第三章 典型的震害结构与安全评估《地震应急救援培训的组织与管理》
时间：2021-06-30 | 栏目：地震救援 | 点击：次
房屋建筑物、构筑物和公共设施的地震破坏是由各种不同的灾害产生的。地震区的地震灾害主要有：不同强烈程度的震动，地面的不均匀沉降，地面沉陷、滑坡、倾斜、塌方、砂土液化、沿断层的地面错动、海啸以及由地震引起的火灾等。地震动的影响和由土壤不稳定性引起的震害是主要的地震灾害，地震动使许多城乡建筑物和构筑物倒塌。地震人员伤亡中大部分人员伤亡是由于房屋建筑破坏造成的，所以房屋建筑震害特点研究是地震救援的一项重要基础工作。
3.1建(构)筑物地震破坏等级划分
建(构)筑物地震破坏等级划分是地震现场震害调查、灾害损失评估、烈度评定、建 (构)筑物安全鉴定以及震害预测和工程修复的基础，对于地震救援也有一定的参考意义。根据GB/T24335一2009《建(构)筑物地震破坏等级划分》，建筑物类型包括：砌体结构；底部框架结构；内框架结构；钢筋混凝土框架结构；钢筋混凝土剪力墙(或筒体)结构；钢筋混凝土框架-剪力墙(或筒体)结构；钢框架结构；钢框架-支撑结构；砖柱排架结构厂房；钢、钢筋混凝土柱排架结构厂房；排架结构空旷房屋；木结构房屋；土、石结构房屋。建筑物地震破坏等级划分原则是以承重构件的破坏程度为主，兼顾非承重构件的破坏程度，并考虑修复的难度和功能丧失程度的高低。
建筑物地震破坏等级划分为五级标准：Ⅰ级基本完好；Ⅱ级轻微破坏；Ⅲ级中等破坏；Ⅳ级严重破坏；V级倒塌。
下面我们以地震救援中常见的砌体房屋、钢筋混凝土框架结构和钢、钢筋混凝土柱排架结构厂房为例说明地震破坏等级。
3.1.1砌体房屋地震破坏等级划分
I级基本完好：主要承重墙体基本完好；个别非承重构件轻微损坏，如个别门窗口有细微裂缝等；结构使用功能正常，不加修理可继续使用。
II级轻微破坏：承重墙无破坏或个别有轻微裂缝，屋盖和楼盖完好；部分非承重构件有轻微损坏，或个别有明显破坏，如屋檐塌落、坡屋面溜瓦、女儿墙出现裂缝、室内抹面有明显裂缝等；结构基本使用功能不受影响，稍加修理或不需修理可继续使用。
Ⅲ级中等破坏：多数承重墙出现轻微裂缝，部分墙体有明显裂缝；个别屋盖和楼盖有裂缝：多数非承重构件有明显严重破坏，如坡屋面有较多的移位变形和溜瓦、女儿墙出现严重裂缝、室内抹面有脱落等；结构基本使用功能受到一定影响，修理后可使用。
IV级严重破坏：多数承重墙有明显裂缝，部分有严重破坏，如墙体错动、破碎、内或外倾斜或局部倒塌；屋盖和楼盖有裂缝，坡屋顶部分塌落或严重移位变形；非承重构件破坏严重，如非承重墙体成片倒塌、女儿墙塌落等；或整体结构明显倾斜：结构基本使用功能受到严重影响，甚至部分功能丧失，难以修复或无修复价值。
V级倒塌：多数墙体严重破坏，结构濒临倒塌或已倒塌；结使用功能不复存在，已无修复可能。
3.1.2钢筋混凝土框架结构地震破坏等级划分
Ⅰ级基本完好：框架梁、柱构件完好；个别非承重构件轻微损坏，如个别填充墙内部或与框架交接处有轻微裂缝，个别装修有轻微损坏等；结构使用功能正常，不加修理可继续使用。
Ⅱ级轻微破坏：个别框架梁、柱构件出现细微裂缝；部分非承重构件有轻微损坏，或个别有明显破坏，如部分填充墙内部或与框架交接处有明显裂缝等；结构基本使用功能受影响，稍加修理或不需修理可继续使用。
ⅢI级中等破坏：多数框架梁、柱构件有轻微裂缝，部分有明显裂缝，个别梁、柱端混凝土剥落；多数非承重构件有明显破坏，如多数填充墙有明显裂缝，个别出现严重裂缝等；结构基本使用功能受到一定影响，修理后可使用。
Ⅳ级严重破坏：框架梁、柱构件破坏严重，多数梁、柱端混凝土剥落、主筋外露，个别柱主筋压屈；非承重构建破坏严重，如填充墙大面积破坏，部分外闪倒塌；或整体结构明显倾斜；结构基本使用功能受到严重影响，甚至部分功能丧失，难以修复或无修复价值。
V级倒塌：框架梁、柱破坏严重，结构濒临倒塌或已倒塌；结使用功能不复存在，已无修复可能。
3.1.3钢、钢筋混凝土柱排架结构厂房地震破坏等级划分
I级基本完好：主要承重构件和支撑系统完好；屋盖系统完好或个别大型屋面板松动；个别非承重构件轻微损坏，如个别维护墙有细微裂缝等；结构使用功能正常，不加修理可继续使用。
ⅡI级轻微破坏：柱完好或个别柱出现细微裂缝；部分屋面构件连接松动，个别天窗架有轻微损坏；部分非承重构件有轻微损坏，或个别有明显破坏，如山墙和维护墙有裂缝等；结构基本使用功能不受影响，稍加修理或不加修理可继续使用。
Ⅲ级中等破坏：多数柱有轻微裂缝，部分柱有明显裂缝，柱间支撑弯曲；部分屋面板错动，屋架倾斜，屋面支撑系统变形明显，或个别屋面板塌落；多数非承重构件有明显破坏，如多数维护墙有明显裂缝，个别出现严重裂缝等；结构基本使用功能受到一定影响，修理后可使用。
Ⅳ级严重破坏：多数钢筋混凝土柱破坏处表层脱落，内层有明显裂缝或扭曲，钢筋外露、弯曲，个别柱破坏处混凝土酥碎，钢筋严重弯曲，产生较大变位或已折断；钢柱翼缘扭曲，变位较大；屋盖局部塌落；非承重构件破坏严重，如山墙和维护墙大面积倒塌等；或整体结构明显倾斜；结构基本使用功能受到严重影响，甚至部分功能丧失，难以修复或无修复价值。
V级倒塌：多数钢筋混凝土柱破坏处混凝土酥碎，钢筋严重弯曲；钢柱严重扭曲，产生较大变位或已折断；屋面大部分塌落或全部塌落，山墙和维护墙倒塌；整体结构濒临倒塌或已倒塌；结构使用功能不复存在，已无修复价值。
3.1.4土、石结构房屋地震破坏等级划分
I级基本完好：主要承重墙基本完好；屋面或拱顶完好；个别非承重构件轻微损坏，如个别门、窗口有细微裂缝，屋面溜瓦等；结构使用功能正常，不加修理可继续使用。
Ⅱ级轻微破坏：承重墙无破坏或个别有轻微裂缝；屋盖和拱顶基本完好；部分非承重构件有轻微损坏，或个别有明显破坏，如部分非承重墙有轻微裂缝，个别有明显裂缝，山墙轻微外闪，屋面瓦滑动等；结构基本使用功能不受影响，稍加修理或不加修理可继续使用。
Ⅲ级中等破坏：多数承重墙出现轻微裂缝，部分墙体有明显裂缝，个别墙体有严重裂缝，窑洞拱体多处开裂；个别屋盖和拱顶有明显裂缝；部分非承重构件有明显破坏，如墙体抹面多处脱落，部分屋面瓦滑落等；结构基本使用功能受到一定影响，修理后可使用。
Ⅳ级严重破坏：多数承重墙有明显裂缝，部分有严重破坏，如墙体错动、破碎、内或外倾斜或局部倒塌；屋面或拱顶隆起或塌陷；局部倒塌；或整体结构明显倾斜；结构基本使用功能受到严重影响，甚至部分功能丧失，难以修复或无修复价值。
V级倒塌：多数墙体严重断裂或倒塌，屋盖或拱顶严重破坏或塌落；整体结构濒临倒塌或全部倒塌；结构使用功能不复存在，已无修复价值。
3.2汶川地震房屋建筑震害特点
2008年5月12日14时28分，四川省汶川县境内发生了里氏8.0级特大地震，这是我国建国以来发生的最大一次内陆地震。截至2008年7月中旬，直接遇难人数是69197人，失踪18341人，直接经济损失8451亿元人民币。地震造成重大人员伤亡和经济损失。地震发生后，国家有关主管部门多次组织专家进行了房屋建筑震害考察，针对该次地震对房屋建筑的震害情况进行了较深入的分析研究。
3.2.1汶川地震震源特点
汶川地震震级高、震源深度浅、震动持续时间长。
3.2.1.1此次地震能量巨大、烈度高
本次8.0级特大地震发生在青藏高原东边缘的龙门山断裂带上，是该断裂带千年不遇的特大地震。8级地震释放的能量为7级地震的32倍。据有关资料介绍，在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0.9g(地震烈度X度强)，在江油获取的峰值加速度记录达0.7g (地震烈度接近X度)。此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g(地震烈度Ⅸ度)的区域尺度达到350km，震中烈度高达X度。如此巨大的地震造成地面大量工程建筑倒塌，引发了数以万计的山体崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害，形成了众多堰塞湖，造成巨大的人员伤亡和经济损失。
3.2.1.2此次地震震源深度浅、破裂长度大、震害范围广
本次地震震源深度19km，所产生的地面运动十分剧烈，地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49°方向传播，破裂长度达240km，破裂过程可明显分成相互连贯的若干个破裂事件，每个破裂事件相当于一次7.2~7.6级的地震，造成的地震震害面积达44万平方公里，涉及四川、甘肃和陕西3省237个县、市。我国绝大部分省、市均有不同程度震感，甚至泰国、越南、菲律宾和日本也有震感。
3.2.1.3发震方式特殊、震动持续时间长
本次地震为逆冲、右旋、挤压型断层地震，发震构造为龙门山中央断裂带，在挤压应力作用下，由南向北东逆冲运动；在断裂带区域造成地面最大垂直位移达9m，纵向破坏力巨大，而且地震烈度沿断裂带短轴方向变化很快，在20km距离内烈度值从Ⅶ度陡然上升至XI度，对处于高烈度区的建筑物瞬间造成严重破坏或倒塌；地震强烈波动时间长达100s(地震史上少见)，持续的强烈振动对各种房屋结构造成持续叠加型破坏。如此特殊的地震对地面建筑物的破坏特别巨大，造成的破坏程度历史上罕见。
3.2.2汶川地震地质灾害和次生灾害
这次特大地震引发了大量山体滑坡、泥石流、堰塞湖、地基液化、崩塌、震陷等地质灾害，加剧了山区部分房屋的倒塌及破坏。特别是给救援工作带来了严重的威胁。
3.2.2.1崩塌、滑坡灾害
根据国土资源部、四川省国土资源厅组织的地震次生地质灾害调查工作，“5.12”汶川特大地震直接诱发的崩塌、滑坡等灾害达18997处，平均每个县达142处之多，最多的县区达989余处(青川)，汶川县474处。在调查的地质灾害中，巨型滑坡66处、大型556处：巨型崩塌67处、大型343处；巨型不稳定斜坡13处、大型107处。地震诱发的崩塌、滑坡大部分呈点、线、面状连续分布，著名的唐家山滑坡达600x10*~1000x10*m，并已形成较大的堰塞湖。
地质灾害使众多旅游景区、大中型厂矿企业所在地、公路铁路等交通干线以及水利电力工程等遭受严重损毁，如影响都汶路213国道畅通的最大地质灾害点-――老虎嘴崩塌阻断交通达三个月之久；北川县曲山镇王家岩滑坡在地震作用的诱发下，发生大规模的滑动，造成1600人死亡，大面积房屋被埋(图3-1)。北川陈家坝乡金谷村被滑坡掩埋(图3-2)。青川县东河口大山崩，体积超过1000x10*m³，掩埋了东河口村四个社，致600余人死亡。
根据黄润秋等人研究，汶川地震中崩塌滑坡的分布与地震烈度密切相关，崩塌滑坡的分布密度随地震烈度的增加是显著增加的，Ⅶ度区内平均密度最小，为05个/km，x度区内平均密度最大，达到0~5个/km*。小于VI度的区域则极少(表3-1汶川地震不同烈度区地震触发崩塌滑坡估算数量)。
3.2.2.2泥石流灾害
2008年，在“5.12”汶川地震后，随着降雨的发生，地震重灾区的中高山区较普遍地多次发生了泥石流灾害，尤其是对一些地震灾民安置点板房区造成了危害，累计造成人员伤亡(含失踪)达450余人，进一步加重了灾情(图3-3、图3-4)。按照地震与泥石流暴发的时问顺序分类，区内的泥石流属后发型地震泥石流。其特征主要为：泥石流活动频率增高，暴发点多，规模大小不一，流体性质一般以黏性为主，密度值多在2.0~2.3t/m³之间；泥石流的活动范围与降雨关系密切，活动范围还受地形因素控制，主要集中在龙门山等中高山区；泥石流危害形式有冲毁、淤埋、堵塞主河等多种形式。汶川地震泥石流灾害暴发点多，规模不一，但是流体性质较单一。地震重灾区除上列沟暴发了大规模、较大规模的
沟谷泥石流外，由于山坡上普遍堆积了地震震动形成的松散固体物质，在降雨的激发下，还暴发了大量难以计数的小规模山坡型泥石流，仅汶川映秀镇至卧龙镇约50km长的渔子溪两岸，就有大小40多处泥石流活动。
3.2.2.3地震堰塞湖灾害
地震堰塞湖的形成需要三个基本条件：
(1)地震区内有河流经过。
(2)河道两侧有山体，河床海拔明显低于周边山体。
(3)由于地震产生了山体滑坡，并堵塞了河道。
汶川地震发生时就具备地震堰塞湖形成的基本条件。强烈地震动诱发大规模的山体滑坡与崩塌，大小不等的滑坡体，将河流分段堵截，形成了一系列堰塞湖。截至2008年5月28日，四川地震灾区发现了34处堰塞湖，并且其中8处的水量在300万立方米以上。一旦坝体垮塌，位于下游的乡镇将面临着被水淹没的灾害。
3.2.3汶川地震房屋建筑震害
据不完全统计，汶川地震造成546.19万间房屋倒塌，593.25万间房屋严重损坏，1500万间以上房屋受损。
3.2.3.1不同结构类型的房屋震害情况
地震区的建筑结构形式主要有砖混砌体结构形式、框架结构形式、砖土(木)结构形式等。
1)砌体结构房屋震害情况
本次四川汶川大地震对砖混结构房屋的破坏情况十分严重(图3-5~图3-7)，破坏方式也不完全相同，主要震害现象包括倒塌、墙体开裂、预制板脱落、纵横墙连接处破坏、楼梯间破坏、平立面突变处破坏、附属物(如栏杆、挑檐、女儿墙、屋面瓦等)破坏。根据对地震现场考察的情况来看，本次地震砖混结构房屋破坏的主要特点有：
(1)倒塌现象十分明显。砖混结构房屋倒塌现象十分严重，以极震区北川县城为例，整个县城砖混结构的房屋倒塌约占了整个房屋倒塌的70%以上，老旧房屋未经过抗震设计、未采取有效抗震构造措施、房屋整体性差等，是本次地震中大量砖混结构倒塌的主要原因。
(2)学校、医院等重要建筑倒塌严重，造成的人员伤亡十分惨重。北川中学、聚源中学、汉旺中学、东汽中学、八角镇中心小学、洛水镇中心小学、北川人民医院等学校和医院的一栋栋房屋倒塌，一个个触目惊心的死亡数字让我们不得不重新面对新的抗震任务，如何确保学校、医院等重要建筑的抗震安全性已经成为我们必须要解决的课题。而且这些倒塌的学校医院中，砖混结构的房屋又占了绝大多数。而在这次地震中，除了倒塌的房屋外，由于沉陷和山体滑坡造成房屋破坏也是我们必须考虑的问题之一。
(3)砖混结构房屋薄弱层倒塌破坏十分严重。中小学教学楼底层常架空作为学生课间课后活动场地，在抗震分析中，常会因底层或中间层的抗侧刚度不足，致使底层或中间层出现薄弱层。地震中，砖混结构房屋由于薄弱层的存在，薄弱层由于应力集中往往成为最先破坏和倒塌的地方，如北川县职教中心4层学生宿舍楼，由于底层完全倒塌变成了3层。
(4)砖混结构房屋墙体破坏严重。强震区少部分砖混结构房屋，即使尚未完全倒塌，但内部墙体破坏仍然十分严重。图3-8为砌体结构震害情况。
2)框架结构房屋震害情况
地震区框架结构房屋所占的比例并不是很大，但在重灾区特别是极震区框架结构的房屋也遭受到了严重破坏。框架结构房屋的破坏主要有三种：
(1)倒塌：在地震区，钢筋混凝土框架房屋倒塌情况并不多见，但由于种种原因致使这类结构破坏时有发生。在仔细检查倒塌的各个梁、柱及梁柱节点中，发现很多构件明显不符合抗震设计的要求，受力纵向钢筋明显偏少，而且构造措施严重不足，没有足够的箍筋，即使是在断开的明显需要加密箍筋的梁柱节点处，也很难发现有效合理的箍筋布置。类似的情况在1997年的伊朗大地震中也可见到。
(2)破坏严重，但没有倒塌。由于框架结构本身具有较好的抗震性能，特别是按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)进行结构设计的“强柱弱梁”框架结构，即使填充墙及梁结构发生了严重的破坏，但房屋的主要柱结构仍然能够承重并支撑整个结构，保证房屋挺立而不倒塌。虽然填充墙全部倒塌，结构损坏严重，但仍然没有倒塌；这就给震后的逃生和救援工作赢得了宝贵的时间，这也符合抗震设防“大震不倒”的原则。
(3)框架结构房屋的某些构件发生了破坏。
所示的框架结构的填充墙全部倒塌。在框架结构抗震设计时，要求形成“强柱弱梁”体系，从整体上说，地震区框架结构破坏程度远远低于砖混结构的破坏。严格按照抗震设计标准进行设计，保证抗震构造措施，确保施工质量的框架结构房屋完全能够满足地震区的抗震设防要求(图3-9~图3-12)。
3)砖土(木)结构房屋震害情况
在偏远的山村，砖土和砖木结构的房屋仍然存在，而这种结构形式的房屋由于建筑材料强度低，结构整体性差，很难抵抗强地震作用。在极震区的砖土结构(土坯墙)的房屋几乎全部倒塌(图3-13、图3-14)。所幸的是，一方面由于这种结构形式的房屋都是单层，而且结构是木屋架，自重较轻，另一方面由于地震发生时村民大多外出劳作，因而造成的人员伤亡并不是很大。以安县晓坝镇某高山村庄为例，全村房屋大多是砖木结构房屋，在地震中全部倒塌，但是人员伤亡并不是很严重，1死2伤，失踪1人。
4)工业厂房震害情况
地震区的一些工业厂房也遭受到了严重的破坏(图3-15、图3-16)，特别是位于绵竹县汉旺镇的东方汽轮机厂的某工业厂房遭受到了严重破坏；厂房的钢结构部分由于屋架脱落遭到了严重破坏，厂房内的生产设施遭受到了严重的毁坏。震害调查中发现，灾区的不少厂房及仓储用房的排架结构由于跨度大、屋架重、柱间连接弱，加上一些年久失修等原因在此次地震中破坏严重，跨塌较多，其中单跨比双跨震害重，重屋架比轻屋架震害重。在灾区还有少量的轻钢结构形式的轻工业厂房，由于其质量轻、连接可靠、结构整体延性好，加上与之配套的屋盖和墙板均采用轻质材料，使其具有较好的抗震性能。这次地震中震害主要表现为柱间支撑连接被拉断、钢构件防火涂料剥落等，震害较轻。
3.2.3.2震害情况统计
1)按结构形式
各类结构形式建筑的震害情况统计如表3-2所示。震区大量应用的砌体结构、砌体一框架混合结构和框架结构的不同震害程度的对比见图3-17。破坏程度严重而应立即拆除和停止使用所占的比例来看，不同结构形式的抗震性能按以下顺序依次增强：砌体结构--砌体-框架混合结构——框架结构——框架-剪力墙(核心筒)结构/钢结构。除了各类结构本身抗震性能的差别以外，结构体系和施工质量的离散程度也对结构的抗震性能有一定的影响。比如各种砌体结构，建造随意，有时没有进行设计，很多情况是结构体系不清楚，因此结构的抗震性能难以把握，破坏情况也多种多样，可能是砌体墙剪切破坏或砂浆强度不足错动剪切破坏，也可能是楼板拉结破坏和砌体墙的倾覆破坏。而框架结构、框架-剪力墙结构和钢结构，大多情况下结构体系的传力路径比较清晰，施工工艺先进，容易保证质量，结构的抗震性能能够比较准确的预测和设计。这类结构如发生严重震害，大多是由于施工质量问题或严重结构不规则造成。
2)按建造年代
建造年代对结构破坏程度的影响有两方面：使用年限的长短和设计规范的不同。将建筑震害情况按照各版本抗震设计规范的实施年份划分，得到表3-2和图3-17所示的震害情况统计。可以发现1978年以前的建筑结构破坏的情况最严重，其原因主要是，使用年限较长；当时经济水平较低，大多数房屋以砌体结构为主，而砌体结构本身的抗震性能相对于其他结构较弱；设计规范的安全储备水平较低。
比较抗震设计规范TJ 11一78、GB J 11一89、GB 50011―2001可以发现， 自1976年唐山地震以来，我国加强了对工程结构抗震领域的研究，使得抗震设计规范逐渐完善，在抗震设计中考虑的内容越来越全面，如表3-3。同时，随着经济水平的提高，对建筑抗震设计要求也越来越高，以同期的混凝土结构规范为例，结构的设计安全水平和安全储备从74规范以后逐渐提高，如表3-3所示。而74规范的安全水平和安全储备之所以最低，正是受当时经济水平所限。由此可见，抗震水平也是国家经济水平的反映(图3-18)。
4)按使用用途
从建筑使用用途上来看，学校和工厂建筑的震害最严重，如表3-5和图3-20所示。震区的学校建筑主要以砌体结构为主，加上建筑上的大开间、大门窗洞、外挑走廊，有时甚至无抗震构造措施，导致其抗震性能较差。工厂的厂房也多为砌体结构，规模不大而且多为人员较少的车间，因此其抗震设计的要求也很低，导致震害较为严重。政府机构多用框架结构，其震害最轻。其他类型建筑的震害介于这两类建筑之间。
3.3地震救援中房屋建筑震害
对于地震救援中的房屋建筑震害，我们主要关注那些破坏严重、对人员生命可能造成伤害的房屋建筑破坏情况。根据国内外一些大地震震例中房屋建筑破坏情况，特别是汶川地震中房屋建筑破坏情况以及救援实例，我们对地震救援中房屋建筑震害进行了研究。
3.3.1钢筋混凝土框架结构和砖混结构房屋震害
在地震救援中，钢筋混凝土框架结构房屋和砖混结构房屋是我们面对的主要房屋类型。按照其破坏后的现状以及可能采取不同的救援方法，我们将钢筋混凝土框架结构房屋和砖混结构房屋的震害划分如下类型：
3.3.1.1无规则完全倒塌
无规则倒塌破坏属于完全倒塌类型(图3-21、图3-22)，承重的墙体或柱粉碎性破坏，地震荷载大大超出承重的墙体或柱所能承受的荷载。5~7层的房屋倒塌后往往变成2~3层高，倒塌没用方向性，梁、板、柱、墙体等构建无序排列，所形成的空隙很小，人生存空间也很小，救援难度最大。
3.3.1.2单斜式倒塌
单斜式倒塌破坏属于完全倒塌类型(图3-23、图3-24)，由于受某一方向地震力或其他外力的作用，房屋向某一方向完全倒塌。这种倒塌如果是框架结构，梁、柱的刚度足够强，梁、柱、墙体未完全破坏，那么，倒塌后就能够形成一定空隙，有一定生存空间，由于有一定空隙，就便于打通救援通道进行营救。这种倒塌如果是砖混结构或梁、柱刚度较弱的框架结构，单斜式倒塌破坏后每层楼房就像“大的铁饼斜摞起来一样”，所形成的空隙很小，人生存空间也很小，救援难度很大。
3.3.1.3部分倒塌
根据房屋建筑倒塌部位不同，可以分为平面上部分倒塌和竖向上部分倒塌(图3-25~图3-28)。平面上部分倒塌是指住宅楼的部分单元倒塌、办公楼或公用建筑在平面上部分倒塌，这种部分倒塌一般一塌到底，倒塌后下面所形成的空隙很小，人生存可能性也很小，但是在倒塌部分和未倒塌部分之间由于梁、柱、板的支撑可能形成生存空间。竖向上部分倒塌是指一栋房屋上部或底部部分楼层倒塌，上部部分楼层倒塌，在倒塌部分和未倒塌部分之间由于梁、柱、板的支撑可能形成生存空间。底部部分楼层倒塌可能形成一定的生存空间。
3.3.1.4楼梯倒塌
一般来说，由于楼梯的刚度和建筑其他部分的刚度有差异，地震中楼梯是容易发生破坏的部位(图3-29、图3-30)，也是人员集中的部位。楼梯倒塌后，由于楼梯梁、板倒塌后纵横交错，能够形成一定的空隙，人员有一定生存空间。
3.3.1.5楼房薄弱层(底层或者中间转换层)坍塌
由于楼房在竖向上刚度不均匀，地震中存在楼房薄弱层倒塌现象(图3-31、图3-32)。楼房薄弱层坍塌一般为底层或者中间转换层。楼房薄弱层倒塌后由于梁、柱、板、墙体的支撑可能形成40~50cm高的空隙，人员有一定生存空间。
3.3.1.6严重破坏
在地震灾害中，有的房屋建筑造成严重破坏(图3-33、图3-34)，比如部分墙体倒塌、部分楼板掉落、部分梁柱破坏、部分基础破坏等现象，严重破坏的房屋建筑破坏现象千差万别，没有一定的规律，仅有很少部分严重破坏造成人员伤亡。一般严重破坏的房屋建筑能够形成较大的空隙，方便救援。
3.3.2工业厂房及空旷房屋
在地震救援中，工业厂房和空旷房屋也是我们经常面对的类型，按照其破坏后的现状以及可能采取不同的救援方法，我们将工业厂房和空旷房屋的震害划分如下类型：
3.3.2.1完全倒塌
完全倒塌是指工业厂房和空旷房屋完全倒平(图3-35、图3-36)，维护墙和屋盖系统全部倒塌，柱子也倒塌或残留。工业厂房和空旷房屋由于室内有设备或坚固的座椅，可能有一定的间隙，人员有一定生存空间。
3.3.2.2屋盖倒塌
工业厂房和空旷房屋屋盖系统全部倒塌，维护墙和柱子未倒塌(图3-37、图3-38)。有时形成Ⅴ形式倒塌，即屋盖中部倒塌落地，屋盖两边连接在屋盖上；有时形成屋盖一边倒塌落地，一边连接在屋盖上。屋盖倒塌有一定的间隙，人员有一定生存空间。
3.3.2.3维护系统倒塌
工业厂房和空旷房屋屋盖系统和柱子未倒塌，只有维护系统倒塌。仅仅维护系统倒塌便于对埋压者进行救援。
3.3.2.4 多层厂房倒塌
多层厂房倒塌类似于多层框架结构的倒塌情况，其破坏特征可以参考钢筋混凝土框架结构震害。
3.4建筑物安全评估及地震救援安全要求
3.4.1地震救援现场情况特点
3.4.1.1地震救援时间要求急迫
据有关研究显示，地震后获救时间越短，救活率越高，资料显示，震后20分钟获救的救活率达98%以上，震后一小时获救的救活率下降到63%，震后2小时还无法获救的人员中，窒息死亡人数占死亡人数的58%。
据统计，唐山大地震后的抢险救灾中，半小时内救活率为95%，第一天救活率为81%，第二天救活为53%，第三天救活率为36.7%，第四天救活率为19%，第五天救活率为7.4%。
据统计，汶川地震后的抢险救灾中，半小时内救活率为95%，第一天救活率为81%，第二天救活为53%，第三天救活率为36.7%，第四天救活率为19%，第五天救活率为7.4%。
震后半小时内获救：95%以上成活；
震后1天内获救：80%左右成活；
震后2天内获救：50%左右成活；
震后3天内获救：35%左右成活；
震后5天内获救：不足10%成活。
以上数字说明，在抢救生命的过程中，时间就是生命，耽误的时间越短，被埋压人员生存的希望就越大。随着获救时间的推移，其救活率快速下降(图3-39)。
对于救援人员来说心情急切，要求快速。对于被埋压者家属更是心急如焚(图3-40)，充满期待。对于被埋压者更是时间就是生命。所以救援人员有非常大的时间要求压力。
3.4.1.2地震救援现场受埋压情况千差万别，没有一定规律
在地震救援现场，房屋建筑类型不同，破坏程度和破坏特点差异很大。而被埋压人员的埋压情况千差万别，没有一定规律(图3-41、图3-42)，增加了救援的难度。
3.4.1.3地震救援现场救援环境复杂
地震救援现场救援环境复杂，首先是余震不断，截止到2009年4月23日12时，汶川8.0级地震共记录到余震52604次，其中4.0级以上余震297次，最大余震为2008年5月25日16时21分的6.4级青川地震(行者第二批赈灾车队17辆车驶出青川山区后的第二天发生的)。截至19日12时00分青海玉树发生余震1213次，其中6级以上地震1次，截至2010年4月19日12时00分共记录到余震总数为1213个。3.0级以上余震12个，其中6.0~69级地震1个，4.0~4.9级地震3个，3.0~3.9级地震8个。
由于许多埋压人员的房屋建筑经过地震后处于亚稳定状态，在余震作用下可能再次发生破坏而造成人员伤害。
广坪镇金山寺村四组王显勤的三间两层楼房遭三次地震袭击后，完全倒塌(图3-43~图3-45)。
第二就是可能发生的次生灾害，比如泥石流、滑坡、崩塌、火灾等等(图3-46~图3-48)。
第四是气候环境，比如在汶川地震发生后连续几天下雨，玉树地震后救援队要面对高原缺氧、夜晚寒冷等不利的救援环境等等。
3.4.2施救中需要观察、了解的基本情况
3.4.2.1观察、了解埋压人员房屋建筑情况
(1)在救援前需要了解震前建筑物的基本情况，包括建筑结构类型、层数、地下室、空间分布特征、承重体系、基础类型、用途等情况。
(2)根据掌握的上述情况，观察建筑物震后破坏情况，特别是与被救人员有关部位的建筑物破坏情况，要仔细观察破坏后的承重体系、构件分布。
(3)观察、了解埋压人员建筑周围道路通常情况，以便为是否可以采用大型救援设备提供依据。
3.4.2.2观察、了解救援周围环境的危险因素
在施救前，需要了解救援周围环境及其安全性。
(1)观察并了解埋压人员建筑周围是否存在崩塌、滑坡、泥石流、洪水等潜在危险因素。
(2)观察并了解埋压人员建筑周围破坏建筑对解施救建筑的安全影响，施救建筑周围有毒有害气体、火灾等对施救建筑安全影响。
(3)观察并了解埋压人员建筑本身有毒有害气体、电、水、火等危险因素。在实施救援前确保停水、停电、停止供气。特别是在工厂、试验室等存有有害物质的房屋建筑救援中，更是要详细了解有害物质存放位置、对人的危害性等等。
3.4.2.3观察、了解被埋压人员的埋压情况
(1)通过被埋压人员家属、邻居、同事等了解被埋压人员的一些基本情况，包括被埋压人员的数量、年龄、性别、埋压位置等情况；
(2)通过救出的幸存者及有关设备观察、了解未被救出的被埋压人员埋压情况，包括埋压人员的数量、埋压位置、生存状况等；
(3)如果被埋压人员意识清醒，通过对话了解被埋压人员的一些基本情况；
(4)通过现场观察，了解被埋压人员埋压情况，特别是埋压人员的障碍物，为救援方案的制定提供依据。
3.4.3施救中建筑物安全评估
救援中的建筑物安全评估是解决救援中的建筑物安全程度、分析安全威胁来自何方、安全风险有多大，确保救援安全保障工作应采取哪些措施等一系列具体问题的基础性工作。
救援中的建筑物安全评估，从理论上讲，不存在绝对的安全，实践中也不可能做到绝对安全，风险总是客观存在的。安全是风险与生命救援的综合平衡。盲目追求安全而耽误救援和完全回避风险而盲目救援都是不科学的、不可取的。
救援中的建筑物安全评估要从实际出发，突出重点，正确地评估风险，以便采取有效、科学、客观的措施。
3.4.3.1施救中建筑物安全评估内容
(1)进行外部环境安全评估：比如施救位置是否可能遭受泥石流、崩塌、滑坡等灾害威胁；附近是否存在遭受破坏的油库、加油站、易燃易爆的化学工厂等；附近是否存在可能破坏而影响救援的建筑等。
(2)进行总体安全评估：依据建筑物破坏情况，分析建筑物现状情况下或遭受外力下整体再发生破坏的可能，比如倒塌方向、影响范围等。
(3)救援部位的局部安全评估：具体与施救过程中有关构建的安全情况、支撑情况等。
3.4.3.2施救中建筑物安全评估方法
建筑物地震破坏救援现场，建筑物破坏各种各样，埋压人员的建筑物一定是破坏严重或倒塌的建筑，应该说其安全评估实质是风险评估，分析在救援中的安全风险，在安全风险评估过程中，有几个关键的问题需要考虑。
(1)确定面临哪些潜在安全威胁?
(2)评估安全威胁发生的可能性有多大?
(3)一旦安全威胁事件发生，会发生什么影响?
(4)应该采取怎样的安全措施才能确保救援人员和被救人员的安全。
解决以上问题的过程，就是安全风险评估的过程。
1)风险评估常用方法
对于风险评估，在理论上可以采用多种操作方法，包括基于知识的分析方法、基于模型的分析方法、定性分析和定量分析。
(1)基于知识的分析方法(经验方法)。
基于知识的分析方法又称作经验方法，一般不需要付出很多精力、时间和资源，只要通过多种途径采集相关信息，识别组织的风险所在和当前的安全措施，与特定的标准或最佳惯例进行比较，从中找出不符合的地方，并按照标准或最佳惯例的推荐选择安全措施，最终达到消减和控制风险的目的。
基于知识的分析方法，最重要的还在于评估信息的采集，信息源包括：①会议讨论；②对当前的信息安全策略复查；③制作问卷，进行调查；④对相关人员进行访谈；⑤进行实地考察。
(2)基于模型的分析方法。
2001年1月，由希腊、德国、英国、挪威等国的多家商业公司和研究机构共同组织开发了一个名为COR AS的项目， 即Platform for Risk Analysis of Security Critical Systems。该项目的目的是开发一个基于面向对象建模特别是UML技术的风险评估框架， 它的评估对象是对安全要求很高的一般性的系统。COR AS考虑到技术、人员以及所有与组织安全相关的方面， 通过COR AS风险评估， 组织可以定义、获取并维护系统的保密性、完整性、可用性、抗抵赖性、可追溯性、真实性和可靠性。与传统的定性和定量分析类似， COR AS风险评估沿用了识别风险、分析风险、评价并处理风险这样的过程，但其度量风险的方法则完全不同，所有的分析过程都是基于面向对象的模型来进行的。
COR AS的优点在于：提高了对安全相关特性描述的精确性， 改善了分析结果的质量；图形化的建模机制便于沟通，减少了理解上的偏差；加强了不同评估方法互操作的效率。
(3)定量分析。
进行详细风险分析时，除了可以使用基于知识的评估方法外，最传统的还是定量和定性分析的方法。
定量分析方法的思想很明确：对构成风险的各个要素和潜在损失的水平赋予数值或货币金额，当度量风险的所有要素(资产价值、威胁频率、弱点利用程度、安全措施的效率和成本等)都被赋值，风险评估的整个过程和结果就都可以被量化了。
定量分析试图从数字上对安全风险进行分析评估，对安全风险进行准确的分级，其前提条件是可供参考的数据指标必须是准确的。事实上，在信息系统日益复杂多变的今天，定量分析所依据的数据的可靠性是很难保证的，再加上数据统计缺乏长期性，计算过程又极易出错，这就给分析的细化带来了很大困难，所以，目前的信息安全风险分析，采用定量分析或者纯定量分析方法的已经比较少了。
(4)定性分析。
定性分析方法是目前采用最为广泛的一种方法，它带有很强的主观性，往往需要凭借分析者的经验和直觉，或者业界的标准和惯例，为风险管理诸要素(资产价值，威胁的可能性，弱点被利用的容易度，现有控制措施的效力等)的大小或高低程度定性分级，例如 “高”、“中”、“低”三级。
定性分析的操作方法可以多种多样，包括小组讨论、检查列表、人员访谈、调查等。定性分析操作起来相对容易，但也可能因为操作者经验和直觉的偏差而使分析结果失准。与定量分析相比较，定性分析的准确性稍好但也不够十分精确；定性分析没有定量分析那样繁多的计算负担，但却要求分析者具备一定的经验和能力；定量分析依赖大量的统计数据，而定性分析没有这方面的要求；定性分析较为主观，定量分析基于客观；此外，定量分析的结果很直观，容易理解，而定性分析的结果则很难有统一的解释。组织可以根据具体的情况来选择定性或定量的分析方法。
2)建筑物安全评估方法
按照以上的安全风险评估方法，考虑建筑物破坏的特殊情况，我们认为采用基于知识的分析方法(经验方法)和定性分析方法比较适宜。
3.4.3.3施救中建筑物安全评估经验
施救中建筑物安全评估以经验为主，但是经验来源于科学的认识，在施救中了解建筑物：
(1)地震救援中许多建筑结构处于暂时稳定状态，明确可能引起二次破坏并对救援产生危险的部位。根据情况确定需要支撑加固的部位。
(2)对于部分倒塌的建筑和附近有破坏的建筑进行救援时要评估可能掉落物的危险性。
(3)施救中撤掉的支撑需要补上。
(4)施救中对可能产生危险的建筑物和构建进行必要的观测、监测。
1)建立撤离通道和营救通道
(1)救援前首先准备救援队员的撤离通道和安全位置。
(2)尽量利用废墟内现有空间建立通道。
(3)遇到障碍时，利用设备采取破拆、顶升、凿破方式开辟通道；在清理通道过程中要进行支撑和加固。
2)地震救援安全要求
(1)全体队员必须树立“安全第一”的意识，救援队长是第一安全责任人。
(2)必须对救援现场进行安全评估，明确救援行动方案后才能进入。
(3)设置安全员，安全员应设在能够通视全局，离队长位置较近的高处，随时向队长报告险情，紧急情况下可直接发出警报指令，队员必须听从安全员指挥。
(4)救援队员需配备头盔、口罩、手套、靴子等个人防护装备。
(5)遇到危险及时撤离，重新评估后才能进入。
3.5救援行动中的安全管理
安全策略是指在某个安全区域内，用于所有与安全相关活动的一套规则。在地震救援行动中，保证营救人员和被救人员的安全是营救行动的基本原则。履行安全营救程序、遵守安全操作规范、安全迅速将被困人员救出，并将救援行动的危险降到最低限度是营救行动的基本要求。为实现这一基本原则和基本要求必须采取以下安全策略。
3.5.1风险评估
风险评估是人们认识风险并进而主动降低风险的重要手段。风险评估实际上就是估算、衡量风险，通过运用科学的方法，对所掌握的统计资料、风险信息及风险性质进行系统分析和研究，进而确定各项风险的频度(发生的可能性)和强度(后果的严重程度)，为选择适当的风险处理方法提供依据。简单的说，风险评估就是量化测评某一事件或事物带来的影响或损失的可能程度。
风险评估的目的和作用主要体现在支持“平时”的安全规划和确定“战时”的重点目标。
3.5.1.1风险评估与安全规划
提高公共安全保障与应急能力水平必须从源头抓起，从安全规划做起，风险评估是制定和实施科学安全规划的重要基础。当前我国的城市安全规划大多还只是城市总体规划中的一个机械组成部分，是针对抵御灾害的各种政策性措施和工程性措施的规划，缺乏对城市面临各种灾害事件的综合风险评估，而城市综合性风险评估是城市安全规划的重要依据。科学的安全规划可以防预和减少突发事件的发生和它所带来的损失。城市公共安全规划的主要内容包括：
(1)城市综合风险评估。
(2)城市公共安全规划目标的确定。
(3)城市公共安全规划的风险消除与减弱措施。
(4)城市公共安全的综合应急救援系统。
(5)城市公共安全规划的信息管理系统。
(6)城市公共安全规划的实施。
3.5.1.2风险评估与应急管理
风险评估是应急管理重要有机组成部分，通过风险评估可以确定应急管理的重点目标、关键环节等。如：通过了解存在哪些风险以及哪些是需要特别加以关注的高风险事件，从而制定合理的预防措施和应急预案。通过对事件演化过程各阶段的风险评估，可以辅助以下应急管理措施的优化。
(1)事前加强防护目标抗灾能力。
(2)事中实施科学的救援处置行动。
(3)有效中断灾害链。
(4)事后制定合理的恢复重建方案。
在地震灾害救援中风险评估主要包括风险评估包括除对建筑物稳定性评价和危险鉴定外，还应当包括对现有的通道和可能存在被困者的空间进行评估，评估排除危险、避开危险和减轻危险所能采取的一切行动。
评估贯穿整个救援工作中，尤其是因余震和救援行动对废墟或结构物的扰动或移动可能暴露出新的危险和新的搜索机会应实时进行评估。
3.5.2安全措施
(1)任何救援行动都必须指定安全员。救援队领导和安全员必须自始至终负责救援行动的安全监视，安全员不应再承担其他工作。
(2)救援人员应时刻保持安全意识，必须不折不扣的执行安全员的指令。
(3)所有救援工作应采用规范操作，避免违规操作。
(4)使用救援装备前、后都必须认真检查，对故障设备或怀疑有问题的设备必须立即停止使用并贴黄标签撤下。
(5)高空、井下和狭小空间救援还必须采取必要的防护措施和监控系统。
(6)任何救援技术都必须保证伤员和救助者的安全，禁止一切对上述人员有任何危险的行为。
(7)必须确保伤员不因救援行动失误再遭受伤害。
3.5.3场地控制
场地控制是指将营救目标及其适当向外扩展区域用警戒带或其它警示设备和方法予以圈定并采取如下控制措施，防止非救援人员进入，保证营救行动不被干扰：
(1)实施对进出场地人员计数管理，阻止无关人员进入营救场地。
(2)掌控营救场地内、外信息传递和所有安全事项。
(3)负责发送救援行动情况报告和接收上级指令。
(4)保障营救行动安全有效运行。
在地震救援现场，被困者家属和灾民情绪激动，对救援场地控制不理解甚至反感，救援队通常感到无能为力，而放弃场地控制，这同样是很危险的，轻则干扰救援行动，重则对围观者、被困或营救人员造成伤害。
3.5.4营救人员个人防护
地震灾害紧急救援人员必须配备个人防护装备，因为，在现场救援时，救援人员的身体部位完全暴露在外，而且大多数时间是在倒塌的建筑废墟中进行搜索救援行动，身体各部位非常容易被伤害。据统计肢体受伤时，不同部位会有不同的受伤概率，图3-50。
因此，进入救援场地人员必须始终佩戴安全头盔，穿救援服、救援靴和配带急救包等。
3.5.4.1个人防护装备
所有现场操作(营救)人员都应按照标准的操作程序佩戴全部个人防护装备。必须遵循常规地震救援装备应用手册的最低安全标准。基本配置(图3-51~图3-57)：
头盔(含护目镜、头灯)、耳塞、呼吸面罩、训练服(救援服)、腰带、手套、护膝及护肘、救援靴。
3.5.4.2装备佩戴
(1)佩戴头盔完毕后，必须使用眼部保护(护目镜)和面部防护((口罩)(图3-52)。
(2)必须始终佩戴救援手套(图3-53)。
(3)救援服必须覆盖全身并能防护刮伤。建议救援服使用反射材料(图3-54)。
(4)应穿戴带有踝和趾的救援靴(图3-55)。
3.5.4.3佩戴要求
(1)佩戴头盔时要松紧适度，防止脱落。
(2)非连体式救援服上衣下摆，须系入裤腰内。
(3)救援手套和救援服袖口，救援服裤脚与救援靴口均须连接紧密，严禁皮肤外露。
(4)穿戴救援靴要松紧适度，鞋带一般采用双平结打法，剩余部分须置入靴口内。
3.5.4.4注意事项
(1)个人防护装备训练(救援)后，应进行洗消处理。
(2)损坏的个人防护装备应注意更换。
(3)严禁使用沾满油渍的救援手套操作装备。
4)操作噪音较大的救援装备时，应佩戴耳塞。