<h3><b><font color="#010101"> 災(zāi)害--是指由于自然的、社會(huì)(人為)的或社會(huì)與自然組合的原因，對(duì)人類的生存和社會(huì)發(fā)展造成損害的各種現(xiàn)象。土木工程在建設(shè)和使用過(guò)程中遇到的災(zāi)害有兩類：<br> 一類是自然災(zāi)害。如地震、風(fēng)災(zāi)、暴雨洪災(zāi)及滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。??????????? </font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">日本地震與海嘯·2012年3月11日</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 另一類是社會(huì)災(zāi)害如：火災(zāi)、燃?xì)獗ā⒌叵?、工程事故?zāi)害及恐怖襲擊等。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">密西西比河大橋坍塌·美國(guó)·2007年</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">福州臺(tái)江社區(qū)大火·2010年11月21日</font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#ed2308"><br>1 地震災(zāi)害</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 地震是由于地殼破壞引發(fā)的地面運(yùn)動(dòng)，這種地面運(yùn)動(dòng)對(duì)人工建筑物可造成嚴(yán)重破壞。<br><br> 地震通常發(fā)生在地球板塊相交地帶。歐洲與亞洲大陸板塊相交的歐亞地震帶和太平洋與陸地板塊相交的環(huán)太平洋地震帶是世界兩大地震頻發(fā)地區(qū)。 <br><br> 我國(guó)地處這兩大地震帶之間，是世界上地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一 </font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">唐山抗震紀(jì)念碑廣場(chǎng)</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">汶川抗震救災(zāi)紀(jì)念碑</font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>1.1 地震知識(shí)與地震災(zāi)害</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 震級(jí)：是地震強(qiáng)弱的級(jí)別，以震源處釋放能量的大小確定。1次里氏5級(jí)地震釋放的能量相當(dāng)于在花崗巖中爆炸2萬(wàn)噸TNT炸藥，每增加1 級(jí)，釋放的能量增加31.5倍。目前世界有紀(jì)錄的最大地震是智利1960年的9.5級(jí)地震。 <br><br> 烈度：是某地區(qū)各類建筑物遭受地震影響的強(qiáng)弱程度。烈度與震級(jí)、震源深度、震中距、地質(zhì)條件有關(guān)。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">震源、地震波、震中、震中距的關(guān)系</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 地震對(duì)土木工程設(shè)施的破壞是復(fù)雜的。地震的地面運(yùn)動(dòng)使工程結(jié)構(gòu)受到多次反復(fù)的水平和豎向的地震作用，房屋、橋梁、鐵路經(jīng)受不住這種地震荷載，輕者震裂，重者倒塌（房屋、橋梁）或扭曲（鐵路）。</font></b></h3> <h3><b><font color="#010101"> 中國(guó)唐山大地震<br> 1976年7月28日唐山市發(fā)生大地震。是世界地震史上迄今為止最悲慘的一頁(yè)。死亡242769人；重傷164851人。</font></b></h3> <h3><font color="#010101"> 唐山震后衛(wèi)星圖 殘存的破敗建筑物</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 四川汶川“5.12”大地震<br> 2008年5月12日14時(shí)28分四川汶川發(fā)生里氏8.0級(jí)地震，這是建國(guó)以來(lái)最強(qiáng)烈的一次地震，直接嚴(yán)重受災(zāi)地區(qū)達(dá)10萬(wàn)平方公里。遇難69226人；受傷374643人；失蹤17923人。???? </font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101"> 震后映秀鎮(zhèn) 建筑物破壞倒塌 橋斷路塌</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 汶川地震是淺源地震，震源深度為10～20km，因此破壞性巨大。汶川大地震為逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。擠壓型逆沖斷層地震在主震之后，應(yīng)力傳播和釋放過(guò)程比較緩慢，因此導(dǎo)致余震強(qiáng)度較大，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。? </font></b></h3> <h3><b><font color="#010101"> 東日本3.11大地震<br> 2011年3月11日日本東北部海域發(fā)生里氏9.0級(jí)地震并引發(fā)海嘯，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地震造成日本福島第一核電站1~4號(hào)機(jī)組發(fā)生核泄漏事故。地震及其引發(fā)的海嘯已確認(rèn)造成15741人死亡、4467人失蹤。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">東日本3.11大地震</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 地震還會(huì)造成地裂、地陷、山崩、滑坡，以及土體受震后液化而使地面出現(xiàn)冒水、噴沙的現(xiàn)象，前者會(huì)使工程結(jié)構(gòu)隨之?dāng)嗔选⑸踔恋顾?，后者使地基喪失承載能力，甚至失效；都會(huì)使位于其上的工程設(shè)施傾斜、開(kāi)裂甚至倒塌。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">刀劈斧削般的道路斷裂與下陷</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">房屋與道路的傾斜與下陷</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">地震引發(fā)油罐儲(chǔ)庫(kù)起火</font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>1.2 土木工程設(shè)施抗震設(shè)防</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> （1）國(guó)家頒布地震烈度區(qū)劃圖，規(guī)定各地區(qū)的基本烈度(即可能遭遇超越概率為10%的設(shè)防烈度)，作為各類工程建設(shè)的工作依據(jù)。<br><br> （2）建設(shè)行政主管部門(mén)頒布“工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)”，各建設(shè)項(xiàng)目主管部門(mén)在建設(shè)的過(guò)程(包括場(chǎng)址選擇、可行性研究、編制計(jì)劃任務(wù)書(shū)等)中遵照?qǐng)?zhí)行。 <br><br> （3）建設(shè)行政主管部門(mén)頒布“抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”，設(shè)計(jì)單位進(jìn)行土木工程設(shè)施的設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格遵守抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，并盡可能地采取隔震、消能等地震減災(zāi)措施。<br><br> （4）施工單位和質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)應(yīng)嚴(yán)格保證建設(shè)項(xiàng)目的抗震施工質(zhì)量。<br></font></b></h3> <h3><font color="#010101"> 上圖是我國(guó)第五代地震動(dòng)參數(shù)（烈度）區(qū)劃圖，相較于現(xiàn)行的第四代區(qū)劃圖有兩大變化：一是取消了不設(shè)防地區(qū)；二是在附錄中將地震動(dòng)參數(shù)明確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)。</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 抗震設(shè)防不能有僥幸心理，不能因抗震設(shè)防要增加建設(shè)資金而隨意去掉抗震加固費(fèi)用?？拐鹪O(shè)防應(yīng)按照“小震不壞，中震可修，大震不倒”的原則設(shè)計(jì)土木工程，合理使用建設(shè)資金。<br><br> 地震是可怕的，但滿足抗震設(shè)防要求所設(shè)計(jì)和施工的土木工程是可靠的，至少是“裂而不倒”。這在過(guò)去許多強(qiáng)震災(zāi)害中所證明了的。 </font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">唐山市新華旅館（八層）裂而未倒</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 該旅館在磚墻內(nèi)加設(shè)了構(gòu)造柱和圈粱，使結(jié)構(gòu)類似框架，雖經(jīng)烈度為10 度的強(qiáng)震，但裂而未倒！</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">有構(gòu)造柱、圈梁等抗震構(gòu)造措施的<br>房屋在汶川大震中裂而不倒</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 北川職教中心教學(xué)樓在震前進(jìn)行抗震加固，樓外加構(gòu)造柱和圈梁形成一個(gè)很好的整體框架，震后不倒！</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">北川職教中教學(xué)樓震而不倒</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 5·12 汶川地震時(shí)，1條地震斷裂帶從彭州市白鹿鎮(zhèn)中心校校區(qū)穿過(guò)，這棟竣工于2007年8月的教學(xué)樓屹立不倒，近千名師生平安撤離，人稱汶川地震“最?！苯虒W(xué)樓。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">汶川地震“最?！苯虒W(xué)樓</font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#ed2308"><br>2 風(fēng)災(zāi)</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 常見(jiàn)的風(fēng)災(zāi)有臺(tái)風(fēng)（也稱颶風(fēng)）、龍卷風(fēng)和沙塵暴等。</font></b></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb">2.1 臺(tái)風(fēng)與颶風(fēng)</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 臺(tái)風(fēng)與颶風(fēng)都是風(fēng)速達(dá)到33m/s以上的熱帶氣旋災(zāi)害。我國(guó)將臺(tái)風(fēng)按強(qiáng)度分為：熱帶低壓(風(fēng)力6～7級(jí)、最大平均風(fēng)速10.8～17.1m/s)、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)(風(fēng)速16級(jí)或以上、最大平均風(fēng)速＞51.0m/s)六個(gè)等級(jí)。 ??</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">臺(tái)風(fēng)與颶風(fēng)的區(qū)別<br>太平洋上生成的叫臺(tái)風(fēng)，大西洋上生成的叫颶風(fēng)</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">臺(tái)風(fēng)的形成</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 臺(tái)風(fēng)是一種熱帶氣旋災(zāi)害。它來(lái)勢(shì)兇猛，伴隨狂風(fēng)、暴雨、巨浪，破壞力巨大。超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)可令大部分建筑物和獨(dú)立房屋的屋頂完全摧毀，吹走部分房屋，導(dǎo)致大范圍洪水災(zāi)害，海岸附近所有建筑物進(jìn)水。世界上風(fēng)災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)是加勒比海、孟加拉灣、中國(guó)、菲律賓。? </font></b></h3> <h3><b><font color="#010101"> 臺(tái)風(fēng)的破壞力主要由強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮3個(gè)因素引起 。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">強(qiáng)臺(tái)風(fēng)掀起巨浪撲向大橋</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">巨浪拍岸</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">臺(tái)風(fēng)卷起的涌浪淘空了公路路基</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">被“云娜”臺(tái)風(fēng)毀損的橋梁</font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>2.2 龍卷風(fēng)</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 是由兩股空氣強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強(qiáng)風(fēng)渦旋。呈漏斗狀，移動(dòng)速度通常超過(guò)300km/h。</font></b></h3> <h3><b><font color="#010101"> 龍卷風(fēng)的直徑通常僅為25～50m，但對(duì)地面的破壞是毀滅性，所過(guò)之處除了最堅(jiān)固的建筑物外，一切都將被吸進(jìn)空中。</font></b></h3> <h3><b><font color="#010101"> 美國(guó)塔科馬（Tacoma）懸索橋風(fēng)毀事件 <br> 1940年11月7日，美國(guó)華盛頓州塔科馬（Tacoma）懸索橋因風(fēng)振致毀。這一嚴(yán)重的橋梁事故，促使人們對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定問(wèn)題進(jìn)行研究 。</font></b></h3> <h3><b><font color="#ed2308"> 對(duì)于高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、柔性大跨橋梁、輸電塔和渡槽等受風(fēng)面積大的柔性結(jié)構(gòu)，抗風(fēng)設(shè)計(jì)與抗震設(shè)計(jì)具有同等重要意義。</font></b></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>2.3 工程結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動(dòng)控制</font></b></h1> <h3><font color="#010101"><b> 風(fēng)荷載在高、大、細(xì)、長(zhǎng)等柔性結(jié)構(gòu)中時(shí)常超過(guò)地震作用成為決定性荷載。風(fēng)洞試驗(yàn)是研究風(fēng)振機(jī)理，建立計(jì)算模型，驗(yàn)證計(jì)算方法的依據(jù)。</b></font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">杭州灣跨海大橋海中平臺(tái)及觀光塔<br>風(fēng)洞試驗(yàn)</font></h3> <h3><font color="#010101"> 上海世博會(huì)中國(guó)船舶館<br> ????? 為取得結(jié)構(gòu)體型系數(shù)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)壓進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)的模型 </font></h3> <h3><b> </b></h3><h3><b> 風(fēng)致振動(dòng)控制可采取主動(dòng)控制、被動(dòng)控制和混合控制等手段以達(dá)到減少和抑制結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的目的。 </b></h3> <h3 style="text-align: center;">主動(dòng)控制----臺(tái)北101大樓</h3> <h3><br></h3><h3> 混合控制----上海中心大廈</h3><h3> 是被動(dòng)控制和主動(dòng)控制的組合。一是通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)斷面改善繞過(guò)斷面的氣流形態(tài)，減小風(fēng)振效應(yīng)；二是安裝中國(guó)首創(chuàng)、世界最重的擺式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。 </h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>2.4 海嘯</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 由風(fēng)暴或海底地震造成的海面惡浪并伴隨巨響的現(xiàn)象。是一種具有強(qiáng)大破壞力的海浪 。<br><br> 在臺(tái)風(fēng)和龍卷風(fēng)發(fā)生的同時(shí)一般會(huì)引發(fā)風(fēng)暴潮、巨浪和強(qiáng)暴雨等次生災(zāi)害。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">海嘯來(lái)襲時(shí)引發(fā)的海水倒灌·日本3.11地震</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">海嘯襲擊時(shí)的慘狀·日本3.11地震</font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>2.5 沙塵暴</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 是指強(qiáng)風(fēng)把地面大量沙塵卷入空中，使空氣特別混濁，水平能見(jiàn)度低于1km的風(fēng)沙天氣現(xiàn)象。沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱，是一種具有恐怖感的天氣現(xiàn)象。 </font></b></h3> <h3><b><font color="#010101"> 當(dāng)局部區(qū)域能見(jiàn)度在50-200m時(shí)，稱為強(qiáng)沙塵暴； ??????<br> ?當(dāng)瞬時(shí)最大風(fēng)速＞25m/s，能見(jiàn)度≤50m時(shí)，稱為特強(qiáng)沙塵暴（或黑風(fēng)暴，俗稱“黑風(fēng)”）。</font></b></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>2.6 雷擊</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 是帶電的云層對(duì)大地的迅猛放電，放電過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)烈的閃電并伴隨巨大聲響。由于強(qiáng)大電流的通過(guò)而殺傷或破壞人畜、樹(shù)木或建筑物等的現(xiàn)象。</font></b></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">閃電擊中中央電視塔 閃電擊中自由女神像</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">惠陽(yáng)市元翔化工廠雷擊大爆炸<br>廠房損毀? 3死8傷 </font></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>2.7 暴雨</font></b></h1> <h3><b><font color="#010101"> 按降水強(qiáng)度分為3個(gè)等級(jí)：24小時(shí)降水量50～99.9mm稱“暴雨”；100～250mm為“大暴雨”；250mm以上稱“特大暴雨”。暴雨預(yù)警信號(hào)以藍(lán)色、黃色、橙色、紅色表示。 </font></b></h3> <h3><font color="#010101"> 板橋水庫(kù)潰壩事件·河南駐馬店·1975年8月<br><br> 特大暴雨引發(fā)的洪水使 2座大型水庫(kù)及58座中小型水 庫(kù)漫頂垮壩，1100萬(wàn)人受災(zāi),，24萬(wàn)人死亡，倒房596萬(wàn)間，是世界最大的水庫(kù)垮壩慘劇 </font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">暴雨引發(fā)泥石流 岷江改道沖進(jìn)新建的映秀鎮(zhèn) <br>四川汶川? 2010年8月13日</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">特大暴雨 都市成澤國(guó) ·石家莊 ·2008年8月14日</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">機(jī)場(chǎng)遭暴雨襲擊被迫關(guān)閉 人推飛機(jī)至安全區(qū)域 <br>煙臺(tái)國(guó)際機(jī)場(chǎng)·2007年8月12日</font></h3> <h3 style="text-align: center;"><font color="#010101">野三坡二百游客與山洪賽跑<br>河北·2004年6月20日</font></h3> <h3><font color="#010101"> 北京2012年7月21日暴雨，最大降雨量460毫米，死亡77人。<br><br> 廣渠門(mén)橋行車道與人行道被淹，路人和車輛都被攔在一片汪洋前，廣渠門(mén)內(nèi)大街車輛堵塞嚴(yán)重</font></h3> <h3><b><font color="#010101"> 四川遭遇強(qiáng)暴雨 一天4大橋垮塌<br><br> 2010年8月18日至19日，成都及周邊地區(qū)遭遇強(qiáng)暴雨，共造成7個(gè)區(qū)縣2.7萬(wàn)人受災(zāi)，7000間房屋倒塌。除發(fā)生列車墜橋事件的石亭江大橋外，四川全境當(dāng)天還有3座大橋也被沖垮。 <br><br> 垮塌的石亭江大橋，兩個(gè)橋墩被沖毀，列車兩節(jié)車廂掉進(jìn)江中</font></b></h3> <h1 style="text-align: center;"><b><font color="#167efb"><br>未完，下轉(zhuǎn)<br>土木工程災(zāi)害與抗災(zāi)（中）</font></b></h1>