天津地區(qū)典型農(nóng)居抗震能力評價(jià)與防震減災(zāi)對策

姚新強(qiáng)

天津地區(qū)典型農(nóng)居抗震能力評價(jià)與防震減災(zāi)對策

姚新強(qiáng)

姚新強(qiáng),天津市地震局工程師，博士，在讀博士后。主要研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震、地震災(zāi)害學(xué)。先后負(fù)責(zé)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目“天津近代老舊建筑動(dòng)態(tài)抗震能力與地震災(zāi)害快速判定技術(shù)研究”，中國地震局星火計(jì)劃項(xiàng)目“天津地區(qū)農(nóng)居抗震能力分析和防震減災(zāi)對策研究”等；發(fā)表論文10余篇，其中EI期刊論文2篇；曾獲天津市地震局防震減災(zāi)優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)。

項(xiàng)目研究背景

2004年，針對我國農(nóng)村民居和村鎮(zhèn)公共設(shè)施防震能力薄弱的現(xiàn)狀，18位院士聯(lián)名提出關(guān)于啟動(dòng)“地震安全農(nóng)居工程” 的建議，得到了國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的肯定和支持。同年，國務(wù)院召開全國防震減災(zāi)工作會(huì)議，會(huì)后下發(fā)《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)防震減災(zāi)工作的通知》（國發(fā)〔2004〕25號）明確提出逐步實(shí)施農(nóng)居工程。2006年國務(wù)院在新疆召開了全國農(nóng)村民居防震保安工作會(huì)議，會(huì)后國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了地震局和建設(shè)部《關(guān)于實(shí)施農(nóng)村民居地震安全工程的意見》，全面部署了農(nóng)村民居地震安全工程的實(shí)施。

隨著農(nóng)居地震安全工程和城鎮(zhèn)化建設(shè)的開展，我國部分地區(qū)的農(nóng)居抗震水平得到了極大提高，但全國還有很多地區(qū)的農(nóng)居抗震水平較差，屬于抗震薄弱區(qū)域。無論四川汶川地震、甘肅玉樹地震、四川蘆山地震、甘肅岷縣地震還是云南魯?shù)榈卣鸲记宄谋砻?，房屋破壞是造成地震損失和人員傷亡的主因。村鎮(zhèn)農(nóng)居的抗震能力普遍低于城市，地震造成的破壞和人員傷亡均大于城市。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國因地震導(dǎo)致的50%以上的經(jīng)濟(jì)損失和60%的人員傷亡都在農(nóng)村。歷次中強(qiáng)地震中，由于農(nóng)居的抗震能力都較差，造成農(nóng)村人員傷亡慘重，財(cái)產(chǎn)等損失重大。農(nóng)居基本沒有納入規(guī)范的建設(shè)管理，大多數(shù)房屋未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)、正規(guī)施工，基本處于“不設(shè)防”的狀態(tài)?！靶≌鹬聻?zāi)”甚至“小震大災(zāi)”是我國農(nóng)村地震災(zāi)害的顯著特點(diǎn)，一次5級左右甚至某些4級多的地震，就會(huì)造成房屋倒塌和人員傷亡。可以說村鎮(zhèn)農(nóng)居抗震起點(diǎn)低，需求迫切，量大面廣，有區(qū)域特點(diǎn)。

天津地區(qū)地處河北平原地震帶與張家口—渤海兩大地震帶的交匯部位，具有發(fā)生強(qiáng)烈地震的背景和條件，歷史上曾多次遭遇重大的地震災(zāi)害，1679年的三河—平谷8級地震，1976年的唐山7.8級地震和1976年的寧河6.9級地震等都使天津市遭受了嚴(yán)重的破壞。1976年唐山地震中，寧河和漢沽的地震烈度達(dá)Ⅸ度，塘沽及市區(qū)大部分地區(qū)達(dá)Ⅷ度，從而使天津成為我國唯一遭受Ⅷ度地震災(zāi)害的特大型城市，也因此被納為首都圈地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)。

研究目標(biāo)、研究內(nèi)容

1.研究目標(biāo)

針對天津村鎮(zhèn)農(nóng)居抗震能力和防震減災(zāi)對策研究需求的緊迫性，在國家社會(huì)服務(wù)工程天津分項(xiàng)農(nóng)居調(diào)查和典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)詳查的基礎(chǔ)上，分析農(nóng)居結(jié)構(gòu)的抗震、抗倒能力，建立農(nóng)居震害矩陣，選取適合天津場地條件、設(shè)防烈度，特色農(nóng)居結(jié)構(gòu)的抗震加固措施，最終形成村鎮(zhèn)農(nóng)居防震減災(zāi)對策。具體研究目標(biāo)如下：

（1）建立典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)庫。在國家社會(huì)服務(wù)工程天津分項(xiàng)薊縣、寧河、靜海縣農(nóng)居建筑抗震性能調(diào)查和詳查的基礎(chǔ)上，建立典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)庫；

（2）形成典型農(nóng)居抗倒能力評價(jià)方法。對典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)抗震鑒定和地震動(dòng)時(shí)程彈塑性有限元研究，確定天津農(nóng)居結(jié)構(gòu)的抗震、抗倒能力評價(jià)方法和易損性；

（3）建立農(nóng)居震害矩陣。結(jié)合農(nóng)居調(diào)查和詳查資料、歷史地震震害、經(jīng)驗(yàn)震害矩陣和典型結(jié)構(gòu)地震易損性分析，建立天津農(nóng)居震害矩陣；

（4）形成農(nóng)居防震減災(zāi)對策。在天津地區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害研究的基礎(chǔ)上，分析農(nóng)居的抗震有利措施和薄弱環(huán)節(jié)，在現(xiàn)有的低價(jià)抗震加固技術(shù)中，選取適合天津場地特性和典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的抗震加固技術(shù)，形成農(nóng)居防震減災(zāi)對策。

2.研究內(nèi)容

采用《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》和《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村建筑抗震技術(shù)規(guī)程》相結(jié)合的方式，通過綜合抗震能力指數(shù)對農(nóng)居的抗震能力進(jìn)行定量的評價(jià)和分析；采用楊玉成通過唐山地震等國內(nèi)幾次地震形成的抗震能力指數(shù)與震害等級之間的判別關(guān)系進(jìn)行天津農(nóng)居的破壞等級劃分，形成了3個(gè)區(qū)縣和天津市不同結(jié)構(gòu)類型農(nóng)居平均易損性矩陣，限于篇幅本文僅給出天津市三種結(jié)構(gòu)類型農(nóng)居的平均易損性矩陣，見圖19—圖21。

天津地區(qū)設(shè)防烈度較高，尤其是漢沽和寧河屬于中強(qiáng)地震區(qū)。無論是1976 年的唐山地震，還是稍后發(fā)生的寧河6.9級地震，都對天津地區(qū)尤其是寧河、漢沽一帶的農(nóng)居造成了重大的地震地質(zhì)災(zāi)害。目前天津地區(qū)位于首都圈地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)，人民生命財(cái)產(chǎn)面臨著地震災(zāi)害的潛在威脅，提高村鎮(zhèn)房屋的抗震能力是減輕震害最直接有效的途徑。一般來講，農(nóng)居分為兩大類，一類是傳統(tǒng)農(nóng)居，另一類是新建農(nóng)居。即使是傳統(tǒng)農(nóng)居，其抗震性能也存在較大差異。當(dāng)前城市化進(jìn)程加快，農(nóng)村城鎮(zhèn)化集中新建的房屋也不盡相同，因此掌握村鎮(zhèn)房屋抗震能力的現(xiàn)狀，提出增強(qiáng)措施，使之達(dá)到小震不壞、中震可修、大震不倒的安居設(shè)防目標(biāo)，這是地震工程研究應(yīng)肩負(fù)的重大職責(zé)。

（1）典型農(nóng)居構(gòu)造特征分析。由于經(jīng)濟(jì)條件、生活環(huán)境和地方習(xí)俗等方面的差異，村鎮(zhèn)房屋存在多種結(jié)構(gòu)形式，相同結(jié)構(gòu)形式的房屋也往往由于建筑材料、施工方法和施工質(zhì)量等不同而存在明顯差異。對典型村鎮(zhèn)房屋進(jìn)行詳查，掌握不同地區(qū)村鎮(zhèn)房屋的典型結(jié)構(gòu)類型及各自的構(gòu)造特點(diǎn)。在國家社會(huì)服務(wù)工程天津分項(xiàng)農(nóng)居調(diào)查和典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)詳查的基礎(chǔ)上，建立典型農(nóng)居特征數(shù)據(jù)庫。

（4）農(nóng)居防震減災(zāi)對策研究。研究天津地區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害狀況，分析農(nóng)居的抗震有利措施和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行抗震加固技術(shù)研究，選取經(jīng)濟(jì)、安全、適合天津地區(qū)場地特性和典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的農(nóng)居結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)，形成農(nóng)居防震減災(zāi)對策。

（2）典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究。在前期典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)特征分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震鑒定方法，對村鎮(zhèn)房屋中的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震能力鑒定；采用有限元對典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性地震反應(yīng)分析研究，通過有限元軟件，建立村鎮(zhèn)房屋中典型結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型，詳細(xì)分析房屋不同構(gòu)件在地震中的受力情況，進(jìn)一步探究村鎮(zhèn)房屋的抗震性能，掌握農(nóng)居結(jié)構(gòu)的抗震能力現(xiàn)狀；綜合理論計(jì)算和有限元模擬，完成農(nóng)居地震易損性分析；針對抗震能力不足的村鎮(zhèn)房屋，建立采用不同加固措施后的三維有限元模型，分析不同加固措施的抗震加固效果，進(jìn)而對加固措施做進(jìn)一步的改進(jìn)，為實(shí)際工程加固提供理論參考。

2.天津農(nóng)居抗震性能調(diào)查與分析

（3）農(nóng)居震害矩陣研究。在建立的農(nóng)居特征數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，結(jié)合唐山地震、寧河地震等地震震害，采用眾多學(xué)者專家給出的經(jīng)驗(yàn)震害矩陣和典型農(nóng)居結(jié)構(gòu)地震易損性分析，建立農(nóng)居震害矩陣。

本課程教學(xué)改革的目的在于改善當(dāng)前國際結(jié)算授課內(nèi)容落后于實(shí)務(wù)操作的現(xiàn)狀，給學(xué)生補(bǔ)充適應(yīng)跨境電商需求的國際結(jié)算知識(shí)，為畢業(yè)后有更多的就業(yè)選擇奠定基礎(chǔ)。

付完賬后，營業(yè)員把包好的衣服遞給顏曉晨，顏曉晨提著紙袋，和沈侯出門時(shí)，長發(fā)女子的三個(gè)朋友匆匆趕來，營業(yè)員說著“歡迎光臨”，可顏曉晨總覺得營業(yè)員的表情很古怪，像是馬上要哭出來的樣子。

關(guān)鍵技術(shù)與主要研究結(jié)果

1.我國典型地震農(nóng)居震害分析和地震易損性分析

根據(jù)我國農(nóng)村民居建造情況，將全國農(nóng)居劃分為六種結(jié)構(gòu)類型，針對每種類型，分別從農(nóng)居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)造特征和抗震能力薄弱點(diǎn)進(jìn)行研究。分析了近年來全國典型地震農(nóng)居震害的震例,分別為2003年云南大姚6.1級地震、2003年新疆巴楚6.8級地震、1998年云南寧蒗6.2級地震、1998年河北張北6.2級地震、1996年云南麗江7.0級地震、2013年甘肅岷縣6.6級地震、1996年內(nèi)蒙古包頭6.4級地震，將典型地震中農(nóng)居震害矩陣?yán)谜鸷χ笖?shù)與烈度的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律進(jìn)行完善，得到VI度至X度下農(nóng)居的震害矩陣，但限于震害調(diào)查資料有限，磚木、土木和磚混震害分布于不同的地區(qū)。在尹之潛提出易損性指數(shù)基礎(chǔ)上，給出了地震易損性指數(shù)一種新的公式。最后在震害矩陣的基礎(chǔ)上給出了磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)農(nóng)居的易損性指數(shù)，并且分別與調(diào)查得到的天津市當(dāng)前農(nóng)居的易損性指數(shù)進(jìn)行了對比，具體如圖1—圖3所示。

通過易損性指數(shù)可以評價(jià)同一種結(jié)構(gòu)類型在不同地震中的震害表現(xiàn)。磚木結(jié)構(gòu)農(nóng)居易損性指數(shù)除河北張北地震為0.63外，其他地震對應(yīng)的易損性指數(shù)均在0.40至0.48左右，易損性指數(shù)值比較接近，最大值為0.63，對應(yīng)的地震為1998年發(fā)生的河北張北6.2級地震，導(dǎo)致易損性指數(shù)偏低的主要原因之一是大量的磚木結(jié)構(gòu)農(nóng)居采用泥漿砌筑，墻體抗剪能力極差；易損性指數(shù)最小值為0.40，對應(yīng)的地震為2003年云南大姚6.1級地震，說明磚木結(jié)構(gòu)農(nóng)居抗震能力最好。

土木結(jié)構(gòu)農(nóng)居易損性指數(shù)可以分為兩類，第一類易損性值為0.39至0.47，對應(yīng)云南大姚地震、云南寧蒗地震、內(nèi)蒙古包頭地震，云南麗江地震，說明在統(tǒng)計(jì)的地震中這四個(gè)地區(qū)的土木結(jié)構(gòu)農(nóng)居抗震能力偏好一點(diǎn)；第二類易損性值為0.55至0.64，對應(yīng)的地震為甘肅岷縣地震、新疆巴楚-伽師地震和天津市當(dāng)前土木農(nóng)居易損性指數(shù)，說明在這些地震中，這三個(gè)地區(qū)的土木結(jié)構(gòu)農(nóng)居抗震能力偏差。

圖1 磚木結(jié)構(gòu)易損性指數(shù)對比

圖2 土木結(jié)構(gòu)易損性指數(shù)對比

圖3 磚混結(jié)構(gòu)易損性指數(shù)對比

磚混結(jié)構(gòu)農(nóng)居易損性指數(shù)最小值為0.31，對應(yīng)的地震為甘肅岷縣地震，說明在統(tǒng)計(jì)的地震中，甘肅岷縣磚混結(jié)構(gòu)的抗震能力最好；易損性指數(shù)最大值為0.47，對應(yīng)的地震為江西九江-瑞昌地震，說明在統(tǒng)計(jì)的地震中，江西九江-瑞昌地區(qū)的磚混結(jié)構(gòu)農(nóng)居抗震能力最差。

2.2 堅(jiān)持以人為本的原則，分層對待員工的各自情況。國有企業(yè)職工出身結(jié)構(gòu)的多樣性，往往體現(xiàn)在職工的年齡、學(xué)歷、經(jīng)歷、性別，家庭都是造成不同的思想狀態(tài)的因素，對職工進(jìn)行同類分類，單獨(dú)為同類職工制定相關(guān)的教育輔導(dǎo)方式，能夠解除職工的一些顧慮，真實(shí)準(zhǔn)確、及時(shí)地了解員工的思想動(dòng)態(tài)，化解企業(yè)內(nèi)部的矛盾，營造和諧融洽的企業(yè)工作環(huán)境，提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率。

地震造成大量人員傷亡的主要原因是房屋倒塌，鑒于建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和鑒定標(biāo)準(zhǔn)中僅提供了建筑抗震能力的鑒定方法，無建筑抗倒能力評判標(biāo)準(zhǔn)，本研究提出一種房屋抗倒能力評價(jià)方法，通過將鑒定標(biāo)準(zhǔn)中的樓層綜合抗震能力指數(shù)發(fā)展為抗倒能力指數(shù)的方式進(jìn)行改進(jìn)，以適合天津地區(qū)農(nóng)居的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對典型結(jié)構(gòu)的抗倒能力進(jìn)行分析研究。

圖4 區(qū)域不同結(jié)構(gòu)類型農(nóng)居比例

圖5 農(nóng)居結(jié)構(gòu)類型不同區(qū)域比例

圖6 圈梁構(gòu)造柱年代分布

圖8 砌筑砂漿年代分布

對三種砂漿材料的12組墻片進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn)，示例其中1片墻片的試驗(yàn)照片，如圖10所示，給出了墻片的滯回曲線、骨架曲線、剛度退化曲線、延性系數(shù)見圖11—圖14，主要分析了砂漿強(qiáng)度、抗震構(gòu)造措施和開洞率對墻片擬靜力試驗(yàn)的影響，并對墻片的需求剪力、設(shè)計(jì)剪力和試驗(yàn)剪力進(jìn)行了對比分析，最后給出了墻片的試驗(yàn)結(jié)論和建議。

圖7 圈梁、構(gòu)造柱空間分布

圖9 砌筑砂漿空間分布

3.天津典型農(nóng)居材料力學(xué)性能試驗(yàn)與墻片擬靜力試驗(yàn)分析

采用RevMan 5.1軟件進(jìn)行Meta‐分析。計(jì)數(shù)資料用比值比（OR）為效應(yīng)指標(biāo)，各效應(yīng)量均給出其點(diǎn)估計(jì)值和95%可信區(qū)間（95%CI）。采用χ2檢驗(yàn)分析各研究結(jié)果間的異質(zhì)性，當(dāng)P≥0.10，I2≤50%時(shí)，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta‐分析；反之，則采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta‐分析，并謹(jǐn)慎解釋研究結(jié)果。若數(shù)據(jù)無法合并則行描述性分析。對納入研究數(shù)＞10個(gè)的結(jié)局指標(biāo)采用漏斗圖分析發(fā)表偏倚。

對三種不同材料的砂漿砌塊進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)試塊壓力試驗(yàn)，得到了砂漿試塊的抗壓強(qiáng)度值，見表1，并對砂漿材料的標(biāo)準(zhǔn)磚砌體試件進(jìn)行了抗壓試驗(yàn)，測定了磚砌體的抗壓強(qiáng)度值，見表2。得到的這些值可以用于農(nóng)居抗震能力計(jì)算和分析，同時(shí)，得到的試塊、砌體抗壓強(qiáng)度值也為墻片擬靜力試驗(yàn)計(jì)算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

他驚出了一身冷汗，卻見前方的江面突然出現(xiàn)了一個(gè)急彎，他暗叫不好，猛地向左一推操縱桿，身體右傾，翼面隨之大幅度地向右傾斜，于電光石火間，將那急彎轉(zhuǎn)了過去。

表1 標(biāo)準(zhǔn)砂漿試塊抗壓強(qiáng)度測值（MPa）

表2 磚砌體的抗壓強(qiáng)度值（MPa）

對3個(gè)區(qū)縣43個(gè)自然村2萬多棟農(nóng)居進(jìn)行了抗震性能調(diào)查，并對其中近200棟農(nóng)居進(jìn)行了詳細(xì)的抗震調(diào)查。給出了天津農(nóng)居土坯結(jié)構(gòu)、石木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)的空間和時(shí)間分布比例和相應(yīng)的構(gòu)造特點(diǎn)，如圖4—圖9所示，并對抗震現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，可以看出磚木結(jié)構(gòu)在天津農(nóng)居中的占比最高，達(dá)到了90%，磚混結(jié)構(gòu)和土坯結(jié)構(gòu)，石木結(jié)構(gòu)所占比例較少。從抗震能力上來看，磚混結(jié)構(gòu)的抗震能力最好，基本上按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)，磚木結(jié)構(gòu)因砂漿強(qiáng)度和抗震構(gòu)造措施不同其抗震能力差別較大，比如寧河區(qū)、薊州區(qū)有較少的磚木結(jié)構(gòu)農(nóng)居采用標(biāo)號較高的水泥砂漿砌筑，有圈梁和構(gòu)造柱，并且采用樁基礎(chǔ)，其抗震能力較好，而靜海區(qū)部分磚木結(jié)構(gòu)農(nóng)居采用泥漿砌筑，無抗震構(gòu)造措施，基礎(chǔ)也較淺，其抗震能力較差，土坯結(jié)構(gòu)和石木結(jié)構(gòu)因采用泥漿，墻底抗剪強(qiáng)度極低，抗震能力最差。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)天津農(nóng)居中的磚木結(jié)構(gòu)、土坯結(jié)構(gòu)、石木結(jié)構(gòu)屋蓋都采用硬山擱檁的方式，而硬山擱檁對抗震相對不利，因而在VIII、IX度的高烈度區(qū)是不應(yīng)采用的。

俄羅斯方塊告訴我們：犯下的錯(cuò)誤會(huì)積累，獲得的成功會(huì)消失；植物大戰(zhàn)僵尸告訴我們：須常調(diào)整狀態(tài)，方能應(yīng)付不同挑戰(zhàn)；憤怒的小鳥告訴我們：有時(shí)沉下身心，是為了飛得更高；跑跑卡丁車告訴我們：永遠(yuǎn)別覺得時(shí)間還多，可以浪費(fèi)；水果忍者告訴我們：水果與炸彈同在，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存！

根據(jù)12個(gè)墻片的擬靜力試驗(yàn)結(jié)果，參考骨架曲線中剪力（MPa）、位移角的大小將墻片的破壞劃分為五個(gè)等級：即基本完好、輕微破壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞、毀壞，表3詳細(xì)給出了12個(gè)墻片破壞等級的雙參數(shù)定量劃分方法。應(yīng)該說這種對破壞等級的定量劃分采用雙參數(shù)的方法不同于以往模糊劃分方法，也不同于單一定量參數(shù)劃分方法。模糊劃分方法往往采用描繪的詞語進(jìn)行劃分，可操作性不強(qiáng)，而單一定量參數(shù)劃分方法雖然能夠進(jìn)行定量劃分，但是因?yàn)橹蝗我粎?shù)，存在片面性，本研究采用的雙參數(shù)劃分方法克服了上述問題。

聽說課隱性分層教學(xué)設(shè)計(jì)，關(guān)注學(xué)生差異，通過對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略等進(jìn)行合理分層，滿足學(xué)生的個(gè)體化發(fā)展需求，促進(jìn)了各層次學(xué)生聽說能力的提高，激發(fā)了學(xué)生積極的情感因素。因此，聽說課隱性分層教學(xué)得到越來越多的認(rèn)可。本研究進(jìn)一步證實(shí)了隱性分層教學(xué)的有效性，但在時(shí)間和范圍上還存在局限性，今后教學(xué)中還應(yīng)進(jìn)行更長時(shí)間和更大范圍的實(shí)踐。

圖10 12-C5-RBCC2墻體破壞照片

圖11 12-C5-RBCC2力-位移滯回曲線

圖12 水泥砂漿砌筑有圈梁構(gòu)造柱墻片骨架曲線

圖13 墻片剛度退化曲線

圖14 墻片延性系數(shù)曲線

表3 墻片破壞等級定量劃分

小震下，薊州區(qū)南部破壞比最大，因?yàn)樗E州區(qū)南部基本烈度較高，且存在相對較多數(shù)量的土坯結(jié)構(gòu)房屋，抗震能力差。中震下，靜海區(qū)農(nóng)居破壞比最大，這是因?yàn)殪o海區(qū)磚木結(jié)構(gòu)中泥漿砌筑的農(nóng)居數(shù)量較大，在中震下，嚴(yán)重破壞和毀壞的比例較高；寧河區(qū)和薊州區(qū)南部地區(qū)破壞比稍微好一些這是因?yàn)殡m然寧河區(qū)和薊州區(qū)南部地區(qū)基本烈度比靜海區(qū)要高，但是農(nóng)居抗震能力要強(qiáng)于靜海區(qū)農(nóng)居；薊州區(qū)北部破壞比最小，這主要是因?yàn)樗E州區(qū)北部基本烈度較小所致。大震下，靜海區(qū)、寧河區(qū)和薊州區(qū)南部區(qū)域破壞比均大于50%，薊州區(qū)北部農(nóng)居相對南部農(nóng)居破壞比相對小一些。

將不同年代同結(jié)構(gòu)類型的抗震能力指數(shù)乘所占的農(nóng)居數(shù)量，得到同結(jié)構(gòu)類型3個(gè)區(qū)縣及天津市農(nóng)居的抗震能力指數(shù)平均值，如圖15—圖18所示。石木結(jié)構(gòu)農(nóng)居只分布在薊縣地區(qū)，為20世紀(jì)70年代所建，石塊間用干土砌筑。土坯結(jié)構(gòu)房屋為20世紀(jì)70年代所建，這種類型房屋由于砌體材料強(qiáng)度極差和抗震措施的匱乏，其平均抗震指數(shù)低于同年代磚木結(jié)構(gòu)，其中寧河土坯結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀保存較好，但數(shù)量較少，平均抗震能力指數(shù)較高；薊州區(qū)和靜海區(qū)的土坯結(jié)構(gòu)數(shù)量相對較多，且抗震能力指數(shù)較低。對于磚木結(jié)構(gòu)，寧河區(qū)和薊州區(qū)的平均抗震能力指數(shù)相當(dāng)，靜海區(qū)則較低。對于磚混結(jié)構(gòu)，靜海區(qū)的平均抗震能力指數(shù)最高，因?yàn)殪o海區(qū)的磚混結(jié)構(gòu)大多是近幾年來新建，抗震構(gòu)造措施齊全，而薊州區(qū)和寧河區(qū)的磚混結(jié)構(gòu)大多為20世紀(jì)90年代、2000年左右建造，構(gòu)造柱采用的較少。

圖15 石木結(jié)構(gòu)抗震能力指數(shù)

圖16 土坯結(jié)構(gòu)抗震能力指數(shù)

圖17 磚木結(jié)構(gòu)抗震能力指數(shù)

圖18 磚混結(jié)構(gòu)抗震能力指數(shù)

主站單元接收到數(shù)據(jù)后首先進(jìn)行4位CRC校驗(yàn),校驗(yàn)通過則將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī),校驗(yàn)失敗將舍棄該組數(shù)據(jù)重新查詢。如果重新查詢?nèi)我琅f出錯(cuò)則使從站地址自增1跳過該從站,同時(shí)上報(bào)上位機(jī)。當(dāng)某個(gè)從站從總線脫離可由主站通過查詢超時(shí)判斷,避免整個(gè)總線癱瘓,提高了RS-485總線的通信效率,實(shí)現(xiàn)了熱拔插,增加了整個(gè)信號采集系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

5.天津農(nóng)居抗震能力分布研究

依據(jù)第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖給出三個(gè)區(qū)縣的地震設(shè)防水準(zhǔn)（如表4所示），用抗震能力指數(shù)來量化表示抗震能力分布的大小，并對抗震能力分布進(jìn)行了4個(gè)等級劃分，見圖22—圖24。

表4 天津三區(qū)縣抗震設(shè)防水準(zhǔn)

圖19 磚木結(jié)構(gòu)農(nóng)居破壞等級圖

圖20 土坯結(jié)構(gòu)農(nóng)居破壞等級圖

圖21 磚混結(jié)構(gòu)農(nóng)居破壞等級圖

4.天津農(nóng)居易損性矩陣分析

圖22 小震下農(nóng)居抗震能力分布

圖23 中震下農(nóng)居抗震能力分布

圖24 大震下農(nóng)居抗震能力分布

6.農(nóng)居防震減災(zāi)對策

三個(gè)區(qū)縣的農(nóng)居結(jié)構(gòu)具有共性，但是又各有不同，對于靜海區(qū)農(nóng)居結(jié)構(gòu)而言，普遍存在抗震構(gòu)造措施缺失，砂漿強(qiáng)度偏低，基礎(chǔ)墻體返潮現(xiàn)象嚴(yán)重，建議對現(xiàn)有泥漿和爐灰砂漿砌筑的房屋采取圈梁構(gòu)造柱加固，用新型的鋼筋-瀝青隔震層技術(shù)，起到隔震和防潮的作用；對于寧河區(qū)農(nóng)居結(jié)構(gòu)而言，雖然結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施較好，較多的農(nóng)居采用了圈梁，但是構(gòu)造柱的設(shè)置比例還不是太高，尤其是1976年唐山地震時(shí)，場地噴砂冒水點(diǎn)較多，砂土液化現(xiàn)象嚴(yán)重，因此針對寧河區(qū)爐砟砂漿砌筑的老舊農(nóng)居，建議采用構(gòu)造柱進(jìn)行加固，對于沒有地圈梁的農(nóng)居增設(shè)基礎(chǔ)圈梁；而對于薊州區(qū)則普遍存在門窗洞口過大的問題，建議采用短柱進(jìn)行支撐，并且短柱要和窗戶上下墻體有較好的連接，或者對窗戶四周墻體采用圈梁構(gòu)造柱加固。

成果推廣應(yīng)用及下一步工作設(shè)想

本研究給出的三個(gè)區(qū)縣的調(diào)查報(bào)告和相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)應(yīng)用到薊州、靜海、寧河三個(gè)區(qū)的農(nóng)村防震減災(zāi)工作中，相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告、模型和有關(guān)數(shù)據(jù)也已經(jīng)應(yīng)用到哈爾濱理工大學(xué)建筑工程學(xué)院的教學(xué)中，并且取得了良好的效果。

3.歷史傳承原則。在進(jìn)行民宿民俗旅游的環(huán)境設(shè)計(jì)中，要本著歷史傳承的原則進(jìn)行環(huán)境設(shè)計(jì)。民宿民俗旅游當(dāng)?shù)刈顬楠?dú)特的風(fēng)景景觀就是歷史人文，這些具有歷史特色的地區(qū)，往往會(huì)給人們帶來非常深刻的印象，包括西柏坡、井岡山等多個(gè)地區(qū)，具有非常濃厚的歷史文化氣息，當(dāng)?shù)氐慕ㄖZ言以及空間形態(tài)等設(shè)計(jì)元素都會(huì)觸發(fā)人們的感想。因此，在進(jìn)行民宿民俗景觀設(shè)計(jì)中，要充分對當(dāng)?shù)氐臍v史文化進(jìn)行調(diào)查以及分析，本著文化傳承的精神來加強(qiáng)當(dāng)?shù)氐拿袼酌袼茁糜苇h(huán)境設(shè)計(jì)。在進(jìn)行民宿民俗旅游景觀設(shè)計(jì)中需要融入現(xiàn)代化城市的細(xì)節(jié)，最大限度地體現(xiàn)當(dāng)?shù)氐娜宋奶厣?，從而讓游客在體會(huì)當(dāng)?shù)匚幕辛私鈺r(shí)代的印記，尊重歷史的傳承與發(fā)展。

但是，由于全國的農(nóng)居地震震害的時(shí)間尺度和震例相對偏少，在本研究中，利用唐山地震形成的抗震能力指數(shù)和破壞等級之間的對應(yīng)關(guān)系，不能夠十分準(zhǔn)確地反映當(dāng)前農(nóng)居地震破壞的實(shí)際情況，在今后的工作中將進(jìn)行以下完善工作：

（1）全面總結(jié)全國地震農(nóng)居震害特點(diǎn)，對不同地域農(nóng)居抗震能力進(jìn)行差異化比較，總結(jié)全國農(nóng)居震害分布規(guī)律，給出全國農(nóng)居歷史震害矩陣和震害指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。

第一，隱私權(quán)保護(hù)。這一保護(hù)模式為美國法所推崇，是將個(gè)人信息置于隱私權(quán)中加以保護(hù)。美國《隱私法》(1974年)規(guī)定了對各類信息的收集、持有、使用和運(yùn)輸保護(hù)之條款。?“個(gè)人信息本質(zhì)上是一種隱私，隱私就是我們對自己所有信息的控制。法律將個(gè)人信息作為一種隱私加以保護(hù)，界定其權(quán)利范圍?！?大數(shù)據(jù)革命使信息收集、利用變得迅速并不易察覺，增加了控制難度，但并不意味著“隱私的死亡”。在美國，大數(shù)據(jù)保護(hù)論爭通常在隱私權(quán)語境下展開，譬如責(zé)任規(guī)則的適用，究竟是適用侵權(quán)責(zé)任還是合同責(zé)任規(guī)制不當(dāng)觀察、捕捉、傳播和使用個(gè)人信息的行為，都在隱私權(quán)語境下探討。這與美國實(shí)用主義的法治傳統(tǒng)不無關(guān)系。

（2）進(jìn)行多組不同砂漿磚砌體墻片的擬靜力試驗(yàn)，對墻片最大設(shè)計(jì)剪力、地震剪力和試驗(yàn)剪力進(jìn)行對比分析。還需要進(jìn)行大量的墻片試驗(yàn)對墻片破壞等的雙參數(shù)劃分方法進(jìn)行驗(yàn)證或修正。

試驗(yàn)中文丘里管進(jìn)出口截面直徑應(yīng)等于進(jìn)氣管的直徑d1=d2=115 mm，壓氣機(jī)出口空氣壓力=0.157 MPa，溫度=345 K，進(jìn)氣流量=0.529 kg/s，渦前廢氣壓力=0.15 MPa。為保證廢氣有效引射入進(jìn)氣管，必須讓排氣管與文丘里管喉口部存在壓力差，由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查得，二者通常需有3～10 kPa的壓力差[9]，因而我們選取pt=0.14 MPa。

（3）繼續(xù)研究農(nóng)村老舊民居抗震能力定量評價(jià)方法，增加天津地區(qū)農(nóng)居抗震能力調(diào)查抽取的樣本數(shù)量，提出天津地區(qū)農(nóng)居抗震能力指數(shù)與破壞等級之前的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)全國農(nóng)居歷史震害矩陣和抗震能力指數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行修正。

（4）利用當(dāng)前開放的網(wǎng)絡(luò)地圖進(jìn)行以棟為單位快速建立天津地區(qū)農(nóng)居分布數(shù)據(jù)，進(jìn)行以棟為單位的抗震能力的分布研究。

本文由天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（17JCQNJC07000）、地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目（XH15002Y、XH18005）資助。