程与工程振动(英文版)Chinese Geographical Science 中国地理科学(英文版)Applied Geophysics 应用地球物理(英文版)Acta Geologica Sinica(English Edition) 地质学报(英文版)找了会,主要的都在这了,都是SCI(2009)

海底地震研究论文

Records of Earthquake Event in Sedimentary Strata and Its Significance

宋天锐

1问题的由来

20世纪80年代初在研究北京十三陵中元古界常州沟组沉积岩时,发现本组中部潮坪相砂岩-粉砂岩韵律层中的“掘穴状”充填构造。当时认为两种可能的成因,一种是最古老的遗迹化石,另一种是由于地震产生的充填管构造(宋天锐、高健,1985)。后来又发现层面上似遗迹化石痕迹(宋天锐、高健,1985;Song Tianrui and Gao Jian,1985)并初步鉴定为:Planolites sp(?);由于常州沟组的地层时代比伊迪卡拉动物群的地层早10亿年以上,还是暂定为“疑生物化石”(Dubious trace fossils)(宋天锐、高健,1987)。至于“掘穴状”的充填构造为什么在古元古代晚期的碎屑岩中特别发育,在新元古代碳酸盐岩中也很普遍的问题,国内外文献记载中有不同的认识,一种观点认为是由于干缩裂缝充填产生的(),本文的观点认为是由于地震事件造成的(宋天锐, 1988;乔秀夫、宋天锐等,1994,1996;Song Tianrui and ; and Song Tianrui,1997)。其实地震事件对沉积物的影响早已被注意,例如,阶梯状断层(),海底地震能够使沉积的壳屑反转倒置(),地震事件在地层中的旋回性( and )以及地震引起砂体液化等(朱海之、冯先岳、宋和平等,1982; et al.,1994)。本文仅就地震事件记录的研究加以论述。

第四纪地震和现代地震记录包括地层错动、喷砂、褶曲、垮塌等等(丁国瑜,1982;冯先岳等,1982),但是元古宙十几亿年中所发生过的地震-海啸等一定更多,由于这些大地震的记录难以辨认,所以宏观至微观的相似的沉积构造需要引起注意。此外,由于现代地震记录主要是在陆地发生的,至于在海洋沉积中的地震记录特别是微细沉积构造更难以比较地层学方法加以研究,例如臼齿状构造(molar tooth),因此出现了其他解释,Fairchild等(1992)对大连震旦纪兴民村组研究后,同意地震解释的正确性,并从机理上加以说明。

2沉积地层中的地震事件记录

地震事件记录属异常沉积构造

正常的沉积构造是按剥蚀—运移—沉积—成岩作用的顺序发生的,而地震事件造成的沉积构造是打乱了正常的顺序而形成的特殊记录,无论是在海洋或在陆地,由断裂、火山爆发、大规模塌陷甚至天体撞击等产生的地震事件,达到一定的烈度时,都将产生异常的宏观和微观的沉积构造,沉积地层的局部不连续、塌陷、角砾化和泄水构造等是最常见的异常沉积构造。

宏观记录

1981年中国第四纪研究委员会全新世分会与陕西省地震局在西安举办了“中国史前地震学术讨论会”,研讨了我国新疆、山西、北京、江苏、云南、四川等省(市、自治区)发现的古地震遗迹及其研究成果,包括了地震造成的断裂错动、沉积物变形、各种有关的地貌现象、生物现象、岩石矿物以及其他的微观标志等(丁国瑜,1982)。沉积地层中的断层蠕动及砂体液化、喷砂、液化旋卷层和砂质岩脉等是最典型的宏观标志(朱海之,1982;冯先岳等,1982;Xiang Hongfa et al.,1996)。时代较老的沉积地层中保存地震事件记录的条件更为复杂,后期的构造活动、岩浆热液活动以及频繁风暴活动等,都可能为准确判断地震事件记录造成影响(龚一鸣等,1988)。由地震引发的异常沉积构造可以出现在砂岩、泥岩和碳酸盐岩地层中,也可以出现类似浊积岩和风暴岩中的粒序层和丘状—洼状层理,因此,砂体液化、层内褶曲和层内微断层等就成为鉴别地震事件记录的最特征的标志。本文对地震事件的宏观标志和微观标志的判定强调其综合性,既要考虑个别的异常沉积构造,又要考虑异常沉积构造的序列性及其相互联系,同时也要考虑产生异常沉积构造的事件环境,例如:沉积地层所处的大地构造活动阶段、火山活动的迹象、沉积环境及沉积物堆积速度及堆积量以至天体物质坠落的可能性等。

(1)断层、同生断层和错动位移

地壳上纵横分布的大小断层是很多的,但并不是每一条断层带都可以找到地震事件的记录。一种情况是断层活动期已过,旧的遗迹不复保存,另一种情况是断层产生的震动较小,持续缓慢不足以产生地震事件记录的异常沉积构造。但是在一个成因上有共同性的沉积盆地单元,断层、同生断层和错动位移是联系的,甚至可以根据盆地边部的错动位移推断盆地内部同生断层的存在,(1969)首先将阶梯状断层解释为地震岩(Seis-mites);错动位移亦可称之为微断层(Micro-faulting.)(),其错动位移的层间距只有几厘米,代表盆地周缘距断层地震中心的距离较远,但盆地中心则由于断距较大,伴随着一系列垮塌的角砾化现象。例如,华北元古宙燕山裂陷槽盆地是一个具有10亿年历史的沉积的盆地,在盆地西部的北京十三陵常州沟组中存在错动位移或微断层(宋天锐等,1991),在东部的河北宽城一带的同层位也存在梯阶状断层(图1),而盆地中心则存在大量同生断层及垮塌角砾化现象,表现为强烈地震事件的记录(和政军等, 1994)。密云火郎峪一带长城系同生断层的断距达数百米王清晨,燕山长城系沉积盆地中碎屑岩的沉积相、沉积环境、沉积模式和沉积背景兼论该盆地的形成演化特点,中国科学院地质研究所博士论文,1985年。。

(2)层内褶曲

层内褶曲是指上、下两层平行层位之间产生的对称或不对称的褶曲,可判定地震发生在上、下两个沉积层形成的中间,规模大小不一,但是都与周围的地震事件记录相伴出现。新疆温宿县新近系两层砂岩中的泥岩为对称的层内褶曲,波长可达10m(宋天锐,1982);北京十三陵中元古界雾迷山组两层白云岩中的黑色硅质岩为对称的层内褶曲,波长为30cm;另一层白云岩层内褶曲为不对称褶曲,约;而在团山子组出现的揉皱状层,层内褶曲只有40cm左右;雾迷山组所见的叠层石揉皱褶曲,如同卷心菜状,也是由于地震所形成的。层内褶曲亦可叠加而成龙皮状构造(宋天锐,1988),也可由滑动而成卷皮状构造(Skin slump)()。

图1 燕山山脉元古宙常州沟组发现的古地震记录

A.燕山西段北京卜三陵常州沟组中的地层记录,表现在潮坪沉积段中压扁-透镜层理相互成层内的层内断层、砂体液化脉、充填管状构造等,显微构造中包括火焰构造、层内错动、硅质盲脉等;Lf:常州沟组中段为潮坪泥岩+砂岩互层;B.北京十三陵常州沟组中压扁-透镜层理中发现由地震引发砂体液化脉,这些沉积构造不同于干裂构造,泥质干裂表现为层面构造,向下贯入并呈V字形,而砂体液化脉既向下也向上贯入;Ls:透镜状砂岩;Fm:泥披状压扁层理,其中含粉砂薄层理;Lq(1):砂液化脉向下贯入;Lq(u):砂液化脉向上贯入;C.燕山东部宽城常州沟组出现地震滑塌角砾(Sb);D.宽城常城沟组砂岩层中在两个平行层之间出现层内正断层是由地震引起,这些拉张性构造与燕山拉张裂陷槽的形成机制一致;PL:平行的砂岩层理;Ift:层间正断层

(3)层内角砾化

震积角砾不同于正常沉积的角砾岩,可根据堆积方式和角砾大小与其他地震记录相配合识别,例如在川西、滇西地区,震积角砾岩与震积不整合共生(梁定益等,1991),与泄水构造共生(乔秀夫等,1994,1996),与地震-海啸序列共生(宋天锐,1988)。前二例的层内角砾多是无序杂乱的,而后者产生的层内角砾则呈板刺状平行或放射状排列,易被误认为是风暴产生的角砾岩。

(4)海啸风暴层理

典型的丘状-洼状风暴层理产生于海洋浪基面以下( and ),但是由地震引起海啸时,可以造成浅海—滨海地带海水平面的骤然升高。据记载,于1896年和1933年在日本本州的三陆海岸发生两次地震海啸,海平面上升了20~24 m;1975年夏威夷的Kahio湾发生的一次海啸冲击长达4h以上,两次海啸波峰相同达15 min,海啸造成的波长与水深有关,等于 d,g为重力加速度,d为海水深度()。由此可见,受海啸影响形成风暴层理——丘状-洼状层理的条件是存在的。北京十三陵中元古界雾迷山组碳酸盐岩中的地震-海啸序列中存在丘状-洼状层理以及粒序递变层等典型的风暴层理证明了这一点(宋天锐,1988)。

(5)泄水构造

近代地震引起碎屑沉积层中砂体液化产生“砂岩墙”、“砂岩床”、“砂岩旋卷层”等穿层现象多有记载(朱海之等,1982)。北京十三陵中元古界常州沟组、串岭沟组和蓟县的串岭沟组都发现类似的砂体液化现象,也在有关文献中加以报道(宋天锐等,1985;1986;Song Tianrui and )。碳酸盐岩中的泄水构造在北京十三陵雾迷山组的地震-海啸序列中的筑丘状构造的顶部也有出现(Song Tianrui and ),但是规模较小。大连金石滩震旦系兴民村组的白云质石灰岩中的泄水构造十分普遍,被确认为是由地震振动产生的液化泥晶脉(乔秀夫等,1994,1996)。这种锯齿状的泥晶脉在国外被称之为“臼齿纹构造”(molar tooth structure)(Smith,1968;Connor,1972;Horodyski,1976),但是对于其地震成因的解释是国内首次报道。等在该地考察后亦赞成地震成因的结论,他认为其形成过程可分为六个阶段:①原岩由泥质到砂质黏结度递减,但水饱和度增大,石化作用则呈反方向态势;②在盆地或沟槽内由于重力作用可拉成裂缝;③深埋作用中黏结度由上向下加大而水分递减,于是,上部可产生软沉积变形,下部受乐夫波的影响产生裂缝;④兴民村组是由风暴岩和泥晶白云质石灰岩互层组成,裂缝多集中在白云灰岩层内;⑤互层岩层在沟槽内产生局部液化;⑥由地震影响,裂缝产生充填-胶结、弯曲和断裂,最终形成“臼齿纹构造”(图2)。

微观记录

地震事件既然可以产生宏观记录,当然也可以在微观范围内产生影响,但是由于微观现象产生的因素颇多,类似的现象难以辨认,因此,对于判定是否由地震事件诱发的微观构造应持慎重态度,最主要的是应在宏观构造被确认的前提之下,探索微观构造的形成机理,同时,也应与一套沉积物形成的沉积相和沉积环境相联系进行分析判断。

图2 由于地震抖动导致“臼齿纹”构造的产生

a 不同岩性;b.开裂与重力;c.埋深作用;d.不同层位;e.在槽中的不同层位;f.裂缝发展

(1)显微层内错位

地震诱发的显微层内错位常见于泥-砂互层的岩性之中,由于地震波的加速力使层理产生错位,但是泥质层的抗剪切力比砂质层抗剪切力强,于是在泥-砂互层之间产生了错位构造( et al.,1997)。北京十三陵中元古界常州沟组和串岭沟组都见到与其他宏观地震事件记录相伴生的显微层内错位,错距为,呈“正断层”状;当然,另一些层内错动也可能呈“逆断层”状在地震岩中出现()。

(2)显微泄水构造

由于北京十三陵中元古界常州沟组和串岭沟组中宏观的地震事件记录较明显,特别是串岭沟组发现了火山活动与地震记录伴生(Song Tianrui and ;宋天锐等, 2000),因此推断一系列充填状显微构造为地震诱发的显微泄水构造,而不是成岩作用或干裂充填现象。显微泄水构造的三种类型:①具有向下和向上充填的粗粉砂脉呈弯曲状或“臼齿纹”状(Song Tianrui and Gao Jian,1985);②泥岩和粉砂岩层纹状岩石中,粉砂岩上层面呈“显微旋卷”状构造或“火焰状”构造;③粉砂岩-砂岩层内出现微晶硅质细脉穿插,细脉之间形成阶段不同,并可显示层内错位,以此与一般的成岩作用微晶硅质脉相区分。显微泄水构造产生充填物或管状充填构造都是相对颗粒较粗的组分,这是因为在相同地震烈度的情况下,“颗粒组分越细,它的相对密度值越高,越难于液化”(黄兴根等, 1982)。

(3)碎裂单颗粒晶体和晶格错位

目前发现在碎屑岩和碳酸盐岩中都有单颗粒晶格碎裂和晶格错位的例子,很可能是在剧烈冲击下产生,但是由于有些颗粒是陆源碎屑物,因此有必要研究晶体碎裂的阶段和晶格错位产生的背景,这一微观记录的存在为今后进一步研究提供了线索。

总之,国内外文献中记载了多种地震事件的记录(图3),很显然,地层中所判定的地震事件记录比起地质历史中发生的地质事件次数少得多,“这是为什么?①沉积学家们可能不像判定浊积岩或风暴岩那样,也能够判定出震积岩;②地震标志在大多数地方可能被后来的风暴事件或生物扰动消灭,尤其是在缺氧盆地沉积的细粒纹层泥岩中;③由于机制性质未搞清楚,难以肯定沉积物是地震变形而不是其他原因”()。

3地震事件记录的意义

以前对于沉积地层中的地震事件记录缺乏确定的判断,因此难以认识其重要意义,近十几年来由于多方面研究的结果,有理由区别沉积地层中的地震记录与风暴岩、浊积岩等的差异,从而开始探索地层对比和区域地震对比等问题,随着今后积累资料增多,认识将更加深入。

概述地震事件记录的意义可分三方面:

(1)根据历史记载(李善邦,1981)可划分地区发震等级,但是由各省区人口分布、文化发展和记载条件的差异,地震记录的准确程度不尽相同(表1),例如在陕西省历代帝王建都较多,记载资料可靠,从公元前1177年起的地震记录都有案可查,而新疆地广人稀,多民族聚居区,且早先以游牧民族为主,记录条件较差,自公元前1716年才有地震记录,然而新疆是地震多发区,这些记录很可能也是不完全的。另外,西藏、青海、黑龙江古代人迹稀少,高山、荒漠面积大,地震虽频繁发生但历史资料较少。按李善邦(1981)整理的统计数字还是可以看出各省区地震发生率的差别,本文划分为八个级别,西藏、台湾、云南、甘肃是历代地震多发区。虽然按省区划分与按大地构造单位划分有所不同,但是根据新近系和第四系沉积层在地质历史上的继承性关系,新近系厚度较大,第四系和新近系不整合接触面较多,对于划分地震等级方面也有启示意义(宋天锐, 1986)。

(2)沉积地层中地震引起的异常构造对近代地震带的预测具有一定的意义。

前述及地震事件产生一系列宏观和微观的异常沉积构造,而且在第四系更新统中已报道多处活动地震断层和喷砂构造等(王挺梅,1982;Xiang Hongfa et al.,1996),因此,在进行第四纪钻探工程、水文地质勘探中,顺便研究、观察地震引起的异常构造及频繁程度,将有于益于地震带和继承性强烈地震发生区的预测。

图3 文献记载中的地震构造记录

华北元古宙的地震-海啸构造(左);简化的地震岩(右)(据)

(3)根据地震事件记录进行大范围地层对比。

进行地层大范围对比时,尤其是对缺少带化石地层,如前寒武系,根据碳酸盐岩中存在地震泥晶脉(“臼齿纹”构造)进行对比已经得到验证(乔秀夫等,1994,1996,2001)。在中元古界常州沟组—串岭沟组碎屑岩中也普遍存在砂质层液化充填脉,不仅在中国而且在美洲也发现类似现象不是偶然的,有可能与元古宙早期全球性地壳活动产生的频繁地震事件有关。

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第5章《碳酸盐岩振动液化地震序列》原文刊于地质学报1994年第68卷第1期,英文刊于1994年《Acta Geologic Sinica》.现刊印文增添了1996年《辽东半岛南部震旦系—下寒武统成因地层》一书中的部分内容,并依1996年之后的工作在内容方面作了新的补充与解释。

(1)对碳酸盐岩中的泥亮晶脉与围岩成分上的差异进行解释,宋天锐于1996年提出“盲脉”的概念,结合液化模拟实验指出液化沙脉有一些是与液化母源层连结,有一些则脱离液化母源沙层而形成“盲脉”,“盲脉”与其侵位周围沙层在成分及粒径上略有差异,对比解释了泥亮晶“盲脉”的成因。

(2)1996年之后的研究工作中,在胶辽徐淮地区的震旦系中识别出四个地震活跃期,并进行了新的震旦系对比,现刊印文(图20)仍保留原文三个地震活跃期,未作修改,仅将震旦系上统底界年龄置于550 Ma。有关四个地震活跃期可阅本书第22章《中朝板块古地震带》一文及本书中有关文章。

(3)增添了若干图件与照片。

原文自1994年发表后,受到中外地质学家的关注,法国地质学家Plaziat于1995年的私人通信中热情支持,认为系对地球动力学最深刻的解释,并赠予大量国外文献及其本人在红海裂谷地区的地震研究成果。Fairchild等还专门考察了辽东半岛震旦系的地震记录,发表了相应的地震观点论文。国内众多地质学家多次引用本文(地质学报引用率高的论文之一),推动了地层中地震事件的研究。论文的基本事实、解释已经历了十余年地质实践的检验。

我们高兴地看到,1994年文对于提高我国地质调查中地层研究深度与构造解释方面起到推动作用,因此在本专著中对1994年文增补了资料,并对某些地质记录作了进一步解释,现刊印文与原文已有一定区别,是一个再创作的科学总结。

由新加坡投资与中山陵园管理局合作兴建的南京海底世界坐落于南京市风景秀丽的中山陵梅花山旁。是融科普教育、观赏娱乐为一体的大型海洋生物展示工程。投资额约2亿人民币,占地面积万平方米,建筑面积1万多平方米。 南京海底世界有近200余种,10000多尾海洋生物。主要由大厅、电脑教室、亭廊、热带雨林展示区、海豹表演馆、企鹅馆、触摸池、海底隧道、人鲨共舞表演区、海底影院等部分组成。 南京海底世界向游人展示了中国水族馆的发展过程,从中国古代的宫廷式水族缸到模拟自然的热带雨林,让您欣赏到那色泽鲜艳、体形骄小的珊瑚鱼与淡水热带鱼。亚马逊河流域的热带丛林,大树参天,鸟叫雷鸣,五彩缤纷的各种热带造景配上那些亚马逊河的贵客,全部展现在您的面前。来自寒冷地区的斑海豹正迫不及待的准备为您表演一场好戏。而从南美洲秘鲁远到而来的贵客洪氏环企鹅个个精神抖擞,恭侯您的到来。大海的潮起潮落在海边形成了一些浅水塘,那里生活着无数的小生命,在这里您可以亲身感受海的氛围。踏上自动平梯呈现您眼前的是南京海底世界的精华--海底隧道,全长74米,180度的环绕亚克力玻璃让您领略到海洋的博大,是它孕育着奇妙无比的各种生命。重达200多斤的大海龟,3米多长的鲨鱼,直径1米多的??鱼等等从您头上休闲自在的游过,个个千奇百怪,美不胜数,使游客留连忘返,目不暇接。表演区惊魂动魄的人鲨共舞表演更是紧张刺激。海底影院更是游客了解海洋、学习保护海洋知识的第二课堂。顺着楼梯将您送入具有欧美风格的自选礼品店,可以让您随意选购所需礼品。 南京海底世界通过古代宫廷展缸与现代化玻璃隧道有机结合、传统的海洋生物馆与高科技养殖技术相结合,向人们展示了一种纯朴而高雅、先进、高品位的现代化大型海洋

编译 | 李言

Science , 12 February 2021, Vol 371, Issue 6530

《科学》 2021年2月12日,第371卷,6530期

天文学 Astronomy

A massive stellar bulge in a regularly rotating galaxy billion years after the Big Bang 大爆炸后12亿年,在规律旋转的星系中出现巨大的恒星膨胀

作者:Federico Lelli, Enrico M. Di Teodoro, Filippo Fraternali, et al.

链接:

摘要 宇宙学模型预测,在早期宇宙中形成的星系经历了气体吸积和恒星形成的混沌阶段,随后由于反馈过程造成气体喷射。星系的膨胀性可能会通过合并或内部演化而在以后形成。在这里,我们展示了对ALESS 的亚毫米观测(空间分辨率为700秒差距),这是一个红移z 5的星爆星系,当时宇宙是12亿岁。这个星系的冷气体形成了一个有规律的旋转圆盘,它的非圆周运动可以忽略不计。星系旋转曲线需要一个中心凸起的存在,外加一个恒星形成的圆形。我们的结论是,在早期宇宙中,巨大的膨胀和有规律的旋转圆形的形成速度比星系形成模型所预测的要快。

材料科学 Materials Science

Two-dimensional superconductivity and anisotropic transport at KTaO3(111) interfaces KTaO3(111)界面的二维超导性和各向异性输运现象

作者:Changjiang Liu, Xi Yan, Dafei Jin, Yang Ma, et al.

链接:

摘要 在材料之间的界面上发现的独特的电子结构可以让非常规的量子态出现。在此,我们报告在(111) 取向KTaO3与EuO(或LaA O3 )绝缘层界面形成的电子气中的超导性。超导转变温度高达 K,比LaAlO3/SrTi O3 体系高约一个数量级。值得注意的是,KTa O3 (001)界面上的类似电子气在25 mK时仍然正常。临界场和电流-电压的测量表明超导性是二维的。在EuO/KTa O3 (111)样品中,在超导开始之前就观察到了自发的面内输运各向异性,这表明在临界场附近出现了明显的“条带状”相。

Enhanced atomic ordering leads to high thermoelectric performance in AgSbTe2 增强的原子顺序导致AgSbTe2中的高热电性能

作者:Subhajit Roychowdhury, Tanmoy Ghosh, Raagya Arora, Manisha Samanta, et al.

链接:

摘要 高热电性能通常是通过电子结构调制或声子散射增强来实现的,这往往是相互抵消的。性能的飞跃需要创新的策略,同时优化电子和声子传输。通过优化掺杂镉的AgSbTe2的原子无序性,证明了其具有较高的热电性能,ZT ~ 接近室温,ZT ~ 在573 K时达到最大值。AgSbTe2中的镉掺杂增强阳离子有序性,同时通过调节无序诱导的电子态局部化来改善电子性能,并通过自发形成纳米级(约2至4纳米)上层结构以及耦合在镉位点附近约1纳米内的软振动来降低晶格导热性。该策略适用于大多数其他表现出固有原子无序的热电材料。

地理学 Geography

Orogenic quiescence in Earth’s middle age 地球中年期的造山沉寂

作者:Ming Tang, Xu Chu, Jihua Hao, Bing Shen

链接:

摘要 山地带调节剥蚀通量和水文过程,因此是地球表面养分循环的基础。我们利用锆石碎片中的铕异常来追踪地球 历史 上的造山过程。研究表明,活动大陆地壳的平均厚度在十亿年的时间尺度上发生变化,其中最厚的地壳形成于太古宙和显生宙。而在元古代,地壳厚度不断减少,直到古宙末期,大陆都没有高山。我们将这种逐渐减弱的造山作用与长期存在的Nuna-Rodinia超大陆联系起来,该超大陆改变了地幔热结构,削弱了大陆岩石圈。这一长时间的造山沉寂可能导致了海洋的持续饥荒,并阻碍了地球中年期生命的进化。

Seismic crustal imaging using fin whale songs 利用长须鲸的歌声进行地壳地震成像

作者:Václav M. Kuna, John L. Nábělek

链接:

摘要 长须鲸的叫声是海洋中最强烈的动物叫声之一,在很远的地方都能被探测到。我们分析了在东北太平洋海底地震仪上记录的长须鲸的歌声,发现除了水中的信号外,歌声记录还包含了从观测站下面地壳界面反射和折射的信号。利用这些数据,我们对海底地震台站及其周围的海洋沉积物和玄武岩基底的厚度和地震速度以及辉长岩下地壳的p波速度进行了限制。在常规气枪测量无法获得的情况下,大量的、全球可获得的长须鲸叫声可以用来补充地震研究。

公共事务 Public Affairs

The role of officer race and gender in police-civilian interactions in Chicago 热芝加哥警官种族和性别在警察与平民互动中的作用

作者:Bocar A. Ba, Dean Knox, Jonathan Mummolo, Roman Rivera

链接:

地震基础与抗震设防论文

自然灾害,包括人造灾害,都是人们最大的敌人。自然灾害有许多,比如,地震、酸雨、温室效应、台风等。人造灾害有火灾、水土流失等。远在古代,人们没有防范意识,都是求神拜佛保佑平安。随着社会的发展,人们懂得用科学道理、实用的方法来保护自己,减少灾害威胁到自己的生命。本文将告诉大家怎样用科学的方法来防震减灾,保护自己,保护家园。 关键词防震、减灾、自然灾害、美好家园、防范意识、人造灾害、据调查,全国有许多地方发生大地震,如1514年云南大理大地震,1975年辽宁海城大地震,1605年海南琼州大地震,1786年四川康定南地地震,1976年唐山大地震……如此多灾害,损伤惨重,特别是唐山大地震,有20多万人死亡和受伤。 其实,有些灾害是可以预防的。地震发生前,会有些预兆。比如马等牲畜会挣脱缰绳,并疯狂地往外跑;正在冬眠的蛇会涌出洞外;蜜蜂会惊飞、逃窜;狗会狂吠,还有一些家畜会出圈,到处窜跑;老鼠成群结队搬家……这些预兆可以让人们提前知道将发生地震,如果发现这些动物有这些反常现象,须先辨别真假,再向地震局报告,以防在先,及早撤离。地震发生了并不是就必死无疑,其实,还有很多自救的方法。例如:地震了,你被压在废墟的底下,这时候,你不要盲目乱动,要冷静,先把手抽出来,慢慢地挪动废墟,先保持呼吸顺畅,再想办法呼吸,喊人员来救你。如果发生地震时你在家里,必须马上钻到坚硬、并且没有倒塌的小房间中躲避,以免砸伤。还有,要贴着坚固的墙壁或在门口蹲着,在房子倒塌后,再求生,要避免被弄伤。如果在野外,一定要避开陡崖,防止掉下山。还有要预防山体滑坡,以免滑下去。如果在学校,一定要听从老师的指挥,躲到课桌下,注意保护头部,如果在上体育课,要避免高大的建筑物,不要被砸伤。如果在电影院,要躲在观看椅底下避震,要避开挂在天花板上的灯、空调的悬挂物,用东西保护头部,听从指挥人员指挥撤离现场。在商场发生了地震,要避开玻璃柜,避开货物、广告牌、灯等物品。如果在公共汽车内,要躲在椅子底下或蹲下,要稳住重心,扶好扶手。其他自然灾害不像地震一样不可避免,有时是完全可以控制的。酸雨,被人们称为“空中死神”,因为人们的工厂排放出的废气,(硫化物)飘到空中,一下雨,便和雨一起下来,就成了酸雨。酸雨会导致湖水变酸,鱼虾类死亡;森林渐渐衰老;农田变贫瘠;一旦滴到文物古迹,珍贵字画上,马上会被腐蚀烂……可见,酸雨对人们的危害有多大!温室效应就是指大气层中有气体吸收红外线,导致气温升高的一种效应。它的危害也不小,会导致很多人丧失生命,尤其是老人和小孩子。温室效应会使人得哮喘病等肺病,还会引发许多疾病,如脑炎、高烧。并会造成干旱、洪水,粮食减少,许许多多地方财物损失重大。 还有许多自然灾害,其中有许多是人类自己的“杰作”。所以,我们要有这方面的知识,不要自己害了自己。不止自然灾害,还有人造灾害。如火灾、泥石流、水土流失等,都是人类自己砍伐树木而造成了不必要的损失。所以,我倡议大家做好以下几点: 1、 保护森林,种植树木,保护水土。 2、 工厂不要排放太多废气,多用取之不尽的太阳能。 3、 要保护臭氧层,汽车不要排放废气。 4、 小心用火,不乱丢烟头。 5、 要多学防震、防灾方面的知识,有防范意识。 6、 节约用水,珍惜每一滴水。 如果先做好了这几点,会减少灾害的发生,或者一旦灾难发生时会挽回不少人的生命。 保护我们的家园——地球,便是保护自己。让我们行动起来,共同防止灾害的发生,让明天的地球更加光明,更加灿烂!

近几年,我国的经济发展速度极快,随着经济的发展,人们的生活水平也不断的提高。对建筑也有更高的要求。建筑结构的设计工作当中,建筑的稳定性是十分重要的。下文是我为大家搜集整理的建筑结构的论文的内容,欢迎大家阅读参考!

浅论建筑结构设计

【摘要】 在建筑设计中,结构的设计有着举足轻重的地位。为此,本文就建筑结构设计遵循的原则,建筑结构的基本要求,多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。

【关键字】 建筑;结构;设计;型式

引言

结构是建筑物赖以存在的物质基础,在一定意义上,结构支配着建筑,这是因为,任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造,建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等,合理的选择结构材料和结构型式,即可满足建筑物的美学原则,又可以带来经济效益。

一、建筑结构设计遵循的原则

1.满足使用功能要求

由于建筑物所处的环境和使用性质不同,除满足空间尺寸要求外,还要满足某些建筑物的特殊要求,如保温、通风、隔热、吸声等,在构造设计时要综合相关专业的技术知识,优化设计,选择经济合理的构造 措施 ,满足建筑使用功能要求。

2.确保结构安全

正确的结构计算时保证建筑物安全的前提,除对建筑结构、构件进行必要的计算外,对阳台栏杆、楼梯扶手、构件接缝等,要采取必要的措施,保证其在使用过程中的安全和可靠。

3.注重建筑经济的综合效益

建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。

二、建筑结构的基本要求

新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析 方法 的发展,都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。但是,这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。其要求包括以下方面:

1.稳定。整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动,这种危险可能来自结构自身,也可能来自地基的不均匀沉陷或基土的滑移,例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。

2.平衡。平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动,力的平衡条件总能得到满足,从宏观上来看,建筑物总是静止的。平衡的要求是结构与“机构”即几何可变体系的根本区别,因此建筑结构的任何部分都应当是几何不变的。

3.经济。现代建筑的结构部分造价通常不超过建筑总造价的30%,因此,结构的采用应当是使建筑的总造价最经济。结构的经济性并不是指单纯的造价,而是体现在多个方面,而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响,还受施工方法、施工速度以及结构的维护费用的影响。

4.美观。美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求,尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此,应当懂得,纯粹质朴和真实的结构会增加美的效果,不正确的结构将明显的损害建筑物的美观。

5.优化。应在建筑方案设计的基础上,在满足结构安全的前提下,充分优化结构设计,必要时应委托专业的设计公司进行结构设计和结构的优化设计,降低建筑物的自身荷载,减少主要材料的消耗,通过工程概算及其主要技术经济指标分析结构设计的优化程度。

结构专业的优化设计,不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的,而是以结构理论为基础,以工程 经验 为前提,以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导,以先进的结构分析方法为手段,对设计进行深入调整、改善与提高,对成本进行审核和监控,是对结构设计再加工的过程。“优化”工作是以原设计为基础,在充分尊重原设计的基础上,着眼于结构体系和结构布置的合理性和高新技术的应用,同时,“优化”的过程也是发现差错、纠正不足的过程,通过优化降低不安全因素,从而保证项目的技术质量和经济质量。结构设计优化是精益求精的过程,将会带来合理的设计、带来经济技术效益。

实现上述各项要求,在结构设计中就要贯彻“经济合理、技术先进、安全适用、确保质量”的结构设计原则,保证结构和建筑的和谐统一。

三、建筑结构选型

一个好的建筑设计,需要有一个好的结构型式去实现。而结构型式的最佳选择,要考虑到建筑上的使用功能、结构上的安全合理、艺术上的造型美观、造价上的经济,以及施工上的可能条件,进行综合分析比较才能最后确定。

以下针对多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式的受力特点、适用范围进行简单分析。

多层和高层房屋结构的主要承重结构体系有:混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系等。

1.混合结构体系

这是多层民用建筑房屋中最常用的一种结构型式,其墙体、基础等竖向构件采用砌体结构,而楼盖、屋盖等水平构件则采用钢筋混凝土梁板结构。结合抗震要求,在进行混合结构房屋设计和选型时,应注意以下一些问题。

(1)层高和房屋最大高宽比

限制房屋的高宽比,是为了保证房屋的刚度和房屋的整体抗弯承载力,普通砖、多孔砖和小砌块砌体房屋的层高不应超过。

(2)多层房屋的层数和高度限制

一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表中的规定。显然,采用烧结普通砖砌体的混合结构,其层数和总高度均比其他砌体的要好,对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋应比表中规定的降低3m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。

(3)纵横墙布置

在进行结构布置时,应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案;纵横墙的布置宜均匀对齐,沿平面内宜对齐,沿竖向上下连续,同一轴线上的窗间墙宜均匀。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。

2.框架结构体系

与混合结构类似,框架结构也可分为横向框架承重、纵向框架承重及纵横双向框架共同承重等布质形式。一般房屋框架采用横向框架承重,在房屋纵向设置连系梁与横向框架相连;当楼板为预制板时,楼板顺纵向布置,楼板现浇时,一般设置纵向次梁,形成单向板肋形楼盖体系。当柱网为正方形或接近正方形,或者楼面活荷载较大时,也往往采用纵横双向布置的框架,这时楼面长采用现浇双向板楼盖或井字梁楼盖。

框架结构体系包括全框架结构、内框架砖房和底部框架上部砖房几种形式。现浇钢筋混凝土框架结构房屋的适用高度分别为60m、55m、45m和25m。现浇框架结构的整体性和抗震性能都较好,建筑平面布置也相当灵活,广泛用于6――15层的多层和高层房屋,如学校的教学楼、实验楼、办公楼、医院等(其经济层数为10层左右、房屋的高宽比以5――7为宜)。在水平荷载作用下,框架的整体变形为剪切型。

四、结束语

建筑住宅在国家基本建设投资中占有很大的比例,因此在建筑结构设计中必须正确处理适用、经济、美观等几方面的关系。根据不同类型的建筑,正确的把握好结构的类型,更不能忽略建筑设计的经济性,要在满足使用要求下,用较少的投资建造美观、简洁、大方的建筑,让人们居住的更加舒适、健康。

参考文献

1.熊丹安,建筑结构,华南理工大学出版社,2009年版

浅析建筑抗震结构设计

摘要:抗震,是当前建筑施工必须要关注的话题,建筑结构的抗震也就成了房屋设计必须要考量的核心环节。 文章 将就建筑抗震设计的要求、目标、原则,以及相关的内容进行探讨。

关键词 抗震;结构;设计方法

如何能够让建筑在地震中保持安全,不受严重的损害,是当前建筑施工设计必须要考量的一个大问题,特别是近年来地震频繁,人们的生命财产受到严重威胁,建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素,为保证建筑的抗震能力,设计人员必须要根据相关标准,设计出具有相当抗震能力的房屋。

1.抗震设防的目标

我们所说的抗震设防,指的是对建筑物进行抗震设计,同时有针对性的采取一定的抗震构造的措施,最终实现结构抗震的效果和目的。一般来说,抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据,是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的,其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下,是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看,其基本要求建筑物在使用期间,可以应对对不同频率和强度的地震,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。这是我国抗震设计规范所采用的抗震设防目标。

建筑工程在施工中的设防的目标如下:1)如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震,建筑物不受损坏,不需 修理 仍可继续使用;2)如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震,建筑物,包括结构和非结构部分,可能损坏,但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁,经修理仍可使用;3)如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震,尽量保证建筑物不倒塌。

也就是说,在建筑结构的防震设计上,设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看,多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑,在设计上要达到这样的防震效果:当遭遇多遇烈度作用时,建筑物处于弹性阶段,通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时,建筑物将进入弹塑性状态,但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时,建筑物可能会有严重破坏,但不至于倒塌。

2.建筑结构抗震设计方法要点

我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法,以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。第一阶段的设计方案,必须要符合抗震设计原则,同时根据与基本烈度相对应的众值烈度(相当于小震)的地震动参数,通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应,接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合,同时对结构构件截面,进行具有针对性的承载力验算,如果建筑物较高,还必须要进行变形验算,以保证其侧向变形不要过大。这样,一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度,同时也满足第二水准的设防要求(损坏可修)。当然,最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。

对于非地震高发区的大多数建筑结构而言,只进行第一阶段的设计已经足够了,但根据建筑的特点和地区的特征,少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构,还必须要进行第二阶段的设计,也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度(相当于大震)验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求(不发生倒塌)。如果发现有变形过大的薄弱层,那应该积极修改设计,或者可以采取相应的构造措施,以满足第三水准的设防要求,也就是大震不倒。

3.结构选型与结构布置

结构材料的选择

选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响,所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步,在研究建筑形式的同时进着手进行研究。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。这样做的目的,主要是为了能够根据工程的各方面条件,选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作,在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素,再加上经技术、经济条件比较后再确定。如果我们单从抗震角度考虑,好的结构型式,应具备以下特点:1)延性系数高;2)“强度/重力”比值大;3)匀质性好;4)正交各向同性;5)构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性,并能发挥材料的全部强度。如果只从数据上看,按照上述标准来衡量,常见建筑结构类型,理论上的抗震性能优劣顺序是:1)钢结构;2)型钢混凝土结构;3)混凝土一钢混合结构;4)现浇钢筋混凝土结构;5)预应力混凝土结构等。当然,在这里必须要强调的是,我们说的抗震最好的钢结构,其优越性是相对性的,从优点看,其延性,连接较好,具有可靠的节点,同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线,从实际的经验看,钢结构建筑的表现都不错。但是,我们说的相对性,是只设计理念即施工方法的到位如果不到位这些建筑同样会在地震中受损。

抗震结构体系的确定

不同的结构体系,在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此,确定适合的抗震结构体系至关重要。《抗震规范》的基本要求:1)必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;2)形成多道抗震防线,避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;3)必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力;4)应该具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

总之,在选择确定建筑的结构体系时,建筑物刚度与场地条件的关系是必须要考虑的。如果建筑物自振周期与地基土的卓越周期接近一致,那就说明建筑可能会产生共振,进而加重建筑物损害。一般来说,建筑物的自振周期与结构本身刚度有关,所以在设计房屋之前,设计单位必须要掌握场地和地基土及其卓越周期,以便在建筑结构的设计中调整结构刚度,最终避开共振周期。

当然,在选择结构体系时,还应该要注意选择合理的基础形式。基础应该有足够的埋深,如果是多层房屋,就应该设置地下室。根据实践调查,设置地下室的房屋,可以减轻整个结构的震害。至于那些地基软弱的,就应该考虑选用桩基、筏板基础或箱形基础。而针对岩层高低起伏不均匀的情况,则可以考虑选择桩基,桩基可以穿入非液化土层,使建筑结构更加稳固。如果建筑物层数不多、地基条件又较好时,也可以采用单独基础或十字交叉带形基础等。

结构布置的一般原则

平面布置力求对称 通常情况下,对称结构在地面平动作用下只会发生平移振动,各构件的侧移量相等,这样就使得水平地震作用按构件刚度分配,所以各构件受力比较均匀,不会导致力的分布失衡。如果是非对称结构,刚心会偏在一边,质心与刚心不重合,即便只是发生地面平动也可能出现扭转振动。最终会导致远离刚心的构件,侧移量大,承担过度的水平地震剪力。这就很容易发生严重破坏,甚至可能会导致整个结构因一侧构件失效而倒塌。

竖向布置力求均匀 结构竖向布置均匀,可以最大限度的使其竖向刚度、强度变化均匀,这样可以有效的避免出现薄弱层。从建筑结构的特点看,临街的建筑物,往往会因为商业的需要,底部几层有大空间的设置。非临街的建筑物,底部也可能门厅、餐厅或停车场,而出现大空间。在这种结构中,上部的钢筋混凝土抗震墙或竖向支撑或砌体墙体到此被中止,而下部须采取框架体系。也就是说,上部各层为全墙体系或框架一抗震墙体系,而底层或底部两三层则为框架体系,整个结构属“框托墙”体系。地震经验指出,这种体系很不利于抗震。因此,在实际的抗震结构设计中,应该要保持结构竖向布置的均匀。

也就是说,同一楼层的框架柱,必须要具有大致相同的刚度、强度和延性,以此避免地震时,因受力大小悬殊而被各个击破的危险。此外,还必须注意的是,在采用纯框架结构的高层建筑中,楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连时,应该避免该柱变成短柱的情况,这样才能有效的避免地震时发生剪切破坏。

4.结语

总之,在建筑结构的防震设计中,设计人员必须根据建筑的实际情况,结合地质环境,在经济与安全的综合考量下,设计出科学合理的防震方案,保证建筑物在相应的防震标准下进行施工,保证建筑的安全。

参考文献:

[1]寇秀梅.结构设计中的抗震设计问题[J].中国西部科技,2008(06).

[2]李智建,石延明.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技资讯,2009(12).

[3]王翠坤,杨沈.汶川地震对建筑结构设计的启示[J].震灾防御技术,2008(03).

浅谈建筑工程结构加固技术

摘 要:随着时代的不断进步和经济的飞速发展,我国的城市化程度日益加深,这对我国未来的经济社会建设具有重大的意义和深远的影响。但是,随着城市化发展,人们对生活质量的要求越来越高,对房屋建筑的性能要求越来越全面,如舒适性、功能性、节能型等性能都成为建筑工程施工设计过程中不可忽视的问题。其中,建筑工程的质量尤其重要,加强对建筑工程结构加固技术的应用,找出适合的加固方法,提高建筑工程质量已经成为我国建筑工程施工过程中十分重要的环节,因此,我们必须要对其给予高度的重视,满足人们和社会的需求,以促进经济发展、提高人们生活水平。

关键词:建筑工程;结构加固技术;现状;方法

一旦建筑物因为一些原因而不能够继续满足某种功能的要求或者对满足某种功能的要求产生怀疑的时候,我们就必须对建筑物的整体结构或者建筑物结构的某一部分进行检测,当检测结果显示被检测的建筑物存在安全隐患时,就需要对该建筑物进行一定的加固处理,严重时甚至要进行拆除重建。在我国,约有三分之二的大城市都处于地震区,每次发生地震时都会对当地的建筑物造成十分严重的破坏,此外,随着我国城市化进程的发展,人口和建筑物的密集程度越来越高,发生火灾的频率也迅速增加,所引发的后果日益严重,这十分不利于人们的工作和生活。因此,加强对建筑工程加固技术的应用是时代背景下的一项基本要求。

一、我国建筑工程结构加固技术的发展现状

随着我国建筑行业的迅速发展,人们对建筑工程结构加固的要求越来越高,我国政府也对建筑工程施工方面给予了相对较高的关注。目前,我国已经颁布了一些相关的行为规范,包括《建筑抗震加固技术规程》、《混凝土结构加固技术规范》等,都对建筑工程施工过程中所采用的加固方法、所遵循的加固基本原则、所使用的加固材料、以及施工安全和工程验收等环节做出了十分明确的规定和要求。这能够在很大程度上促进和推动我国建筑工程结构加固技术的发展和应用。然而,由于人们大多都习惯了使用传统的加固经验,在混凝土结构加固实践中不能很好的做出改变,也没有从更深的层次对加固技术进行探索分析,导致我国的加固技术进步缓慢。这使得我国建筑工程加固技术仍然处于相对较为落后的传统工艺阶段,技术含量较低。

二、建筑工程结构加固的意义和原因

所谓建筑工程加固技术,就是指通过采用各种技术措施来提高建筑工程的质量和可靠性,使建筑物能够满足安全性、耐久性、适用性等要求。进行建筑工程结构加固的意义在于满足对建筑结构强度的要求,依据我国建筑工程施工规范的规定,建筑工程结构设计应该遵循极限状态设计的原则,混凝土结构必须满足结构应用要求,以确保其符合相关规定的刚性、强度和耐久性标准。

然而,由于各种各样的原因,导致建筑物难以完全符合人们的需求,建筑结构不得不进行加固处理。在我国常见的加固原因包括以下几个方面。第一,设计过程中存在缺陷。建筑工程设计人员设计过程中,虽然已经综合考虑了建筑结构安全及使用的各种影响因素,但在实际应用时,由于各个结构的独特性,使其难以将所有的因素都通过设计中所采用的数学模型表现出来。第二,勘察造成的缺陷。勘察人员在建筑工程施工前期会对建筑场地进行实地勘察,收集建筑基地的实际地形资料,以根据实际情况适当调整施工方法,保证建筑物的质量。但是,若不能真实反映勘察过程中的地基土和地下水情况,那么,将极可能造成建筑工程的缺陷。第三,施工过程中造成的缺陷。主要包括了施工队伍缺少专业系统的培训、人员素质低下、施工管理混乱等原因。此外,建筑物的不当使用、恶劣的环境、自然灾害等因素也会对建筑物造成破坏,使其不得不进行加固处理。

三、我国目前常用的建筑工程结构加固方法

(一)外包钢加固法

外包钢加固法的加固原理是:通过在建筑构件的两角或四角外包上型钢,使建筑构件的受力性能大大增强,从而实现加固的目的。这种加固方法有湿式和干式两种,一般湿式加固法效果更好。外包钢加固法具有操作简便,现场工作量小的优点,适用于不能增大建筑构件截面积却又要较大程度增强承载力的情况,例如钢筋混凝土柱、梁、腹杆的加固等。

(二)加大截面加固法

加大截面加固法,顾名思义,就是在建筑构件的外面外包混凝土,从而使建筑构件的横截面积大大增加,配筋量也大幅度提升,进而使建筑构件的承载能力得到增强的一种加固方法。这种方法在我国较为传统,加固工艺也十分简单,因此应用范围极广。一般在梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固中都可使用这种方法。

(三)粘贴钢板加固法

这种加固方法的原理是用特制的建筑结构胶在混凝土构件表面粘贴钢板,令它们能够共同工作、整体受力,从而达到加固的目的,结构承载能力大幅度提升。粘贴钢筋加固法对建筑结构胶具有非常高的要求,其必须要满足粘结力强、强度高、耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等要求。

四、建筑工程加固方法的选择要点

目前,在我国常见的建筑工程结构加固技术有很多,它们各具特点,适用于不同的加固情况,对此,在进行加固方法的选择时,要仔细分析,进行可靠性鉴定,依据鉴定的结果和结构功能降低的原因,并综合考虑建筑结构布置特征、建筑主体结构传力承力特征、新增功能要求以及建筑物周围环境等各个方面的影响因素,以确保加固技术应用的结果能满足人们的实际需求。

五、结束语

建筑工程的质量关系到国家的经济发展和人们的生活安全,是社会民生的一个 热点 问题,受到了各界的广泛关注。而建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分,因此,我们应该对建筑工程加固技术给予高度的重视。首先,严格遵守相关规范是最基本的要求。其次,要加强加固技术在建筑工程中的应用,选择合适的加固方法,确保建筑物的质量能够符合设计要求。最后,还要注重对建筑工程加固技术的创新和发展,这是在经济和科技不断进步的时代背景下促进建筑工程发展的一项基本要求,对我国的长远发展具有重要意义。

参考文献:

[1] 陈钢,饶亚飞.探讨建筑工程结构加固技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(12):912-913.

[2] 楚百磊,李智勇.建筑工程结构加固技术的探析[J].建筑工程技术与设计,2015(19):133-133.

[3] 李江涛.简述建筑工程结构加固技术[J].建筑工程技术与设计,2015(21):57-57.

我国防灾减灾科技应用与建设的现状、问题及建议 我国地域辽阔,天气变化万千,洪水、飓风、龙卷风、地震等不可抗性灾难频发,此次汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近50年来,我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%.自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素,依靠科技进步,提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。 一、我国防灾减灾科技应用与建设的现状 我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网,建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列,并正在建设减灾小卫星星座系统。在气象监测预报方面,建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统,建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。全国已形成了由国家、区域、省、地、县五级分工合理、有机结合、逐级指导的基本气象信息加工分析预测体系。为了监测江河洪水,国家组建了由数目众多的水文站、水位站、雨量站等组成的水文监测网,建立了七大江河地区洪涝灾害易发区警戒水域遥感数据库,将遥感技术在“八五”期间应用于洪灾监测。大江大河防汛抗旱工程技术有了长足的进步,有些领域已经达到世界先进水平。另外,利用现代科技积极开展小流域综合治理工作,如农区人工增雨、人工防雹、滴灌工程等,这些技术措施在一定程度上对防灾减灾发生了非常积极的作用。在地震监测和抗震方面,组建了400多个地震观测台站,“十五”期间进行了数字化改造,由48个国家级数字测震台站组成的国家数字测震台网和由300多个区域数字测震台站组成的20个区域数字测震台网以及若干个流动数字测震台网、数字强震台网构成了中国数字测震系统,建立了大震警报系统和地震前兆观测系统,形成了比较完整的监测预报系统,编制了全国地震烈度区划图和震害预测图,确定了52个城市作为国家重点防震城市,对全国地震烈度6度以上地区的工程建筑,实施综合性震害防御,对城市和大中型工矿企业的新建工程进行了抗震设防,完成了多条铁路干线、主要输油管线和多座骨干电厂、大型炼油厂,一批重点骨干钢铁企业和超大型乙烯工程以及大型水库的抗震加固。在地质灾害防治方面,加强了对滑坡、泥石流、崩塌以及地面沉降、地面塌陷、地裂等地质灾害的勘查防治工作,采取了包括工程防御体系、生物水保防御体系、管理防护体系,社会管理体系和预测及报警体系在内的综合防御体系,并取得了一定的效果,同时把生态建设与防灾减灾相结合,实施封山育林、退耕还林、退田还湖、退田还草和修建水利工程等一系列措施,极大地防止和减轻了地质灾害的危害和损失。全国已建立了25片国家级水土流失重点治理区,实施了七大流域水土保持工程,在一万多条水土流失严重的小流域,开展了山水田林综合治理。先后确立了包括“三北”防护林、长江中上游防护林、沿海防护林、平原农田防护林、淮河太湖流域防护林、珠江流域防护林、辽河流域防护林、黄河中游防护林和太行山绿化工程、防治沙漠化工程的十大林业生态工程。此外,还发射了“资源一号”、“资源二号”卫星,广泛应用于资源勘查、防灾减灾、地质灾害监测和科学试验等领域。 二、我国防灾减灾科技应用与建设存在的主要问题 1.管理缺乏综合协调 长期以来,我国的灾害管理体制基本是以单一灾种为主、分部门管理的模式,各涉灾管理部门自成系统,各自为战。由于没有常设的综合管理机构,各灾种之间缺乏统一协调,部门之间缺乏沟通、联动,造成了许多弊端,如缺乏综合系统的法规、技术体系政策与全局的防灾减灾科技发展规划;缺少系统的、连续的防灾减灾思想指导,不利于部门之间协调;缺少综合性的防灾减灾应急处置技术系统;缺少专门为灾害救援的综合型救援专家、技术型队伍;没有形成相对完善的防灾减灾科学技术体系;信息公开和交流渠道不顺畅;资源、信息不能共享;科学决策评估支持系统与财政金融保障制度尚未建立等等,直接影响防灾减灾实效。 2.投入不足 资金渠道单一 全国每年投入到防灾减灾科技研发和应用的经费十分有限,在防灾减灾基础设施建设、科研设备购置、防灾工程建设、防灾减灾基础研究和先进技术推广应用等多方面投入不足。主要是因为我国防灾减灾科研基本依赖于财政拨款,资金来源渠道单一。由于防灾减灾科研具有的社会效益远远大于近期经济效益,很难吸引企业资金和社会资金主动投入,造成防灾减灾科技发展和技术推广滞后。另外,缺少科研成果推广的中间环节与适合防灾减灾工作规律的运行机制,防灾减灾科研成果的转化率低,一些防灾减灾科研成果的推广应用率不足10%,严重影响了全国防灾减灾工作的深入进行,影响了全国防灾减灾工作水平的进一步提高。 3. 科技资源尚待优化配置 我国防灾减灾科技资源主要集中在气象、地震、地质、环保等领域,由于缺乏宏观协调管理及传统的条块分割现状,一方面各领域主要关注本领域的防灾减灾科技发展,研发工作主要局限于解决本领域存在的技术问题,在不同灾种以及防灾减灾的不同环节中,科技资源没有得到合理配置,科技开发与应用水平发展很不平衡,在基础地理信息、救灾设备和队伍建设方面低水平重复建设严重。另一方面,仪器、设备、资料、数据等都由部门、单位甚至个人所有,不能实现资源共享共用,资源条件不能系统整合形成高效、共享的社会化服务体系,无法形成合力和整体创新优势。 4.防灾减灾科技发展缓慢 一是在不同灾种以及防灾减灾的不同环节中,科技发展与应用水平很不平衡;二是各灾种的应急研究和操作水平差别较大,低水平重复研究较多;三是技术手段和装备落后,监测能力不强,短期预测预报能力还较低;四是缺乏各类灾害的科学评估模型和方法,灾害信息共享应用和评估的技术急需完善;五是对一些重大灾害的认识与防治技术,长期徘徊不前;六是现有科研结合国情实际不够密切,科技整体支撑能力有待提高等。 5. 防灾减灾高水平科技人才匮乏 我国防灾减灾科技人才主要集中在专业管理部门和科研机构中,基层防灾减灾机构普遍缺少技术应用人才,与我国防灾减灾工作重点结合不密切,特别缺乏防灾减灾领域的高层次、高水平的学术技术带头人和工程技术应用人才。另外,研究经费、待遇等方面条件较差,影响我国防灾减灾科技人才队伍的稳定与发展。 6. 科普宣教力度不够 缺乏统一的防灾减灾科普规划,没有固定的防灾减灾科普教育基地,也缺乏经常性的防灾减灾科普宣传活动,使防灾减灾科普缺乏系统性、连续性,致使我国社会公众防灾减灾知识、防灾减灾意识的科普教育水平较低,全社会对生态环境保护的意识较差,最终影响我三、我国防灾减灾科技支撑的对策建议 1.建立统一综合的防灾减灾组织保障体系 设置统一的具有危机管理性质的防灾减灾综合管理机构,负责对全国防灾减灾工作的大政方针做出决策,逐步实现从部门为主的单一灾种管理体制向政府和部门联动、条块结合的综合应急管理体制转变。 加强科技主管部门与涉灾管理部门的协同,形成跨部门、跨地区、跨学科、多层次、分布式的协同管理职能和机制。 成立集合各灾种、各专业及相关管理部门专家的顾问团体;建立防灾减灾决策的专家咨询系统,为政府防灾减灾决策提供智力支撑。 2. 完善防灾减灾科技进步政策与创新机制 制定科技支撑防灾减灾办法与政策,增加科技投入,在科学研究、技术开发、科技基础设施建设、科技人才培养选拔等方面给予支持;将防灾减灾科普知识纳入国民素质教育体系和工作计划,提高全民防灾减灾意识和能力,在大中小各级学校教育中适当引入防灾减灾课程及读物。 建立高效、合理的防灾减灾科技创新资源配置机制、科技投入机制、成果转化机制、政策激励机制与人才培养机制;加强基础科学和应用科学研究,开展关键技术、共性技术联合攻关;加快科技成果在防灾减灾领域的推广应用。 3. 多渠道增加对防灾减灾的科技投入 将防灾减灾发展所需投入纳入每年科技经费预算,按照一定的使用比例,支持研究开发工作、科技基础设施建设、改善技术装备、参加国际交流等。并使防灾减灾科技投入的增长幅度不低于科技经费增长的总体水平。 建立社会防灾减灾基金,吸收企业、社会团体、公民及海外人士对防灾减灾的捐赠,按比例将部分基金用于科技投入。 用给予引导资金的方式,促进地方政府增加防灾减灾科技投入,引导技术开发机构与企业投资防灾减灾技术与产品的研发和产业化。 4. 促进防灾减灾科技资源共享平台的建设 借助全国科技基础条件平台的建设,通过制定统一的标准和规范,整合全国各灾害管理部门的分类灾害信息资源,全天候运转监测网;以网络技术为纽带,积极推广应用地理信息系统(GIS)、遥控系统(RS)、全球卫星定位系统(GPS)技术,建设覆盖至全国各乡村的主要灾害实时监测预警系统;充分应用数字化技术及网络技术,综合集成防灾减灾各单位上报的灾情信息,构建包括灾害应急响应、灾害信息分析、灾害救援决策、救援信息反馈等在内的防灾减灾技术及信息资源平台。 5.加强防灾减灾科技能力与科技队伍建设 通过科研体制改革和现代院所制度建设,进行课题制、首席专家负责制和科研经费预算等防灾减灾科技机构科研管理制度建设;鼓励科研与地方防灾减灾需要紧密结合,开展自然灾害综合研究和治理;鼓励科研机构与企业联合研发防灾减灾技术和装备,实现产业化;与管理部门合作,尝试推广先进的防灾减灾技术和管理方法,探索区域防灾减灾综合管理模式;参与重点防灾减灾工程建设、基础设施建设、试验示范区建设。 在培养选拔高层次人才的基础上,大力培训一线工作的防灾减灾技术人员及管理人员,改善基层技术人员的工作生活条件;通过科研项目、激励措施、分配制度、考核选拔等吸引和稳定人才队伍,培育有竞争力的研究群体,加强创新团队建设;培养防灾减灾后备人才,逐步在我国高校中开办防灾减灾专业教育。 6. 加强国内外防灾减灾科技交流与合作 鼓励防灾减灾科研机构、管理部门开展国内外交流合作,获得先进的应用技术及管理经验,追踪最新技术。在跨国、跨区域的防灾减灾工程建设中,政府应积极协调,为项目实施提供帮助和保障。我国是世界上主要的“气候脆弱区”之一,自然灾害频发、分布广、损失大,是世界上自然灾害最为严重的国家之一。20世纪的观测事实已表明,气候变化引起的极端天气气候事件(厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等)出现频率与强度明显上升,直接危及我国的国民经济发展。因此,我认为,现在应该非常重视防灾减灾的问题。在防灾减灾中应该坚持“预防为主”的基本原则,把灾害的监测预报预警放到十分突出的位置,并高度重视和做好面向全社会,包括社会弱势群体的预警信息发布。 气象灾害是可以有较长预警时效、较高预测预报准确率的一类突发公共事件,加强灾害性天气的短时、临近预报,加强突发气象灾害预警信号制作工作,加强气象预警信息发布工作,是提高防灾减灾水平的重要科技保障。要依靠科技,提高防灾减灾的综合素质。通过加强防灾减灾领域的科学研究与技术开发,采用与推广先进的监测、预测、预警、预防和应急处置技术及设施,并充分发挥专家队伍和专业人员的作用,提高应对自然灾害的科技水平。 政府与社会团体应组织和宣传灾害知识,培训灾害专业人员或志愿者。有关部门通过图书、报刊、音像制品和电子出版物、广播、电视、网络等,广泛宣传预防、避险、自救、互救、减灾等常识,增强公众的忧患意识、社会责任意识和自救、互救能力。 通过开展“防灾减灾进社区、进校园、进企业、进村庄”行动,使最基层的社区居民、广大中小学生、企业员工、广大农村特别是偏远地区的农民、社会弱势群体增强防灾减灾意识,掌握基本的避灾、自救、互救技能,达到减灾目的。防灾减灾需要从娃娃抓起,把灾害、灾害应急知识纳入中小学教学内容。 有关部门应编写自然灾害防御宣传手册与宣传材料,广泛宣传与普及灾害知识、应急管理知识、防灾减灾知识,提高基层群众参与应急管理能力与自救能力。 会公众要充分认识灾害预警信息的重要作用,了解各类预警信息含义,在收到灾害预警信息时,根据不同预警信息、不同的预警级别,采取积极有效的应对。需要建立广泛、畅通的预警信息发布渠道。利用广播、电话、手机短信、街区显示屏和互联网等多种形式发布预警信息,重要预警信息在电视节目中能即时插播和滚动播出。有关部门能确保灾害预警信息在有效时间内到达有效用户手中,使他们有机会采取有效防御措施,达到减少人员伤亡和财产损失的目的。 自然灾害风险指未来若干年内可能达到的灾害程度及其发生的可能性。开展灾害风险调查、分析与评估,了解特定地区、不同灾种的发生规律,了解各种自然灾害的致灾因子对自然、社会、经济和环境所造成的影响,以及影响的短期和长期变化方式,并在此基础上采取行动,降低自然灾害风险,减少自然灾害对社会经济和人们生命财产所造成的损失。自然灾害的风险评估包括灾情监测与识别、确定自然灾害分级和评定标准、建立灾害信息系统和评估模式、灾害风险评价与对策等。

房屋基础隔震技术应用的探究工学论文

摘要: 笔者经过实践并进行理论总结后,在本文中就房屋基础隔震技术的原理和施工技术要点做了详细和系统的介绍,并且通过比较将房屋基础隔震技术抗震性能好和节约成本等优越性展现出来。最后笔者还就目前该技术的应用情况做出了总结。

关键词: 房屋基础隔震原理技术要点优势现状

2008年的5·12汶川地震在给我们带来伤痛的同时也引起了各界对房屋建设的关注,对于每一名房屋设计和建设者来说如何提高房屋的抗震能力成了必须思考和探索的问题。广木线穿心店站的货运楼在其周围房屋基本倒塌的情况下仍然可以保持房屋上部结构的基本完整性这一特殊的现象为我们有效提高房屋抗震性能提供了一种可能。经过调查发现该楼房在修建过程中应用房屋基础隔震技术,这就提示我们房屋基础隔震技术能有效提供房屋抗震性能,而这一点在国家现行的GB50011.2001建筑抗震设计规范中得到证明。下面就介绍一下房屋基础隔震技术的基本原理和优越性,并且探讨一下其应用的方法。

1房屋基础隔震技术的基本原理

房屋基础隔震技术的基本原理就是在房屋的上部结构同地基之间实现柔性连接——一般是在上下结构的中间增加水平刚度低且具有适当的隔震和增加结构系统的柔性,使上部结构得以同可能造成破坏的地面运动分离,以达到降低房屋上部结构的地震能量加速,且提高房屋对于地震的抵抗能力的目的。可以说基础隔震技术通过“以柔克刚”的方式使得房屋的抗震性能大大提高。当地震破坏程度较小时,“隔震装置的初始刚度足以使房屋屹立不动”[1],在遇到破坏性大的地震时这种设计就可以保持房屋的基本结构让房屋不至完全倒塌,就像5·12地震中的广木线穿心店站的货运楼。

房屋结构应用基础隔震措施后,其周期是没有应用基础隔震结构的2~3倍,依据反应谱理论可知较长的隔震建筑的周期可以使地震对房屋的影响大幅度减小。但就传统对原理的解释来看,这种隔震设计一般多用于层数较少的楼房,而目前我国在高层建筑中也开始了基础隔震技术的使用。虽然,这用传统的理论很难解释其合理性,但是从实际运用中来看,我们仍旧可以发现其合理因素所在,即就隔震能力本身而言基础隔震技术降低房屋上部结构的地震能量加速。

2房屋基础隔震设计的优越性

无论是从理论上还是实践中基础抗震设计较传统抗震设计在抗震能力和节约成本方面都有很大的优势。

抗震能力更好明显有效地提高了地震对房屋结构的影响。基础隔震技术使得房屋结构的加速度降低60%左右,也就是相当于没有运用基础抗震技术结构的1/10~1/4。如此一来房屋上部结构的地震反应也刚体平动十分类似,从而能让房屋的整体结构得到有效的保护,同时也因结构的震动得以保持在较为轻微的水品内而让房屋的内部设施。同时在地震时,应用了基础抗震设计的房屋能够保持上部结构的弹性工作状态的正常运作,这可以给某些重要的建筑物以可靠的保护。

节约成本从目前国内的房屋建设实例来看,采用了基础隔震设计的房屋在初始造价上往往较非基础隔震设计的房屋高,但是我们在计算隔震设计的经济性时不能只考虑初始的工程费用,而应该从其抗震性能、抗震安全性、震后维护等方面来进行评估。首先,房屋基础隔震可以有效的保护房屋内部的浮放设备,防止内部物品的破损,减少了受灾群众的经济损失和次生灾害的发生。其次,抗震措施简单明了,隔震设计仅考虑隔震装置,“这样就可以把设计、试验、制造的注意力集中到这些构件上”[2],因此建筑结构的设计与施工得以简化。最后,地震后无需对隔震建筑进行过多的维修。

3房屋基础隔震设计的应用方法

隔震装置的选择现阶段常用的隔震装置有:加铅芯的多层橡胶支座、橡胶隔震支座、摩擦滑动层隔震装置、阻尼器。这些隔震装置都各有其优缺点,具体什么选择还得按照房屋的总体设计需要来,但总的来讲要想隔震装置在地震中发挥作用,保证房屋整体的抗震性能和安全性,就必须就有适当的阻尼及消能能力基础隔震装置必须具有一定的阻尼、消能能力和竖向承载能力。下面我们就以叠层橡胶隔震支座为例。叠层橡胶隔震支座一般用天然橡胶或者人工合成橡胶制作,呈圆柱形,直径在300mm以上1000mm以下,单个可以承重500KN到700KN。其有点是有很好的自复能力。其缺点是“由于上部结构的粱是由叠层橡胶支座为其竖向支座的,为了减小梁的跨度,就需要放置比较多的`叠层橡胶支座,那么就提高了整个隔震体系的成本。”[3] 确定水平向减震系数水平向减震系数取值必须大于等于,而且隔震作用发挥后,地震作用的总水平应该是隔震结构相对的减震系数的百分之七十。为了更加合理化水平向减震系数,我们要根据具体情况配合相应的防烈度,具体来说可看下表:

水平向减震系数防裂度

基础设计要点当我们进行抗震设计的基础设计时可以不考虑隔震产生的减震效果,只需按原设防烈度着手设计即可。

隔震层设计要点隔震层能在地震中起到应有作用是设计的根本,因而就必须确保整体隔震结构得以协调工作,这样一来我们在将具有合适刚度的梁板体系安排在隔震结构的项部的同时要做到让该层隔震装置的两种负荷——永久、可变负荷的“竖向平均压应力限值不超过相关规范规定,且在罕遇地震下不出现拉应力。”[4]还有一点需要我们注意,就是虽然在前面已经列出了防烈度的相应系数,但是考虑到在遇到竖向地震是隔震层的相对无力,在上部结构设计是我们有必要把水平向换算烈度提高。基础隔震设计不是单靠哪一个部分就能够完成的,要想使得隔震设计的性能得到良好的发挥,就必须保证设计的每个部分都不能脱节,要重视连接点的重要性,从全局出发着手设计。

隔震层设计注意事项隔震层的抗震性能还收其以下结构的影响,因此我们要注意一下的设计要点:①对于支柱、支墩等地相连且有相当大的承重任务的结构,在设计时要以高标注也就是罕见破坏性地震作为隔震底部相关力如竖向力和水平力的计算依据。②要具体问题具体分析,不同的地区对于隔震建筑地基有这不同的要求和标准,所以我们在作出精确计算和设计时不能忽略相应地区抗震防烈度。

4房屋基础隔震设计在我国的应用情况和前景展望

基础隔震的概念早在1881年就已提出,但其真正开始在工程上运用是到上世纪20年代才开始。而我国却是到了60年代才开始有学者关注这一技术,所以该技术的应用在我国起步较晚,不过经过不断的推广,目前国内已经有包括北京、天津、汕头、西安、南京、深圳等在内的地方进行了基础隔震技术工程的试点建设和推广。但是我们发现在西部,这一技术的应用并不充分,而我国西部一些人口密集的城市地处地震带,汶川、玉树的地震给我们提了个醒,我们应该重视推广该技术的应用辐射地区,特别是西部地区。

参考文献:

[1]张文福.房屋基础隔震的概念与设计方法.石油规划设计.1998年第3期

[2]岑巍.浅述房屋基础隔震技术的应用.山西建筑.2010年第20期

[3]张立涛.橡胶隔震支座与滑移隔震支座并联的基础隔震体系研究.硕士论文.2005年3月

[4]倪文军.房屋建筑基础隔震结构设计初探.管理观察.2010年第12期

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