“四川發(fā)生特大地震災(zāi)害后,中國(guó)建筑科學(xué)研究院已先后派出60多名專(zhuān)家趕赴災(zāi)區(qū)開(kāi)展震后建筑應(yīng)急評(píng)估工作,對(duì)未倒塌房屋進(jìn)行評(píng)估。連日來(lái),他們?cè)谒拇ǘ冀、綿陽(yáng)、德陽(yáng)等城鎮(zhèn)地區(qū)累計(jì)檢測(cè)評(píng)估建筑約800萬(wàn)平方米。”作為這些專(zhuān)家中的一員,中國(guó)建筑科學(xué)研究院院長(zhǎng)王俊告訴《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者,災(zāi)區(qū)觸目驚心的場(chǎng)景讓他心情沉重。
“嚴(yán)重?fù)p壞的房屋約占10%,主要是農(nóng)房、磚混
砌體結(jié)構(gòu)、底框結(jié)構(gòu)等建設(shè)年代較早的、
抗震設(shè)防較低的房屋建筑!蓖蹩≌f(shuō)。
在近日由中國(guó)工程院和中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)聯(lián)合承辦的“四川地震災(zāi)后重建中的工程建設(shè)問(wèn)題”論壇上,來(lái)自建筑領(lǐng)域的多位院士認(rèn)為,在地震不可避免、地震精準(zhǔn)預(yù)報(bào)尚需時(shí)日的今天,如何提高建筑物的抗震性能,如何更好地改進(jìn)地震區(qū)劃,是災(zāi)后重建中關(guān)系百姓長(zhǎng)遠(yuǎn)安危的一個(gè)重要課題。
適當(dāng)調(diào)整地震區(qū)劃
令王俊稍感欣慰的是,專(zhuān)家們現(xiàn)場(chǎng)考察時(shí),發(fā)現(xiàn)符合“89抗震規(guī)范”的建筑基本上沒(méi)有嚴(yán)重?fù)p壞或倒塌!89抗震規(guī)范”是原《建筑
抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)的簡(jiǎn)稱,已于2002年12月31日廢止,現(xiàn)在我國(guó)實(shí)行的是《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(
GB50011-2001)。
調(diào)查過(guò)程中,王俊發(fā)現(xiàn),實(shí)際
地震烈度比地震區(qū)劃圖中的
設(shè)防烈度大了許多。我國(guó)建國(guó)以后已經(jīng)制定過(guò)4代地震區(qū)劃圖,圖中劃分出每個(gè)城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的
抗震設(shè)防烈度,這是工程抗震設(shè)防的基礎(chǔ)和前提條件。但事實(shí)上,有相當(dāng)多的強(qiáng)震發(fā)生在區(qū)劃圖上的低烈度區(qū)或其附近,如1966年河北邢臺(tái)地震、1975年遼寧海城地震、1976年河北唐山地震等。這次四川汶川地震中也存在這一問(wèn)題,如德陽(yáng)、綿陽(yáng)區(qū)劃為6度,北川、綿竹、汶川、都江堰區(qū)劃為7度。
對(duì)此,王俊建議適當(dāng)調(diào)整地震區(qū)劃,因?yàn)檫@關(guān)系到災(zāi)后重建的一系列標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,他希望相關(guān)部
門(mén)能夠盡快組織研究和落實(shí)。
地震預(yù)報(bào)是目前尚未解決的世界性難題,因此,王俊認(rèn)為,應(yīng)將關(guān)注的重點(diǎn)放在如何提高建筑物的抗震性能上。他建議,吸取國(guó)內(nèi)外多次大地震恢復(fù)重建的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真、仔細(xì)地進(jìn)行震害調(diào)查,進(jìn)行整體規(guī)劃并劃出不適宜建設(shè)的地區(qū),適當(dāng)提高中小學(xué)教學(xué)樓、幼兒園、醫(yī)院的建筑抗震分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),將村鎮(zhèn)建筑納入國(guó)家規(guī)范體系,對(duì)砌體房屋和底部
框架上部砌體房屋進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì),適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)和結(jié)構(gòu)整體抗震水平,加大規(guī)范執(zhí)行力度的監(jiān)督檢查。
共同負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)抗震安全
針對(duì)汶川大地震造成大量建筑和橋梁破壞倒塌的情況,主要從事建筑結(jié)構(gòu)抗震理論和抗震設(shè)計(jì)方法研究的清華大學(xué)教授錢(qián)稼茹指出,在災(zāi)后重建前,修訂有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)圖集具有重大意義。他建議,應(yīng)重新審定我國(guó)城鎮(zhèn)設(shè)防烈度,并考慮建筑用途,增加建筑重要性系數(shù)。
對(duì)于震后恢復(fù)重建規(guī)劃,錢(qián)稼茹強(qiáng)調(diào),對(duì)于新建建筑,建筑師與工程師要共同負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)抗震安全。
錢(qián)稼茹認(rèn)為,從區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和地區(qū)能力出發(fā),規(guī)劃用地應(yīng)避開(kāi)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū);要把防災(zāi)安全控制在規(guī)劃選址和可行性論證階段;應(yīng)考慮建設(shè)以社區(qū)為單元的城鎮(zhèn)防災(zāi)體系。尤其是對(duì)于醫(yī)院和學(xué)校建筑,應(yīng)采用抗震能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu),增大結(jié)構(gòu)
剛度,抗震結(jié)構(gòu)措施要符合比設(shè)防烈度高1度的要求,加強(qiáng)整體牢固性。此外,他認(rèn)為,對(duì)于村鎮(zhèn)建筑要按照規(guī)范規(guī)定抗震設(shè)防,盡可能不采用石結(jié)構(gòu);采用生土結(jié)構(gòu)時(shí),要減輕屋蓋自重;加強(qiáng)對(duì)自建房屋的指導(dǎo),重點(diǎn)是如何加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。
應(yīng)用
隔震技術(shù)
鑒于我國(guó)災(zāi)難性大地震多發(fā)生在地震區(qū)劃圖上的低烈度區(qū),廣州大學(xué)工程抗震研究中心主任、中國(guó)工程院院士周福霖認(rèn)為,除了按烈度設(shè)防外,更要著重防御突發(fā)性的大地震。
他認(rèn)為,“要建造強(qiáng)地震中不倒的房屋,一方面要提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震安全標(biāo)準(zhǔn),另一方面要采用有效、成熟的結(jié)構(gòu)隔震等技術(shù),建造強(qiáng)地震中的安全房屋!
傳統(tǒng)房屋在地震時(shí)激烈晃動(dòng),梁柱
開(kāi)裂,內(nèi)部裝飾、
設(shè)備被破壞;而隔震房屋在地震時(shí)緩慢平動(dòng),
變形集中在柔軟
支座,以保護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部裝飾、設(shè)備。
據(jù)周福霖介紹,傳統(tǒng)抗震技術(shù)根據(jù)預(yù)定烈度,加強(qiáng)
構(gòu)件,硬抗地震,只能保護(hù)結(jié)構(gòu);而隔震技術(shù)能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)地震,通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù),以柔克剛。
1993年,在廣東省汕頭市陵海路38號(hào),中國(guó)第一幢隔震房屋誕生了。這棟樓房不是直接建在地面上的,而是壓在23個(gè)
橡膠支座上。這些橡膠支座的直徑有60厘米至80厘米,外形就像是一個(gè)大的蜂窩煤。周福霖介紹說(shuō):“這座樓房建成后,已在1994年和2006年經(jīng)歷了兩次臺(tái)灣海峽強(qiáng)震,隔震樓房的居民普遍稱沒(méi)有感覺(jué)到地震!
汶川大地震發(fā)生后,甘肅省武都縣有3棟砌體結(jié)構(gòu)的6層隔震房屋表現(xiàn)良好,震動(dòng)緩慢,屋內(nèi)家具完好,墻體無(wú)
裂縫!爸?chē)姆孔佑行┒奸_(kāi)裂了,這些房子卻安然無(wú)恙。”周福霖表示,“推廣應(yīng)用隔震技術(shù),是提高各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)物抗震安全性的最有效對(duì)策之一。這種橡膠支座隔震技術(shù)很有可能在四川災(zāi)區(qū)重建中應(yīng)用!
提高教育建筑抗震能力
5月12日汶川大地震發(fā)生后不久,土
木結(jié)構(gòu)專(zhuān)家、中國(guó)工程院院士江歡成帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)對(duì)成都、都江堰等地區(qū)的房屋進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。他在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),成都地區(qū)的建筑物并沒(méi)有因地震造成較大的結(jié)構(gòu)裂縫,房屋結(jié)構(gòu)基本安全;都江堰市區(qū)70%以上的房屋可以加固修復(fù)。
對(duì)此,江歡成指出:“是否可以把更多的注意力從過(guò)渡安置房轉(zhuǎn)到加固和修復(fù)損傷建筑中來(lái)。”
江歡成粗略地估算了一下,假如建設(shè)100萬(wàn)套過(guò)渡安置房,每套20平方米,夾心
彩鋼板房每平方米約2000元,那么費(fèi)用就達(dá)400億元,另外還要加上基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)數(shù)百億元。
江歡成說(shuō):“災(zāi)后重建決策要冷靜、理智,需要搞調(diào)研、走程序,在做好地震區(qū)劃、安全評(píng)估、災(zāi)后重建規(guī)劃后再搞建設(shè)!彼特別強(qiáng)調(diào),首先要安置中小學(xué)校,同時(shí)要檢測(cè)道路、堤壩等基礎(chǔ)設(shè)施。
目前我國(guó)的建筑物法規(guī)要求,新建建筑要滿足最新頒發(fā)的相關(guān)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),而對(duì)于已經(jīng)存在的建筑,則并沒(méi)有規(guī)定其一定要進(jìn)行加固以滿足新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō),我國(guó)現(xiàn)存建筑結(jié)構(gòu)按照其建成的歷史時(shí)期不同,存在多種不同的質(zhì)量水準(zhǔn)。
“這次地震我們?yōu)榇烁冻隽藰O大的代價(jià)。”江歡成說(shuō),“如果將所有的建筑物都加固到新標(biāo)準(zhǔn)的要求,確實(shí)是需要大量的人力、物力、財(cái)力,從我國(guó)現(xiàn)階段的國(guó)情來(lái)說(shuō)也不現(xiàn)實(shí),但卻可以逐步讓一些重要的建筑物先加固起來(lái),比如教育建筑。”
江歡成認(rèn)為,提高中小學(xué)教學(xué)樓抗震能力的措施主要包括:將教育建筑的
強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高1度;提高結(jié)構(gòu)的整體剛度,如
樓板和墻;提供多道抗震防線,縱向包括框架和墻,橫向包括墻、構(gòu)造柱和腰箍,走廊加柱;不采用預(yù)制板;加強(qiáng)構(gòu)造柱拉結(jié);不采用懸挑走廊;有條件時(shí),可采用隔震墊隔震。
“我們的目標(biāo)是要把中小學(xué)校建設(shè)成為社區(qū)安全庇護(hù)所!苯瓪g成說(shuō)。
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