要加强并普及防震抗震的基础知识

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《中国城市经济》:建筑设计应满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的规定。汶川抗震设防烈度是7度。这次地震震级和烈度都高于设计标准,但房屋瞬间倒塌正常吗?地震造成的伤害多是中小学,这个现象背后存不存在建筑设计问题?
现阶段,《建筑抗震设计规范》对建筑的抗震设防提出“三个水准”的目标,简单地说就是“小震不坏,中震可修,大震不倒。”具体的要求是:在遭遇第一水准烈度时(比本地区基本烈度小一度半),建筑物一般情况下不会被破坏。在遭遇第二水准烈度时(本地区基本烈度),建筑物可能出现一定程度的破坏,但修复后仍可继续使用。在遭遇第三水准烈度时(比本地区基本烈度高一度),建筑物破坏严重,但不至于倒塌,保证人员安全。按照国家建筑抗震设防标准,汶川地区建筑物的设防烈度为7度,而这次地震震级8级,震中烈度11度,比目前第三水准烈度设防要求(8度)要大得多。由于这次地震的震级大、震源浅、持续时间较长,造成破坏严重,是房屋倒塌的主要原因。
学校倒塌的原因和问题非常值得关注。这次我去灾区,主要是对中科院成都分院各研究所的建筑进行实地考察,调查。未对学校建筑物进行详细考察,是否存在建筑设计问题,目前有许多专家到现场进行考察,他们会得出比较明确的结论。目前我国2004年《建筑工程抗震设计分类标准》中已对人数较多的幼儿园、小学低层教学楼抗震设防类别提高到乙类。针对学校的建筑形式的特点,加上是学生集中活动的场所,人员比较密集,因此今后的设计中,此类房屋的抗震性能一定要有很大的加强,同时我想国家对这方面的建筑规范标准和措施也会比现在更加严格。
《中国城市经济》:震后重建选址应当遵循怎样的原则才能最大可能的避免灾害呢?
我觉得选址这个问题是一个复杂的系统工程,它除了考虑建筑物、桥梁、道路等抗震性能外,也要考虑对生态环境的影响,文物保护,以及本地区经济发展等方面的因素。目前灾后重建工作又刻不容缓,我对灾后重建选址问题有几点看法。第一,要尽量避免危险区,如地震时发生山崩、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段,震中烈度在8级以上发生断裂带或地表发生错位地段。第二,避开因地震产生次生灾害,如水灾等地段。第三,选择比较好的有利地段,避免沙土液化或软土地区等地质结构不稳固地段。第四,房屋建造的层数应错开地震时卓越周期,防止建筑物产生共振,而引起房屋倒塌。如:1985年9月墨西哥地震,6?20层房屋因发生共振,造成房屋倒塌。这是要借鉴的教训。
《中国城市经济》:城市建筑、道路、桥梁等基础设施是城市经济发展的物质保障,地震对这些基础设施的破坏程度是非常大的,您有何感想?
至今为止仍然难以对地震进行准确的预报,加上地震反应的随机性,因此对建筑物、桥梁、道路的破坏程度也是难以预料的。但是我们如果能够严格按照国家规范来设计、施工,建设各种建筑物、道路、桥梁等基础设施,那么仍然可以尽可能将地震的破坏程度降低到最低限度。
《中国城市经济》:都江堰及时提出灾毁安置意见,提出拟建70平米安置房方案,您作为对都江堰市的建筑进行评估的建筑专家,您觉得这个方案的实施(在不断存在余震的情况下)能像预期的那样顺利吗?
我仅对科学院在都江堰的建筑进行考察,对你提出的情况了解不多。我想在余震不断的情况下安置房方案多是临时性建筑,我坚信我们有能力在短期完成此项任务。这种临时性建筑可以连续使用2?3年或更长的时间,况且其抗震性能也很好,所以不必担心。至于震后修建的永久建筑,则需要综合各种因素来进行整体规划。是否会提高目前的设防标准,我想这也是有可能的。

《中国城市经济》:我国传统建筑有一个说法叫“墙倒屋不塌”,曾有新闻报道说,传统的八梁八柱的木结构的村舍在地震中没有倒掉,周边的砖瓦房却被震塌,您怎么看这个现象?
木结构有其自身的优点,但是也有非常大的局限性。这种结构由于在用材上,节点构造做法上差异较大,因此其抗震性能也是千差万别的。其中“穿斗木构架”的承重系统比较正规,木材用量较大,节点构造比较牢固,相比较属于抗震性能较好的木结构。
目前我国抗震设计规范中对此种木结构建筑规定不宜超过二层,总高度不宜超过6米。此外木结构房屋在地震时如发生火灾等次生灾害,则破坏性比其他结构要大得多。如:1923年日本的关东大地震造成火灾,许多木结构的房屋被焚毁。
我在都江堰曾看到木结构的房屋,其中一栋仅墙面发生裂缝,另一栋屋面上的瓦都被震掉了,可是房屋却没有倒塌。这次地震中砖混结构的房屋倒塌较多,但是不能简单说砖混结构不如木结构坚固,必须要全面的、正确的看待这个问题。我们现在建筑结构材料是从木、砖石、混凝土、钢等等一步步发展起来的,将来还会有更多更好的建筑材料被发现和使用。
《中国城市经济》:汶川地震,对该地区的建筑造成了毁灭性的破坏,您作为第一批奔赴灾区的专家,在震区的实际考察中您有哪些切身的感受?
我们这次主要考察了科学院在成都及都江堰部分地区的建筑被破坏的程度。的确这次地震对建筑物毁坏程度是很大的。其中大部分倒塌的房屋是旧城区老房子及砖混结构房屋,而近期建造的钢筋混凝土框架,框架?剪力墙、剪力墙结构房屋虽然受到不同程度的破坏,但倒塌情况较少。
这次赴灾区考察,我感触很多,地震确实造成极大的破坏。但我觉得遭地震破坏而倒塌的建筑物的在设计、施工方面都存在需要进一步重视和改进的问题。比如有些砖混结构房屋,未设构造柱,预制板之间缺少连结措施,而出现房屋倒塌;由于房屋的抗震缝设置偏小,或抗震缝之间填有大量砖、砂浆等杂物造成缝两侧墙体、柱被挤压破坏;屋顶层塔楼倾斜倒塌等等。
其次,我觉得在今后房屋建造中,需要重视对建筑场地的选择;加强建筑物防连续倒塌的设计;进一步强化对影响结构整体安全重要的结构构件的抗震性能设计,使其在地震作用下,不至于出现屈服、破坏,而引起整个房屋倒塌。
同时要把好建筑材料、施工质量关,这一点也是至关重要的。
最后我认为有必要进一步加强地震基本知识和抗震防灾的普及教育,尽可能减少地震时产生的不必要的损失。
(栾敬:中科院建筑设计研究院研究员、国家一级注册结构工程师、结构顾问总工程师)

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