青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居特征與抗震性能分析1

王 洪 王成虎 安易飛 陳 念 周 昊

（應(yīng)急管理部國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院，地殼動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085）

引言

青海省地處我國(guó)最大的地震區(qū)?青藏高原地震區(qū)，整體處于活躍的南北地震帶上，地震活動(dòng)頻繁，強(qiáng)震（Ms≥6.0）數(shù)量居全國(guó)第7 位（蘇延芬等，2013）。據(jù)中國(guó)地震局臺(tái)網(wǎng)中心匯編數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，1990 年以來(lái)，青海省發(fā)生5.0 級(jí)以上地震58 次，其中Ms5.0～Ms5.9 級(jí)地震50 次、Ms6.0～Ms6.9 級(jí)地震6 次、Ms7.0～Ms7.9 級(jí)地震2 次。目前，部分學(xué)者對(duì)青海省農(nóng)村民居進(jìn)行大量實(shí)地調(diào)研，收集整理調(diào)查資料，并深入分析各類(lèi)房屋結(jié)構(gòu)特征及抗震性能，取得了許多有價(jià)值的研究成果。鐘秀梅等（2019）將我國(guó)西北地區(qū)（青海省、甘肅省、陜西?。┺r(nóng)村民居結(jié)構(gòu)細(xì)分為6 大類(lèi)、15 小類(lèi)，并通過(guò)計(jì)算平均震害指數(shù)評(píng)估了各類(lèi)房屋抗震能力，其中采取抗震構(gòu)造措施的磚混結(jié)構(gòu)和磚圍護(hù)木結(jié)構(gòu)房屋抗震性能最優(yōu)，同時(shí)建議單獨(dú)統(tǒng)計(jì)城鎮(zhèn)和農(nóng)村房屋震害特征。楊娜等（2018）總結(jié)了青海東南部地區(qū)農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，給出土墻圍護(hù)木構(gòu)架結(jié)構(gòu)房屋震害矩陣，并對(duì)其進(jìn)行抗震能力分析。邱舒睿等（2015）對(duì)青海省農(nóng)村民居地震災(zāi)害易損性進(jìn)行了研究，總結(jié)了青海地區(qū)歷年地震破壞比，評(píng)估了各鄉(xiāng)級(jí)農(nóng)村民居災(zāi)害易損性。樸永軍（2013）、郭寧（2012）基于青海省農(nóng)村民居現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)研情況，總結(jié)得到了青海省房屋震害矩陣。目前，對(duì)于青海省農(nóng)村民居系統(tǒng)性的震害預(yù)測(cè)研究仍處于空白，由于青海地區(qū)地震活動(dòng)頻繁，尤其是農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村民居受建造年代、經(jīng)濟(jì)條件和地理位置等限制，導(dǎo)致其抗震能力弱，更易受到破壞。因此，對(duì)現(xiàn)有農(nóng)村民居開(kāi)展抗震調(diào)查工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

青海省東部的共和地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景復(fù)雜，斷層較發(fā)育，區(qū)內(nèi)水系豐富，建有中型水利發(fā)電站，使該地區(qū)具有水庫(kù)誘發(fā)地震環(huán)境背景，且區(qū)域內(nèi)地?zé)豳Y源豐富。因此，須對(duì)青海省共和地區(qū)開(kāi)展農(nóng)村民居抗震設(shè)防調(diào)查。本文以青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居為研究對(duì)象，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)及1990 年以來(lái)青海省中強(qiáng)地震現(xiàn)場(chǎng)震害調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，揭示典型農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和1990 年以來(lái)的震害特征，并開(kāi)展抗震性能分析，給出不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型農(nóng)村民居震害預(yù)測(cè)結(jié)果，以期為農(nóng)村民居抗震研究和防震減災(zāi)工作提供依據(jù)。

1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

1.1 調(diào)查范圍與內(nèi)容

調(diào)查對(duì)象主要為青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居莊廓院房屋，調(diào)查目的是通過(guò)開(kāi)展抗震設(shè)防能力評(píng)估工作，為后期改擴(kuò)建工作提供參考，同時(shí)揭示海南藏族自治州共和縣農(nóng)村民居抗震設(shè)防能力是否符合危房改擴(kuò)建項(xiàng)目指標(biāo)及地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求。青海省共和地區(qū)覆蓋4 個(gè)鎮(zhèn)、42 個(gè)村，依據(jù)區(qū)域地震地質(zhì)、人口經(jīng)濟(jì)情況、建筑特征等信息，本文選取恰卜恰鎮(zhèn)、倒淌河鎮(zhèn)、龍羊峽鎮(zhèn)、塘格木鎮(zhèn)的龍洋新村、次汗蘇村、阿乙亥村等人口最集中的13 個(gè)自然村作為房屋抗震設(shè)防能力調(diào)查區(qū)，房屋按Ⅶ度抗震設(shè)防，每個(gè)村各類(lèi)房屋抽樣數(shù)量占比為20%～30%，抽樣調(diào)查綜合考慮了既有和在建農(nóng)村民居建造年代、建筑特征、建筑分布等，具有較好的代表性。

本次調(diào)查于2019 年6?7 月進(jìn)行，調(diào)查方式主要采取調(diào)查人員進(jìn)村入戶實(shí)地查看，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拍攝、訪談，獲取抗震設(shè)防信息。調(diào)查內(nèi)容主要包括農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)類(lèi)型、建造時(shí)間、建造方式等，此外，對(duì)居住人口數(shù)量、人員流動(dòng)情況、民族分布情況、習(xí)俗、地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)收入來(lái)源、總收入、子女教育等經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展基本情況進(jìn)行了解。

1.2 調(diào)查結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，農(nóng)村民居主要以磚混結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)房屋為主（表1），具體表現(xiàn)為：（1）磚混結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)房屋約占48%、47%，其中約68%的磚混結(jié)構(gòu)房屋未設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁，僅5%的磚木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁；（2）土木結(jié)構(gòu)房屋僅占5%左右，個(gè)別村土木結(jié)構(gòu)房屋占比較大，如次汗素村土木結(jié)構(gòu)房屋占比高達(dá)30%，且仍作為民居使用；（3）各村人口數(shù)量較少，每戶家庭平均年收入約3 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后。

表1 農(nóng)村民居房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型現(xiàn)狀Table 1 Types and proportion of rural buildings in different villages in Gonghe region of Qinghai province

根據(jù)各調(diào)研點(diǎn)年收入情況統(tǒng)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型占比，結(jié)果如圖1 所示。由圖1 可知，年收入低于2 萬(wàn)元的村落房屋以磚木結(jié)構(gòu)為主，占比達(dá)75%；年收入高于2 萬(wàn)元的村落房屋以磚混結(jié)構(gòu)為主，占比達(dá)71%；經(jīng)濟(jì)條件較差的村落，農(nóng)村民居抗震性能較差。

圖1 不同年收入村落房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型占比Fig. 1 Proportion of building structure of villages with different annual income

2 結(jié)構(gòu)類(lèi)型

青海省農(nóng)村地區(qū)最具民族特色的房屋為莊廓院，即由高大的夯土圍墻和厚實(shí)的大門(mén)圍合成的合院式民居，如圖2 所示。典型的莊廓院坐北朝南，圍墻平面布局形式呈正方形或長(zhǎng)方形，傳統(tǒng)莊廓院圍墻選用當(dāng)?shù)攸S土夯筑而成，但因黃土疏松多孔、黏聚性較差，圍墻呈上窄下寬形式，高4～5 m，厚80～100 cm。青海省地震活動(dòng)頻繁，農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件落后，政府在2009?2014 年出臺(tái)農(nóng)村危舊房改造補(bǔ)貼政策，農(nóng)村地區(qū)80 %左右的莊廓院圍墻逐漸由夯土墻改建為磚墻，高3～4 m，厚120 mm 或240 mm，提高了抗震性能。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)和改建莊廓院布局特點(diǎn)基本不變，主要由院墻、房屋和庭院組成，房屋靠圍墻建造，布局呈一字形、L 形、二字形、凹字形和口字形。沿北側(cè)院墻建造正房（北房或上房），正房?jī)?nèi)部布局主要包括客廳、臥室、廚房；東墻和西墻建廂房，常用作雜物間，部分用作居??；南墻建房多用作牲畜棚或草料房（崔文河，2015；左丹，2015）。

圖2 次汗蘇村典型莊廓民居Fig. 2 Typical Zhuangkuo folk house in the Cihan village

青海省共和地區(qū)有放牧和半農(nóng)半牧2 種生產(chǎn)方式，不同農(nóng)業(yè)區(qū)有不同的房屋結(jié)構(gòu)形式，本次調(diào)研區(qū)域主要為半農(nóng)半牧地區(qū)，房屋布局主要為莊廓院形式，以土木結(jié)構(gòu)（圖3（a））、磚木結(jié)構(gòu)（圖3（b））和磚混結(jié)構(gòu)（圖3（c））為主。農(nóng)村民居特點(diǎn)如下：（1）土木結(jié)構(gòu)為20 世紀(jì)80 年代修建，整體結(jié)構(gòu)一般為雙坡頂單層建筑，屋頂坡面較緩，坡度6°～7°。主要承重結(jié)構(gòu)為木柱和土坯墻，開(kāi)間過(guò)大，進(jìn)深達(dá)5 m，間寬約10 m。屋頂系統(tǒng)包括木梁、木檁條、葦席和草芥鋪設(shè)的屋面。此類(lèi)房屋建造年代久，主要承重構(gòu)件抗震性能差，在地震作用下極易發(fā)生嚴(yán)重破壞。（2）磚木結(jié)構(gòu)為20 世紀(jì)80?90 年代建造，整體結(jié)構(gòu)一般為雙坡頂+木屋架形式的單層建筑，地基僅簡(jiǎn)單夯實(shí)，基礎(chǔ)為埋深較淺的毛石砌筑基礎(chǔ)，無(wú)地圈梁。房屋主要承重構(gòu)件是磚墻和木柱，墻體一般采用黏土磚和白灰砂漿砌筑，山墻和外橫墻為370 mm 厚磚墻，后縱墻厚度一般為240 mm，內(nèi)墻為240 mm 厚磚墻或夯土墻，縱橫墻連接處未采取預(yù)留馬牙槎等拉結(jié)措施。屋頂常用平頂木構(gòu)架，木梁放置于后縱墻和前縱墻的木柱上。（3）磚混結(jié)構(gòu)房屋一般為雙坡頂+木屋架形式的單層建筑，少數(shù)為2 層建筑，地基埋深約1.5 m，下部設(shè)地圈梁。房屋包括磚墻、磚柱、鋼筋混凝土樓板或預(yù)制樓板、現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，屋頂系統(tǒng)包括木屋架、木檁、瓦屋面。區(qū)域內(nèi)大多數(shù)磚混結(jié)構(gòu)房屋未設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁等抗震設(shè)防措施（杜曉霞，2016）。

圖3 次汗素村房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型Fig. 3 Structural types of rural houses in the Cihan Village

3 房屋震害特征

在歷次破壞性地震作用下，農(nóng)村地區(qū)成為震害最嚴(yán)重的受災(zāi)區(qū)，發(fā)生破壞性地震的概率相對(duì)較大。本文通過(guò)收集青海地區(qū)近年來(lái)發(fā)生的破壞性地震震害資料（中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司，1996，2001，2010；地震局震災(zāi)應(yīng)急救援司，2015），得到了區(qū)域內(nèi)典型農(nóng)村民居震害特征（表2）。

表2 1990 年以來(lái)青海省中強(qiáng)地震統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 2 Statistics of middle-strong earthquakes of Qinghai since 1990

區(qū)域內(nèi)2 次特大地震為：（1）1990 年4 月26 日共和縣塘格木鎮(zhèn)7.0 級(jí)地震，震中烈度達(dá)Ⅸ度，此次地震共造成119 人死亡，149 人重傷，1 900 多人受傷，12 366 戶共45 000 多人經(jīng)濟(jì)受損，總經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2 億多元（劉志剛等，1990）；（2）2010 年4 月14 日玉樹(shù)7.1 級(jí)地震，最高烈度達(dá)Ⅸ度，受災(zāi)面積共3.5萬(wàn)km2，其中，極重災(zāi)區(qū)992 km2，重災(zāi)區(qū)7 030 km2，共造成20 萬(wàn)人受災(zāi)，2 600 多人死亡，農(nóng)村民居倒損4.5 萬(wàn)戶、共29 萬(wàn)多間，總經(jīng)濟(jì)損失達(dá)750 多億元（白國(guó)良等，2011；樸永軍，2013）。近年來(lái)的破壞性地震，震中位置多位于農(nóng)村地區(qū)，受經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等條件的限制，農(nóng)村建筑物更易受到破壞。

4 震害預(yù)測(cè)

4.1 震害預(yù)測(cè)方法

國(guó)內(nèi)外對(duì)建筑物震害預(yù)測(cè)的研究始于20 世紀(jì)70 年代，目前關(guān)于震害預(yù)測(cè)的研究方法種類(lèi)繁多（王強(qiáng)等，2011），本文針對(duì)不同房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型，選取不同的震害預(yù)測(cè)方法（邵峰，2017），對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)房屋，依據(jù)唐月等（2012）的研究成果，尹之潛等（1990）提出的樓層平均抗剪強(qiáng)度法；對(duì)于磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)房屋，依托王強(qiáng)等（2009，2011）和郭小東等（2011）的研究成果，選取較常用的模糊震害預(yù)測(cè)法，基于青海省共和地區(qū)震害資料，建立建筑結(jié)構(gòu)影響因子與震害指數(shù)之間的關(guān)系，應(yīng)用模糊評(píng)價(jià)模型理論，給出區(qū)域內(nèi)磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果。

4.1.1 磚（土）木結(jié)構(gòu)房屋

模糊震害預(yù)測(cè)法是基于模糊數(shù)學(xué)的方法，應(yīng)用隸屬度理論將單因素定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，并對(duì)單因素評(píng)價(jià)結(jié)果加權(quán)求和，取得綜合評(píng)價(jià)結(jié)果（王強(qiáng)等，2011），具體步驟如圖4 所示。

圖4 磚（土）木結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)計(jì)算流程Fig. 4 Flow chart of earthquake damage prediction calculation for brick-timber structure and civil-timber structure house

本文通過(guò)收集青海省共和地區(qū)及周邊區(qū)域近年來(lái)破壞性地震房屋震害資料，包括塘格木地震、瑪沁地震、興海地震、青海玉樹(shù)地震、青海門(mén)源地震、雜多地震等（中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司， 1996，2001，2010；秦松濤等，2010；地震局震災(zāi)應(yīng)急救援司，2015），并結(jié)合邱舒睿等（2015）對(duì)青海地區(qū)不同房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型破壞比的統(tǒng)計(jì)，得到土木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)房屋在不同地震烈度下的各狀態(tài)破壞比，如表3 所示。

表3 土木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)房屋震害矩陣（%）Table 3 Earthquake damage matrix of civil and brick-wood structures (Unit:%)

4.1.2 磚混結(jié)構(gòu)房屋

磚結(jié)構(gòu)房屋主要承重構(gòu)件是墻體，在地震作用下，以墻體剪切破壞為主，因此可將磚墻抗剪強(qiáng)度值作為磚結(jié)構(gòu)房屋抗震能力的量值。本文采用樓層平均抗剪強(qiáng)度法對(duì)磚混結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行震害預(yù)測(cè)，計(jì)算過(guò)程如下：

（3）震害指數(shù)的修正

考慮青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居多為自建房，震害特征受施工質(zhì)量和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等因素影響較大，應(yīng)對(duì)不同農(nóng)村民居震害指數(shù)進(jìn)行修正，修正公式如下：

式中：Ci為修正系數(shù)，取值如表4 所示。

表4 修正系數(shù)取值Table 4 Correction factor value

（4）震害等級(jí)的確定

震害等級(jí)與其對(duì)應(yīng)的震害指數(shù)之間的關(guān)系（尹之潛等，1990）如表5 所示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，給出農(nóng)村民居基本參數(shù)，如表6 所示。

表5 建筑物震害等級(jí)與其相應(yīng)的震害指數(shù)Table 5 Earthquake damage grade of building and corresponding earthquake damage index

表6 農(nóng)村民居基本參數(shù)Table 6 Parameters of rural residential buildings

4.2 震害預(yù)測(cè)結(jié)果

（1）磚混結(jié)構(gòu)房屋

基于磚混結(jié)構(gòu)房屋基本參數(shù)（表6），分別對(duì)2 層和單層磚混結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)1～結(jié)構(gòu)4）房屋進(jìn)行震害預(yù)測(cè)分析，結(jié)果如表7 所示。由表7 可知，農(nóng)村民居采用高強(qiáng)度砌塊和砂漿并設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱等抗震措施，在改善房屋抗震方面起到明顯作用，極大地提高了結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度。

表7 磚混結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果Table 7 Earthquake damage prediction results of rural masonry buildings

磚混結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同、建筑年份與抗震構(gòu)造措施不同時(shí)，震害結(jié)果差異較大。地震烈度為Ⅵ度時(shí)，結(jié)構(gòu)整體處于基本完好狀態(tài)，不受影響；地震烈度為Ⅶ度時(shí)，結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)輕微破壞，墻體產(chǎn)生細(xì)裂縫；地震烈度為Ⅷ度時(shí)，結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為輕微破壞～嚴(yán)重破壞，墻體局部開(kāi)裂，抗震措施薄弱的房屋需采取一定的修復(fù)措施，建造時(shí)間長(zhǎng)及抗震措施差的房屋破壞，且墻體出現(xiàn)多道裂縫；地震烈度為Ⅸ度時(shí)，房屋表現(xiàn)為中等破壞～嚴(yán)重破壞，墻體開(kāi)裂，甚至部分嚴(yán)重傾斜，屋面梭瓦現(xiàn)象明顯，已處于危險(xiǎn)狀態(tài)，不宜居住；地震烈度為Ⅹ度時(shí)，房屋表現(xiàn)為中等破壞～毀壞，墻體開(kāi)裂或倒塌，樓板開(kāi)裂或滑動(dòng)。

（2）磚木結(jié)構(gòu)房屋

磚木結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果如表8 所示，由表8 可知，磚木結(jié)構(gòu)房屋抗震性能較未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)房屋差，地震烈度為Ⅶ時(shí)，房屋表現(xiàn)為中等～嚴(yán)重破壞，整體破壞程度低，磚墻出現(xiàn)局部裂縫，門(mén)窗洞口處裂縫沿角落呈斜向擴(kuò)展，木架屋頂出現(xiàn)瓦片錯(cuò)動(dòng)或滑落現(xiàn)象；地震烈度為Ⅷ度時(shí)，房屋表現(xiàn)為嚴(yán)重破壞，墻體多處開(kāi)裂，砌塊發(fā)生剪切破壞，導(dǎo)致墻體產(chǎn)生斜向裂縫或X 形裂縫，甚至嚴(yán)重傾斜或倒塌；屋面出現(xiàn)瓦片大面積滑落，局部檁條墜落，房屋表現(xiàn)為危房狀態(tài)，不宜居??；地震烈度為Ⅸ度時(shí)，房屋表現(xiàn)為倒塌，磚墻部分發(fā)生倒塌，屋面部分或整體發(fā)生墜落。

表8 磚木結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果Table 8 Earthquake damage prediction results of rural brick structural buildings

（3）土木結(jié)構(gòu)房屋

土木結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果如表9 所示，由表9 可知，土木結(jié)構(gòu)房屋抗震性能最差，在歷次地震破壞中，震害等級(jí)最高，破壞程度最嚴(yán)重。地震烈度為Ⅶ度時(shí)，房屋表現(xiàn)為嚴(yán)重破壞，土坯墻多處開(kāi)裂，屋頂出現(xiàn)大面積梭瓦現(xiàn)象，房屋定為危房，不宜居??；地震烈度為Ⅷ、Ⅸ度時(shí)，房屋表現(xiàn)為倒塌，山墻開(kāi)裂嚴(yán)重，縱橫墻體出現(xiàn)貫通裂縫，土坯墻體局部或整體倒塌，木屋架破壞嚴(yán)重，瓦片發(fā)生大面積滑落，屋頂多處塌陷。

表9 土木結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果Table 9 Earthquake damage prediction results of rural civil structural buildings

4.3 磚混結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比

為驗(yàn)證本文磚混結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果，引入西北地區(qū)農(nóng)村磚混結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果（鐘秀梅等，2019），進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果如圖5 所示。

由圖5 可知，西北地區(qū)與青海省共和地區(qū)磚混結(jié)構(gòu)房屋震害預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致。其中，結(jié)構(gòu)2 震害預(yù)測(cè)結(jié)果介于西北地區(qū)新建磚混結(jié)構(gòu)與老舊磚混結(jié)構(gòu)結(jié)果之間，波動(dòng)幅度較??；相對(duì)于西北地區(qū)新建磚混結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)1 在不同地震烈度下的破壞性較大，可能是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)1 房屋樓層較高，且青海地區(qū)因經(jīng)濟(jì)條件、地理位置等影響，農(nóng)村民居多為自建房屋，施工質(zhì)量較差，導(dǎo)致房屋整體抗震性能較差；結(jié)構(gòu)3 和結(jié)構(gòu)4為未設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)，在不同地震烈度下整體表現(xiàn)為較高的震害指數(shù)。

圖5 磚混結(jié)構(gòu)房屋震害指數(shù)曲線Fig. 5 Earthquake damage index curve of brick-concrete structure

5 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)青海省共和地區(qū)大量村落房屋的實(shí)地調(diào)查，給出區(qū)域內(nèi)典型民居結(jié)構(gòu)特征，統(tǒng)計(jì)分析青海省1990 年以來(lái)中強(qiáng)地震農(nóng)村民居震害調(diào)查數(shù)據(jù)，得到農(nóng)村民居歷史地震震害特征，并對(duì)傳統(tǒng)民居莊廓院抗震能力現(xiàn)狀進(jìn)行預(yù)測(cè)，得出以下結(jié)論：

（1）青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要以磚混結(jié)構(gòu)（約占48%）和磚木結(jié)構(gòu)（約占47%）為主，有少量（約占5%）的土木結(jié)構(gòu)。該地區(qū)多為自建房屋，僅部分農(nóng)村民居按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防等級(jí)建造，其抗震性能較差；磚木結(jié)構(gòu)房屋圈梁、構(gòu)造柱等抗震措施仍未得到廣泛應(yīng)用，基礎(chǔ)設(shè)施、建造質(zhì)量等問(wèn)題在不同地區(qū)存在較大差異。

（2）青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居中約68%磚混結(jié)構(gòu)房屋未按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防建造，抗震性能一般，但部分近年來(lái)改擴(kuò)建的磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震性能較好，磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)房屋抗震性能較差。采用樓層平均抗剪強(qiáng)度法和模糊綜合評(píng)價(jià)法分別對(duì)磚混結(jié)構(gòu)和磚（土）木結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行震害預(yù)測(cè)分析，得到了區(qū)域內(nèi)各類(lèi)典型農(nóng)村民居Ⅵ～Ⅹ度震害預(yù)測(cè)結(jié)果。地震烈度為Ⅵ度時(shí)，區(qū)內(nèi)各類(lèi)房屋多數(shù)表現(xiàn)為基本完好，僅少數(shù)抗震性能較差的土木結(jié)構(gòu)房屋表現(xiàn)為輕微破壞，墻體出現(xiàn)裂縫；地震烈度為Ⅶ度時(shí)，磚混結(jié)構(gòu)房屋表現(xiàn)為基本完好，未設(shè)防房屋發(fā)生中等破壞，磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)房屋整體表現(xiàn)為中等破壞，磚墻局部產(chǎn)生裂縫，土坯墻體裂縫擴(kuò)展延伸，木架屋頂出現(xiàn)梭瓦，承重構(gòu)件基本完好，抗震性能基本達(dá)到設(shè)防要求；地震烈度為Ⅷ～Ⅸ度時(shí)，磚混結(jié)構(gòu)房屋主要表現(xiàn)為中等～嚴(yán)重破壞，墻體開(kāi)裂，柱有水平通縫，房屋需修復(fù)后繼續(xù)使用，磚木結(jié)構(gòu)房屋表現(xiàn)為嚴(yán)重破壞，局部房屋發(fā)生倒塌，抗震性能較差的夯土墻發(fā)生倒塌，多數(shù)墻體大面積開(kāi)裂，形成通縫；地震烈度為Ⅹ度時(shí)，磚混結(jié)構(gòu)房屋表現(xiàn)為嚴(yán)重破壞～毀壞，房屋無(wú)法修復(fù)，磚木結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)房屋普遍倒塌。

（3）需合理高效推進(jìn)青海省共和地區(qū)農(nóng)村民居危舊房屋改造工程，青海農(nóng)村地區(qū)多數(shù)為自建房，受施工工藝、經(jīng)濟(jì)條件約束，修建單層民房時(shí)設(shè)置抗震設(shè)防措施（地梁、圈梁和構(gòu)造柱）、使用燒結(jié)普通磚砌塊和強(qiáng)度等級(jí)較高的砂漿砌筑，均能提高自建房抗震性能。