青海東南部農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及抗震能力分析1

楊 娜 王 龍 劉愛(ài)文 楊理臣

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青海東南部農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及抗震能力分析1

楊 娜1）王 龍1）劉愛(ài)文1）楊理臣2）

1）中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081 2）青海省地震局，西寧 810001

我國(guó)農(nóng)村民居的抗震能力具有顯著的地域特點(diǎn)。本文基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果總結(jié)了青海東南部黃河流域農(nóng)村民居的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對(duì)其抗震能力進(jìn)行了評(píng)估。莊廓院是調(diào)研區(qū)內(nèi)的典型農(nóng)村民居，本文對(duì)調(diào)研區(qū)內(nèi)莊廓院的木構(gòu)架房屋進(jìn)行研究，提出莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架房屋的震害等級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際震害資料和類(lèi)比的方法確定了當(dāng)?shù)赝翂o(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的震害矩陣和震害指數(shù)與峰值加速度的關(guān)系曲線(xiàn)。與云南魯?shù)檗r(nóng)村的土木結(jié)構(gòu)房屋比較，青海莊廓院民居具有更高的抗震能力；與未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)比較，這種土墻圍護(hù)的木構(gòu)架結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)造成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)更低。

青海東南部民居 木構(gòu)架結(jié)構(gòu) 破壞等級(jí) 抗震性能 震害指數(shù)

引言

我國(guó)是世界上地震災(zāi)害嚴(yán)重的國(guó)家之一。近年來(lái)汶川地震、玉樹(shù)地震、蘆山地震、魯?shù)榈卣鸬榷啻螐?qiáng)震造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)我國(guó)大陸地區(qū)地震活動(dòng)性的特點(diǎn)，我國(guó)大多數(shù)地震發(fā)生在農(nóng)村地區(qū)。因此農(nóng)村民居的抗震性能是我國(guó)防震減災(zāi)的關(guān)鍵。農(nóng)村地區(qū)民居所采用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、民俗及傳統(tǒng)習(xí)慣密切相關(guān)，往往因地制宜、就地取材，具有明顯的區(qū)域特點(diǎn)。傳統(tǒng)的農(nóng)村民居多為土、木、石、磚類(lèi)結(jié)構(gòu)，如山西的土窯洞、藏族地區(qū)的石砌外墻碉房、江南地區(qū)的穿斗木結(jié)構(gòu)等。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)也大量出現(xiàn)現(xiàn)代鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)房屋。房屋結(jié)構(gòu)形式不同，其抗震能力也不盡相同。國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者通過(guò)對(duì)農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，收集現(xiàn)場(chǎng)資料并開(kāi)展深入的分析研究，取得了很多有價(jià)值的成果（邱舒睿等，2015；楊欽杰等，2016；郭光玲，2016）。

根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在全國(guó)范圍內(nèi)，磚混結(jié)構(gòu)是農(nóng)村地區(qū)最為普及的住房結(jié)構(gòu)類(lèi)型，同時(shí)還有大約22%和9%的農(nóng)村家庭分別居住在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和鋼混結(jié)構(gòu)的房屋中（李方一等，2012）?？紤]到地震災(zāi)區(qū)最常見(jiàn)的房屋結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)地震烈度表》（中國(guó)地震局，2009），用于評(píng)定地震烈度的房屋類(lèi)型主要以B類(lèi)（未經(jīng)抗震設(shè)防的單層或多層磚砌體房屋）和C類(lèi)（按照Ⅶ度抗震設(shè)防的單層或多層磚砌體房屋）為主。由于資料的限制，編制2008年版規(guī)范時(shí)沒(méi)有充分考慮我國(guó)農(nóng)村民居的地域特點(diǎn)和抗震能力差異。例如，將木構(gòu)架和土、石、磚墻建造的舊式房屋均歸為A類(lèi)（老規(guī)范的簡(jiǎn)易房屋，抗震能力較差）。2014年發(fā)生在云南省的兩次地震震害證實(shí)了農(nóng)村民居抗震能力的地域差異特點(diǎn)。兩次地震震級(jí)相當(dāng)，但是人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失卻相差很大：8月3日魯?shù)?.5級(jí)地震造成617人死亡，112人失蹤；10月7日景谷6.6級(jí)地震造成1人死亡，325人受傷（侯建盛等，2015）。魯?shù)榈貐^(qū)的農(nóng)村民居為土木結(jié)構(gòu)，土墻承重，抗震能力差，墻倒屋即塌，容易造成人員傷亡；景谷地區(qū)的農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)形式為木構(gòu)架結(jié)構(gòu)，其中木構(gòu)架承重，土墻或者磚墻只是起圍護(hù)作用，在地震中墻倒而屋不塌。這些年來(lái)，我國(guó)農(nóng)村民居抗震能力的區(qū)域特征越來(lái)越受到學(xué)者的關(guān)注。孫柏濤等（2014）針對(duì)南北地震帶房屋建筑種類(lèi)眾多、易損性差異大等特點(diǎn)，提出采用分級(jí)分區(qū)的思路研究南北地震帶各類(lèi)房屋建筑抗震能力，并以四川省為例給出了地震易損性矩陣（目前正在修編的《中國(guó)地震烈度表》也將考慮這一點(diǎn)）。其實(shí)，即使是同為木構(gòu)架結(jié)構(gòu)，在我國(guó)各地農(nóng)村民居也存在顯著的差異。

青海東南部主要包括黃南藏族自治州、海南藏族自治州和果洛藏族自治州等3個(gè)自治州。本文作者于2017年1月對(duì)青海海南藏族自治州的貴德縣、黃南藏族自治州的尖扎縣和同仁縣的農(nóng)村民居進(jìn)行了為期一周的實(shí)地調(diào)研。這些地區(qū)以下簡(jiǎn)稱(chēng)為調(diào)研區(qū)。本文以青海農(nóng)村傳統(tǒng)的莊廓院民居為研究對(duì)象，在實(shí)地房屋建筑調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析了當(dāng)?shù)啬緲?gòu)架房屋的抗震性能，并與土木結(jié)構(gòu)以及未設(shè)防磚混結(jié)構(gòu)的抗震能力進(jìn)行了比較，以期為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂和當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防工作及震后應(yīng)急處置和救援準(zhǔn)備工作提供參考依據(jù)。

1 調(diào)研區(qū)地震地質(zhì)及地理地貌特點(diǎn)

調(diào)研區(qū)位于南北地震帶與昆侖山-秦嶺斷裂帶等活動(dòng)構(gòu)造交匯的部分，也是北西西向的東昆侖斷裂與西秦嶺北緣斷裂之間的構(gòu)造轉(zhuǎn)換區(qū)。調(diào)研區(qū)所屬的地震活動(dòng)構(gòu)造在歷史上和近些年來(lái)發(fā)生了多次破壞性地震，具體見(jiàn)表1。調(diào)研區(qū)的地形地貌類(lèi)型主要為高山盆地地貌和黃河及其支流下切形成的河谷盆地地貌。高原持續(xù)的隆升形成的高大山脈之間往往會(huì)形成狹長(zhǎng)的山間盆地，盆地狹長(zhǎng)而窄小，多呈“U”型、“V”型谷地，盆地受區(qū)域性斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)的控制，造成盆地邊緣山體高聳、陡峭且破碎，是崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)。在黃河流域，由于河流的侵蝕深切改造，形成多級(jí)河流階地，階地陡坎比較高，這些高階地陡坎也是崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)。河漫灘甚至低階地上、地下往往含有穩(wěn)定厚度的粉細(xì)砂層和淤泥質(zhì)粘土層，且地下水水位較淺，是地震砂土液化和軟土震陷等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)。

表1 調(diào)研區(qū)及地區(qū)破壞性地震情況一覽表

地點(diǎn)時(shí)間震級(jí)震中烈度 青海共和1990.04.266.9Ⅸ 青?，斍?999.11.265.0Ⅵ 青海玉樹(shù)2010.04.147.1Ⅺ+ 青海門(mén)源2016.01.216.4Ⅷ 青海雜多2016.10.176.2Ⅶ

2 調(diào)研區(qū)農(nóng)村傳統(tǒng)民居的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

青海省傳統(tǒng)的農(nóng)村民居為莊廓院形式，即高大土筑圍墻、厚實(shí)大門(mén)的四合院（崔文河等，2015）。其主要建筑用材為黃土和木材，結(jié)構(gòu)為木梁柱承重。調(diào)研區(qū)以藏族、回族為主，其民居建筑按人們的生活習(xí)俗和宗教需求布局建造。以青海尖扎縣措周鄉(xiāng)俄什加村為例，該村的地理坐標(biāo)為35°57′04″N，101°54′40″E，海拔2471米。村民以藏族為主，人口950人，人均年收入3000元左右。俄什加村共有201戶(hù)，房屋布局大部分為莊廓院形式，24%的房屋為政府危舊房改造建筑。如圖1所示，莊廓的平面布局大多為四合院，其中正房（北房）為核心部分，也是莊廓內(nèi)的主體建筑，坐北朝南，布置在宅院中軸線(xiàn)上，并通過(guò)裝修等手段使其更加明確、突出，藏族群眾一般在北房?jī)?nèi)設(shè)佛室，供奉佛像等。廂房主要用作雜物間。莊廓院功能分區(qū)明確，水平交通通道、垂直交通通道布置合理，利于防火和疏散。莊廓院建筑具有就地取材，構(gòu)造作法簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)，便于村民參與建筑，與當(dāng)?shù)馗吆０魏錃夂蛳噙m應(yīng)，冬季節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)（梁琦，2005）。

圖1 青海尖扎縣俄什加村的典型莊廓院（左為照片，右為布局示意圖）

莊廓院的夯土圍墻一般高3—5m，厚50—80cm，其主要建筑用材為當(dāng)?shù)氐狞S土。黃土具有很好的可塑性，易成型，便于農(nóng)民自己動(dòng)手施工。用黃土夯筑或用土坯砌成的墻具有較好的熱穩(wěn)定性（其導(dǎo)熱系數(shù)小、熱容量大）和良好的防潮隔音性，是理想的天然保溫材料；其次黃土無(wú)污染，可就地取材，既減少運(yùn)費(fèi)又節(jié)約能源；材料無(wú)需焙燒，節(jié)約燃料。因此，它也是一種節(jié)能的材料，同時(shí)還可重復(fù)使用，解決了建筑垃圾的再生性問(wèn)題。

莊廓院的正房和廂房一般為木構(gòu)架結(jié)構(gòu)，木柱木梁卯榫結(jié)構(gòu)支撐屋頂重量。圍護(hù)墻前墻為磚墻，側(cè)墻和后墻為土墻（如圖2），主要起遮風(fēng)擋雨和保溫的作用。由于在建造莊廓時(shí)先打起莊廓院的夯土圍墻，再砌各房屋木構(gòu)架的圍護(hù)墻，即房屋的后墻與相鄰的莊廓墻各自獨(dú)立，從而形成“二張皮”。藏族和當(dāng)?shù)厝罕姵⑦@“二張皮”相隔一定距離設(shè)置，從而在二者之間形成一個(gè)空氣層，它對(duì)房屋的保溫、防寒起到了很好的作用。莊廓院的這種梁柱木構(gòu)架承重、土墻圍護(hù)的結(jié)構(gòu)形式具有較好的抗震性，能夠做到“墻倒，屋不塌”。

圖2 磚墻和土墻圍護(hù)的木構(gòu)架結(jié)構(gòu)（左圖為前景，右圖為內(nèi)景）

3 調(diào)研區(qū)房屋結(jié)構(gòu)的分類(lèi)

從抗震的角度，農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)類(lèi)型應(yīng)按照其承重的主體分類(lèi)。此次調(diào)研區(qū)的農(nóng)村民居房屋以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)這兩類(lèi)結(jié)構(gòu)形式為主，而鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)類(lèi)型房屋主要存在于城鎮(zhèn)地區(qū)。

3.1 磚混結(jié)構(gòu)

磚混結(jié)構(gòu)是指由磚墻承重、屋（樓）蓋現(xiàn)澆或裝配式鋼筋混凝土構(gòu)件的房屋，這類(lèi)結(jié)構(gòu)是目前我國(guó)各地最為普遍的一類(lèi)房屋。磚混結(jié)構(gòu)房屋的主要震害特點(diǎn)是墻體出現(xiàn)斜裂縫或X裂縫，屋檐處、外墻上角部位開(kāi)裂，縱墻外閃塌落等。磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力與墻體的厚度、砂漿的強(qiáng)度、是否有抗震構(gòu)造措施等有關(guān)。地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明，采取一定抗震措施（圈梁、構(gòu)造柱）的磚混結(jié)構(gòu)房屋具有較強(qiáng)的抗震能力。

調(diào)研區(qū)內(nèi)磚混結(jié)構(gòu)所占比例約為45%，其中在城鄉(xiāng)結(jié)合部發(fā)現(xiàn)較多未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)房屋。如圖3所示，這些房屋以2—3層居多，房屋一般由房主自己施工建設(shè)，無(wú)圈梁或構(gòu)造柱。經(jīng)過(guò)抗震設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)房屋以貴德縣河陰鎮(zhèn)童家村（36°01′16″N，101°25′28″E，海拔2216米）的房屋為代表（見(jiàn)圖4），該村為新農(nóng)村建設(shè)示范點(diǎn)，房屋由政府組織專(zhuān)業(yè)建筑施工單位統(tǒng)一施工建造，一般都設(shè)有圈梁、構(gòu)造柱，抗震性能較好。

圖3 調(diào)研區(qū)未經(jīng)抗震設(shè)防磚混房屋的典型照片

圖4 調(diào)研區(qū)經(jīng)抗震設(shè)防磚混房屋的典型照片

3.2 木構(gòu)架結(jié)構(gòu)

木構(gòu)架結(jié)構(gòu)在我國(guó)不同的農(nóng)村地區(qū)形式不同，具有明顯的地域特點(diǎn)。如圖5所示，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的木構(gòu)架結(jié)構(gòu)大致分為4類(lèi)：穿斗木構(gòu)架、木柱木屋架、平頂木構(gòu)架、老式坡頂木構(gòu)架（葛學(xué)禮等，2010）。

調(diào)研區(qū)莊廓院的正房和廂房屬于平頂木構(gòu)架結(jié)構(gòu)，屋蓋為平頂形式，方便晾曬。木構(gòu)架結(jié)構(gòu)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：木材強(qiáng)度高而質(zhì)量輕，即高“強(qiáng)度/質(zhì)量”比，一方面可以抵抗較大的地震力，另一方面可以減小地基傳到上部結(jié)構(gòu)的地震力，具有良好的韌性；木材的柔韌性明顯優(yōu)于其它混凝土、磚石等材料，能夠耗散更多的地震能量；木構(gòu)架結(jié)構(gòu)具有多重傳力體系，合理的木構(gòu)架可以形成多重抗震體系，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承受地震破壞和消散地震能量的能力；木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的卯榫連接方式，近似于鉸接，允許構(gòu)件產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而耗散地震能量。此類(lèi)房屋遭受地震后，大多是圍墻裂縫、傾斜或倒塌，屋頂受木構(gòu)架支撐并沒(méi)有倒塌。

圖5 我國(guó)農(nóng)村地區(qū)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的分類(lèi)

4 土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的震害矩陣

調(diào)研區(qū)內(nèi)農(nóng)村民居的磚混結(jié)構(gòu)與其他地區(qū)的類(lèi)似，其震害矩陣可以參考已有的研究成果。為了評(píng)估調(diào)研區(qū)內(nèi)的莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的抗震能力，本文收集整理青海省近年來(lái)破壞性地震的房屋震害資料，包括門(mén)源地震、玉樹(shù)地震、雜多地震等。根據(jù)震害資料，將土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的震害等級(jí)劃分為：基本完好、輕微破壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞和毀壞5個(gè)破壞等級(jí)。考慮到莊廓的特殊性，各個(gè)震害等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)震害等級(jí)分類(lèi)

調(diào)研區(qū)莊廓院的院墻多為夯土墻或者磚墻，且墻體較高，往往達(dá)到4米以上，如圖1所示。從地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的結(jié)果及相關(guān)的抗震實(shí)驗(yàn)和研究結(jié)果來(lái)看，土體作為一種離散材料，抗拉和抗彎強(qiáng)度均較低。大部分房屋的夯土墻體無(wú)抗震拉結(jié)措施，墻體的整體性很差。因此夯土墻在地震中易發(fā)生開(kāi)裂破壞，甚至局部倒塌。肖梅玲等（2012）對(duì)2007年6月3日寧洱6.4級(jí)地震造成的典型農(nóng)村民居震害現(xiàn)象進(jìn)行了有限元模擬，發(fā)現(xiàn)隨著土墻高度的增加，地震破壞程度加大。在地震的較高烈度區(qū)（Ⅷ度），墻高為3m時(shí)，地震會(huì)引起墻體中等破壞；大于3m小于5m，地震會(huì)使墻體發(fā)生嚴(yán)重破壞；墻高大于5m后，地震會(huì)造成墻體倒塌。在地震的較低烈度區(qū)（Ⅵ度），墻高大于3m小于4.5m時(shí)，地震可造成墻體中等破壞；當(dāng)墻高為5m時(shí)，地震會(huì)造成墻體嚴(yán)重破壞。青海省傳統(tǒng)的莊廓院夯土院墻的抗震能力大致如下：Ⅵ度時(shí)就可造成相當(dāng)數(shù)量的破壞，Ⅶ度時(shí)有一定數(shù)量的嚴(yán)重破壞和倒塌，Ⅷ度時(shí)則多數(shù)破壞達(dá)到不可修復(fù)的程度，Ⅸ度時(shí)則基本全部倒塌。依據(jù)震害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，利用歷史地震震害資料，并參考邱舒睿等（2015）“青海省農(nóng)居地震災(zāi)害易損性研究”中木結(jié)構(gòu)的震害矩陣，結(jié)合實(shí)地調(diào)研，采用類(lèi)比的方法提出莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的震害矩陣。房屋的抗震性能不僅與房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型有關(guān)，而且與房屋所處的場(chǎng)地條件、地形地貌（如孤突山體、階地、山腰、坡腳等）、施工質(zhì)量、建造時(shí)間等條件有關(guān)。其中，房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型起主要作用，但房屋建筑所處場(chǎng)地環(huán)境中的地質(zhì)、地形地貌等因素會(huì)對(duì)地震震害起到放大作用（王強(qiáng)等，2008），不容忽視。由于考慮到青海省東南部農(nóng)村的房屋坐落于黃河谷地、山腰、山腳、平臺(tái)或軟弱土層等之上的特殊情況，因此結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況及調(diào)研組相關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn)，通過(guò)考慮各影響因素在震害中所起作用的大小，對(duì)原有矩陣做了一定的調(diào)整。本文建議莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的震害矩陣如表3所示。

表3 莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)震害矩陣（%）

震害指數(shù)是房屋震害程度的定量表示，震害指數(shù)范圍為0—1，“0”代表基本完好，“1”代表毀壞，中間依次為輕微破壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞3種破壞狀態(tài)。各破壞等級(jí)對(duì)應(yīng)的震害指數(shù)依次為：0.0；0.2；0.4；0.7；1.0。不同烈度下房屋震害指數(shù)可按下式計(jì)算：

通過(guò)對(duì)比相同烈度地區(qū)，比較各類(lèi)結(jié)構(gòu)房屋震害指數(shù)的大小，可以判斷各類(lèi)結(jié)構(gòu)房屋抗震能力的高低。將莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)的震害矩陣與未設(shè)防磚混結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)震害矩陣（參見(jiàn)表4）以及云南地區(qū)的土木結(jié)構(gòu)震害矩陣（參見(jiàn)表5）進(jìn)行比較（孫柏濤等，2014）?？紤]到地震動(dòng)強(qiáng)度與烈度之間是指數(shù)級(jí)關(guān)系，參考中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（中國(guó)地震局，2015）給出的各個(gè)烈度所對(duì)應(yīng)的峰值加速度（參見(jiàn)表6），可以得到上述3種結(jié)構(gòu)的震害指數(shù)與地震動(dòng)峰值加速度的關(guān)系曲線(xiàn)（趨勢(shì)線(xiàn)）。

表4 未設(shè)防磚混結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)震害矩陣（%）

表5 云南地區(qū)土木結(jié)構(gòu)的震害矩陣（%）（1992—2008年模型）

表6 地震動(dòng)峰值加速度與地震烈度對(duì)照表

由圖6可見(jiàn)，莊廓土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力高于土木結(jié)構(gòu)房屋。與未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)比較，在烈度Ⅵ度（0.063g）和Ⅶ度（0.125g）時(shí)，其震害指數(shù)相對(duì)較高，主要是因?yàn)楹煌猎簤蛧o(hù)土墻的破壞，但是在烈度Ⅸ度（0.5g）和Ⅹ度（1.0g）時(shí)，其震害指數(shù)低于未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了其墻倒屋不塌的特點(diǎn)。

5 討論

通過(guò)實(shí)地調(diào)研可了解到，青海傳統(tǒng)的農(nóng)村民居為了與當(dāng)?shù)馗吆０魏錃夂蛳噙m應(yīng)，莊廓院的黃土院墻就地取材，具有節(jié)約能源、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但是由于黃土本身的特點(diǎn)加之墻體較高，在地震中莊廓院的院墻極易遭受破壞。但是，莊廓院的主體建筑正房和廂房為木構(gòu)架結(jié)構(gòu)、土墻或者磚墻圍護(hù)，可以做到墻倒屋不塌。與云南魯?shù)檗r(nóng)村的土木結(jié)構(gòu)房屋比較，青海莊廓院民居具有更高的抗震能力。與未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)比較，這種土墻圍護(hù)的木構(gòu)架結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)造成人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)更低。同時(shí)，在調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，城鄉(xiāng)結(jié)合部是抗震的薄弱環(huán)節(jié)之一。另外，位于黃河流域特有的河流階地的農(nóng)村民居面臨地震以及地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。

圖6 3種結(jié)構(gòu)的震害指數(shù)曲線(xiàn)比較圖

致謝：本文在甘青川危險(xiǎn)區(qū)實(shí)地調(diào)研資料的基礎(chǔ)上形成，得到了中國(guó)地震局地震危險(xiǎn)區(qū)災(zāi)害損失預(yù)評(píng)估項(xiàng)目的資助。

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Structural Characteristics and Seismic Capacity Analysis of Rural Buildings in the Southeast of Qinghai Province

Yang Na1), Wang Long1), Liu Aiwen1)and Yang Lichen2)

1) Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China 2) Qinghai Earthquake Agency, Xining 810001, China

The anti-seismic capacity of rural buildings in China is of significant regional characteristics. Based on the investigation, this paper summarizes the structural characteristics and evaluates the seismic capacity of rural buildings in the Yellow River Basin in southeastern of Qinghai. Zhuangkuo folk house is a typical rural building in the research area. Through the investigation on the wooden frame structures in the rural buildings, we put forward to earthquake damage classification of the wooden frame structures with earth walls in Zhuangkuo folk house. According to the actual damage information, earthquake damage matrix of the wooden frame structures with earth walls in Zhuangkuo folk house by analogy and the relationship are determined between the earthquake damage index and the peak acceleration. Compared with the civil structure houses in the rural buildings of Ludian in Yunnan province, rural buildings have relative high anti-seismic capacity in Qinghai Province. The wooden frame structures with the earth wall are at a lower risk of casualties than the unfortified brick-concrete structures under the high-intensity condition.

Residential building in southeast of Qinghai; Wooden frame structure; Damage level; Seismic performance; Earthquake damage index

楊娜，王龍，劉愛(ài)文，楊理臣，2018．青海東南部農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及抗震能力分析．震災(zāi)防御技術(shù)，13（1）：206—214．

10.11899/zzfy20180119

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)（DQJB15C06，DQJB17C03）、國(guó)家自然基金面上基金項(xiàng)目（51778588）資助

2017-06-19

楊娜，女，生于1990年。碩士研究生。主要研究方向?yàn)樯€(xiàn)工程抗震。E-mail：yangna0323@163.com

楊理臣，男，生于1982年。工程師。主要從事地震應(yīng)急技術(shù)系統(tǒng)及震后災(zāi)情損失調(diào)查、評(píng)估等工作。 E-mail：m18297108539@163.com