首页/文章/ 详情

郑州暴雨,被洪水侵蚀和浸泡房子会变得不结实,出现倒塌吗?

2年前浏览2111

图片

导读:2021年7月20日,河南省会城市城市郑州普降暴雨,很快便打破了中国单小时降雨量的最大值的记录。引发了严重的城市内涝,低洼地区的内涝很快便从没过小腿,上升到齐腰深,进而没过车顶。一座省会城市的正常生产生活秩序被打断,公交、地铁、航班全部停运。

本文主要分析洪水对建筑物侵蚀和浸泡的影响,给大家一些科普知识,如有不当欢迎批评指正。

一、写在前面

洪灾是一种常见的自然灾害,一旦发生,对社会影响巨大,造成严重的生命财产损失。建筑物作为人类生存空间的主要载体,其在洪灾中的安全性自然备受关注,一方面,人类关注洪灾前完好的建筑物能否在洪灾后依然完好,在洪灾过后继续提供居住使用空间;另一方面,人类可能关注在洪灾发生的过程中,建筑物能否依靠其结构特点,为人类在洪灾发生时提供庇护。

(图:网络)▼
图片

二、洪水侵蚀,建筑物会坍塌吗?

对于建筑物来说,其能否在洪灾中保存完好,一定程度上和建筑物的具体结构属性有关,目前在我国,建筑物主体结构类型的特点主要表现为以钢筋混凝土结构居多,兼具钢结构和钢-混凝土组合结构以及砌体结构。

当洪水来临时,建筑结构需要承受洪水冲击的压力和水位上升的水压,这种水压会随着水深而增大,因此在结构底部将承受巨大的水压,同时还承受洪水携带的漂浮体的撞击,另外,洪水冲刷地基则可能引起建筑物发生不均匀沉降。当洪水过后,建筑结构在水中浸泡了较长的时间,其力学性能可能发生变化,这也可能影响建筑结构的性能。

有研究表明,对于钢筋混凝土结构,钢结构等这些较为牢固,较为先进的结构类型来说,其在一般强度下的洪水侵蚀下主体结构可能并不容易倒塌,主要原因在于,这些结构本身的刚度较大,钢筋混凝土结构无论是采用框架结构还是剪力墙结构,其整体性均较好,钢结构刚度较大,在一般强度的洪水侵蚀下主体结构也并不容易失效。

实际上受洪水侵蚀严重损坏并倒塌的,以村镇建筑物居多,例如早期采用的粘土砂浆砌体建筑物,其在水流冲击下,粘土砂浆会变松软,失去粘结力,此时砖缝间的粘土最先被水冲走,从而导致砌体脱落,引起整个结构的倒塌。基于此,中国建筑科学研究院在1999年的时候还针对较为贫困地区建房给出了一个结构体系的建议,采用水泥砂浆粘土砖或者混凝土做房子的角柱,上面四周用预制过梁搭接,做好圈梁,保证房屋的整体性。

而对于其他形式的结构,如钢筋混凝土结构和钢结构,只要建筑物的基础不被冲刷破坏,建筑物一般不会倒塌。因此在实际建筑物的设计和施工中,从抗洪这一方面来说,设计和施工时加固地基十分重要,常见的方法有设置加固石笼等。

2、洪水浸泡是不是会让房子变得不结实,出现倒塌?

对于钢筋混凝土结构来说,一般情况下不会有明显的变化,但是对于沿海地区,如果混凝土泡水的水质为海水,则情况可能有所不同。海水是一种腐蚀性很强的液体,含有大量的腐蚀性粒子,这些粒子作用于混凝土表面时会使得表面发生劣化,从而使得保护层厚度和强度不足以保护钢筋从而导致钢筋暴露。

另外,海水对钢筋也具有腐蚀作用,因此在这种情况下可能导致建筑结构的整体刚度和强度损失从而影响结构安全。对于钢结构,如果防腐措施不够,海水可能对钢结构腐蚀,从而使得钢结构有效受力面积变小,从而影响整体结构的强度和刚度进而影响结构安全。

当然,上述情况与具体的浸泡时间,海水的具体咸度,海水中腐蚀性物质的含量也有关系,通常情况下的洪灾事实上也不一定能够达到足够影响结构安全的浸泡时间。

因此,在洪灾来临时,对于经过合理结构设计和施工的建筑结构,尤其是具备较大刚度和较好整体性的钢筋混凝土和钢结构等结构形式,其并不容易直接被洪水冲跨,只要建筑物基础不致于被冲刷而导致竖向不均匀沉降,结构不因浸泡时间过长而引起力学性能严重降低,事实上建筑物还是能够在洪灾时为我们提供一定庇护的,通常也无需担心建筑结构会被洪水冲垮。

[完]

参考文献:

1. 洪灾住宅楼重建结构体系初探 《建筑设计》  1999年第11期

2.  《村镇建筑抗洪试验研究及数值模拟》 孙永梅   2012年1月

洪水的威力到底有多强?巨大的冲击力,不亚于地震!

(完)

作者:寒江雪_123,仿真秀专栏作者
声明:原创作品,部分图片和内容源自网络,如有不当请联系我们,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系我们。
MIDASMechanical APDLAbaqus
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2021-07-25
最近编辑:2年前
仿真圈
技术圈粉 知识付费 学习强国
获赞 8860粉丝 20193文章 3109课程 202
点赞
收藏

作者推荐

未登录
还没有评论

课程
培训
服务
行家

VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈