0 引言

地震灾害是全国第一次自然灾害综合风险普查的6个灾种之一。据统计，地震中约95%的人员伤亡是由于建筑物破坏和倒塌造成的。而我国超过80%的5级以上地震发生在农村地区，地震造成的死亡人数中近60%为农村人口（王挺等，2015）。许多学者对农村房屋抗震性能进行了调查研究，如：吕国军等（2016）和刘龙等（2019）对河北张家口市、乔敏敏（2015）对山西忻州市、刘贾贾等（2022）对邢台西部、姚新强等（2022）对天津、王挺等（2015）对广东等地区农村房屋抗震性能进行调查研究，得到农村房屋的结构类型、地震地质概况、薄弱环节等，并给出对策建议，为这些地区农村民居防震减灾工作提供了参考。宏观掌握建筑物分布和抗震能力现状，切实提高农村民居的抗震能力，对最大限度减轻地震灾害损失具有重大现实意义（孙柏涛等，2017）。

平山县地处石家庄市西部，太行山东麓，受经济水平、传统观念等因素限制，抗震意识薄弱，该区农村大部分民居未经正规抗震设计，房屋建造具有随意性，房屋质量参差不齐，造成房屋整体抗震性能较差。本文主要对石家庄市平山县农村房屋的结构类型、建设年代等进行实地调查，对其抗震性能进行分析，并结合地形地貌、人口分布特征，分析农村房屋在抗震设防中存在的问题，提出相应对策与建议。

1 研究区概况

平山县地貌属山地类型，有亚高山、中山、低山、丘陵、平原5个亚类，并兼有阶地、岗坡、谷地、凹地等多种地貌类型（图 1）。亚高山：合河口乡前大地、中台山村的驼梁一带，海拔2 000—2 281 m，地势高而坡缓，面积约0.5万亩；中山区：合河口、营里、上观音堂、下口、北冶等乡的一部分村庄，海拔1 000—2 000 m，面积约52.1万亩；低山区：蛟潭庄、孟家庄、杨家桥、小觉等乡镇，海拔500—1 000 m，面积最大，约140.2万亩；丘陵区和山前平原区：下槐、岗南、古月、西柏坡等乡镇滹沱河干流沿岸村庄和宅北、苏家庄、东王坡、南甸、上三汲、两河、西大吾、温塘、东回舍、孟贤壁、平山镇等乡镇，海拔500 m以下，其中丘陵区面积约104.8万亩，平原约99.6万亩。

调研点综合考虑地形地貌、人口、历史地震等因素，以对平山地区全县覆盖为原则，在平山县下辖23个乡镇进行抽样调研，抽样点以自然村为单位，共调查村落69个，调查点分布见图 1。

2 房屋结构特征

实际调研发现，平山县地处太行山东麓，农村民居分布比较分散，主要分布在东部平原和山间沟谷等坡度较为平缓地区，民居类型以砖混结构（墙体由砖砌筑，房顶为预制板或水泥现浇）、土木结构（墙体由土坯或夯土砌筑，房顶为木屋架）、砖木结构（墙体由砖砌筑，房顶为木屋架）和石木结构（墙体由石块砌筑，房顶为木屋架）为主，其他类型房屋较少。砖混和砖木结构民居遍布平山县，土木结构民居主要分布在平山县东部平原地区，而石木结构民居多数位于山间沟谷，但绝大多数民居为单层结构，民居建筑在山区多为石头基础，在平原东部地区多为砖基础。结构类型统计见表 1。

由表 1可知，在调查的69个村庄17 566栋民居中，大部分乡镇以砖混结构为主体，砖木结构次之，土木结构和石木结构主要分布在合河口乡、上观音堂乡、北冶乡、孟家庄镇等西北或西南部高山区，山区房屋类型整体较平原地区多。在各类民居结构统计中，砖混结构民居占比约71.37%，是目前民居房屋较为普遍的结构类型；土木结构、砖木结构和石木结构分别占比约8.96%、13.10%和6.57%（图 2）。据调查，平山县房屋建造年代跨度较大，整体房屋建造年代集中在1980—2010年，约占房屋总量的78.50%，2010年后房屋建造数量明显减少（图 3），其中1970年前的房屋多为石木结构，20世纪70年代房屋以石木结构和土木结构为主，20世纪80年代房屋以砖木结构为主，随着经济发展，1990年后砖混结构比例大幅度提升。

2.1 砖混结构

砖混结构房屋在平山县广泛分布且数量最多，占比约68.8%。此类民居以普通砖为墙体材料，单层房屋为主，少数二层，外墙和内墙厚度均约240 mm，约85%的民居为水泥现浇房顶，部分民居为预制板房顶。

砖混结构房屋分为无抗震措施（图 4）和有抗震措施（图 5）2种，其中2000年之前建造的大部分民居，无构造柱和圈梁，或只有构造柱和圈梁中的一种构造措施，或仅有窗、门上的过梁，且多数使用预制板顶，预制板与预制板、预制板与墙体之间连接薄弱，存在抗震隐患，在2022年平山M_S 4.3地震中，部分房屋出现墙体裂缝；有抗震措施的砖混结构民居在建造过程中虽无标准化图纸和设计，但采取了圈梁、构造柱等构造措施，且在屋顶、屋面以及墙面进行了钢筋拉结，房屋抗震性能相对较好，抗震薄弱环节主要体现在墙体门窗尺寸过大，开间和进深比较随意。

2.2 砖木结构

砖木结构房屋（图 6）分布相对广泛，尤其是山区保存数量较多。此类房屋占比约12.0%，多建造于20世纪90年代，均为单层房屋，横墙作为承重墙，外墙和内墙厚度均约240 mm，屋盖采用木屋架体系，多为平屋顶，人字坡形屋顶占一定比例，属于硬山搁檩。房屋未经抗震设计，墙体与檩条连接性差，砂浆强度低，未见圈梁构造柱，抗震能力一般。

2.3 土木结构

土木结构房屋（图 7）多见于平山县中西部山区，占比仅次于砖木结构，约10.3%。此类民居多建于20世纪80年代，横墙承重，墙体由夯土或土坯砌筑，为了美观，常在土墙外加包墙砖（俗称“砖包皮结构”），在房屋整体抗震性能方面没有作用。屋盖多为人字坡形式，以檩上搁椽、椽上铺草、草上盖瓦方式建造。此类结构房屋墙体土坯本身强度远低于设计值，且早期使用黏土堆砌，土坯之间连接强度不够，抗剪能力不足。

2.4 石木结构

石木结构房屋（图 8）主要建于20世纪80年代及以前，占比约8.9%。墙体多为毛石和稍加工的块石，且部分房屋墙体既有石块也有土坯，个别村庄的房屋使用较为规则的条石或料石砌筑。

石木结构房屋与砖木结构房屋类似，单体石块强度较大，但石块之间粘结不够牢靠，因建造年代久远，多数使用黏土连接、石灰勾缝，远不及水泥砂浆和混合砂浆黏性强，墙体和屋盖之间缺乏有效连接，结构体系自重较大，震害隐患较大。

3 常住人口分布特征

根据全国第七次人口普查数据^①，截至2020年11月1日零时，平山县常住人口423 333人，人口密度约159人/km²。城镇人口219 902人，城镇化比率约51.95%。常住人口中，男性占比约51.07%，女性占比约48.93%；年龄结构中，0—14岁人口占比约21.14%，15—59岁人口占比约56.5%，60岁以上人口占比约22.36%，65岁以上人口占比约15.32%（图 9）。实际调查发现人口分布具有聚集性，常住人口主要分布在县城及乡镇所在地，其中60岁以上人口分布比例存在明显差异，西部山区占比明显较高，西南部占比较低。

① 第七次全国人口普查http://www.stats.gov.cn/zt_18555/zdtjgz/zgrkpc/dqcrkpc/ggl/

4 农村房屋抗震性能评价

对该地区农村房屋抗震能力有影响的主要因素为建造年代、地基基础、抗震措施及所处场地条件等（孙柏涛等，2017）。甄盟等（2015）对山西省农村民居运用统计分析方法，对县级尺度的房屋抗震性能进行了分析。明小娜等（2018）通过对云南省完整的砖混结构房屋建筑震害矩阵平均震害指数对比、震例对比，建立了砖混结构房屋震害矩阵，用于评估现有砖混结构房屋的抗震能力。刘龙等（2019）在抽样调查基础上，结合已有农村房屋震害经验，利用综合分析方法，构建研究区农村民居抗震性能指数计算模型，得到各个乡镇的农村民居抗震性能指数。考虑到平山县无历史地震震害，且农村房屋选址随意，大部分为自建房，无统一建造标准，建筑年代跨度较大，房屋抗震因素难以量化，结合刘晓丹等（2019）的研究结果，并参照历年中国大陆地震灾害损失评估资料（中国地震局震灾应急救援司, 2010, 2015），总结农村房屋各类房屋震害特点，给出房屋抗震能力评估表（表 2）。根据以往震害经验（国家地震局，1982；河北省地震局，1986；张国民，1999；张启富等，1999），影响该地区农村房屋抗震性能的主要因素为房屋结构类型，文中采用专家打分法，即震害经验丰富的专家根据调查数据，结合实践经验，为各调查点各类结构房屋打分，并将打分结果作为该调查点各类房屋抗震性能指数，综合考虑各乡镇每个调查点的打分情况，确定各结构类型房屋的抗震性能指数（刘晓丹等，2019）。结合河北省历史地震震害资料（郭秋娜等，2021）和平山县各类结构房屋比例，建立该地区农村房屋抗震性能指数，并以乡为单位，绘制该地区农村抗震能力评价图。房屋抗震性能指数可表示为

$ R=P_{\mathrm{zh}} \times I_{\mathrm{zh}}+P_{\mathrm{zm}} \times I_{\mathrm{zm}}+P_{\mathrm{tm}} \times I_{\mathrm{tm}}+P_{\mathrm{yd}} \times I_{\mathrm{sm}} $

(1)

式中：R表示以县为区域的房屋抗震性能指数；P_zh、P_zm、P_tm、P_sm分别指以乡为单位的砖混结构、砖木结构、土木结构和石木结构房屋所占比例；I_zh、I_zm、I_tm、I_sm分别指以县为单位的砖混结构、砖木结构、土木结构和石木房屋的抗震性能指数，采用专家打分法获得。

将专家打分分值进行平均，得到砖混结构、砖木结构、土木结构和石木结构的房屋的抗震性能指数分别为：0.18、0.10、0.07、0.05。结合抗震性能指数分级表（表 2），计算平山县各乡镇房屋抗震性能指数，结果见表 3、图 10，并基于抗震能力等级（表 2），绘制各乡镇房屋抗震性能等级分布图，见图 11。

由图 10直观可见，平山县温塘镇农村房屋抗震性能指数较高，上观音堂乡房屋抗震性能指数最低。

结合图 1、表 3，可知平原地区农村房屋整体抗震性能高于山区。在地理分布上，平山县西北的合河口乡、蛟潭庄镇、营里乡和孟家庄镇整体抗震性能相当，普遍偏低，此与当地地形复杂、交通不便、经济相对落后有关；西南部的杨家桥乡、小觉镇、下口镇等地较西北部抗震性能相对提高，但明显不如位于东部平原地区的平山镇、上三汲乡等地。

由图 11可见：除温塘镇外，平山县各乡镇抗震性能一般。分析认为，农村房屋的抗震性能与当地经济建设相关，其中温塘镇以温泉为支柱旅游产业，经济相对发达，砖混结构房屋较多，整体抗震性能较高；上观音堂乡位于平山县西北部山区，交通不便，且石木结构房屋较多，抗震性能一般。

5 结论

对平山县各乡镇房屋进行抽样调查，结果表明：平山县地区地形复杂，地貌类型较多，实际调查发现，除东部平原地区外，大部分房屋沿山间沟谷分布；农村房屋结构类型主要有砖混、砖木、土木和石木结构，房屋数量占比分别为71.37%、13.10%、8.96%、6.57%，除部分砖混结构房屋有抗震设防措施，如圈梁构造柱外，其余结构类型房屋均无抗震措施；1970年前的房屋多为石木结构，在20世纪70年代建造的房屋以石木结构和土木结构为主，20世纪80年代则以砖木结构为主，随着经济的发展，1990年后砖混结构房屋比例大幅度提升；平山县整体房屋建造年代集中在1980—2010年，占房屋总量的78.50%，2010年后房屋建造数量明显减少。

通过专家打分法，结合历史地震震害计算平山县农村房屋抗震性能指数，评价房屋抗震性能，结果表明，除温塘镇民居抗震性能相对较好外，平山地区其他乡镇农村房屋抗震性能整体一般，可能是因为当地经济落后、防灾减灾意识薄弱和抗震知识缺乏所致。为了提升当地农村房屋的抗震性能，建议加强防灾减灾宣传，从根本上引导当地居民深切了解抗震设防的重要性，提升居民防震减灾意识。农村民居在抗震设计上并不完善，且施工相对随意，材料选择不够标准，建议尽快出台适应农村的免费建筑图纸，组织当地建筑工匠定期培训，提高房屋建造质量，提升房屋抗震水平。