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策劃:人民網科技頻道 編輯:趙竹青  

導語:

  5·12汶川特大地震之后,垮塌的建筑讓人觸目驚心。本是庇佑人類生存、遮風擋雨的家,在地球內部物質和能量的強烈運動下,轉瞬成為廢墟。

  從茅草屋、木屋,到磚瓦堆砌、鋼筋混凝,究竟什麼樣的建筑更適宜人類生存?在這次災難中,底框、磚混、框架,哪些結構的房屋更加不堪一擊?又是哪些建筑結構堅如磐石?

  中國建筑科學研究院在災后先后派出60多名專家趕赴四川、甘肅、陝西,開展震后建筑應急評估工作,對未倒塌房屋進行評估,進行震害調查,並得出了一系列數據和結論……

  在地震不可避免、地震精准預報尚需時日的今天,如何提高建筑物的抗震性能,如何更好地改進地震區劃,成為汶川地震災后重建和關系百姓長遠安危的一個重要課題。
  

  震后建筑評估:結構不同 抗震大不同
 

  震后應急評估──專家組在四川負責檢測評估的建筑主要分布在都江堰、綿陽、德陽等城鎮地區。 截至5月28日,累計檢測評估建筑約800萬平方米,其中:公共建筑約佔50%,住宅小區約佔50%。

 

  城鎮及周邊地區建筑損壞總體情況
嚴重損壞的建筑約佔10%
中等損壞的建筑約佔40%
輕微損壞的約佔50%

三種主要建筑結構牢固指數(點擊查看大圖)

底框結構

磚混結構

框架結構

左圖為嚴重破壞的底框結構構

牢固指數:★

左圖為被嚴重破壞的七層磚混住宅

牢固指數:★

左圖為被跨塌的框架結構

牢固指數:★

右圖為柱頂被壓潰的底框結構

牢固指數:
★★★

右圖為局部倒塌的磚混結構住宅

牢固指數:
★★★

右圖為中等破壞的七層框架結構

牢固指數:
★★★

左圖為柱底被破壞的底框結構

牢固指數:
★★★

左圖為基本完好的六層磚混

牢固指數:
★★★★★

左圖為基本完好的框架結構

牢固指數:
★★★★★


程度 嚴重損壞 中等損壞 損傷輕微
結構 農房、磚混砌體結構、底框結構等 磚混砌體結構、框架結構等房屋建筑 框架結構等
特點
建設年代較早的、抗震設防較低的房屋建筑
 
損壞部分主要為圍護結構、加固后可繼續使用

近年來按照標准規范新建的房屋建筑
 

  評估結論──初步印象:符合“89抗震規范”的建筑基本上沒有嚴重損壞或倒塌。

  編者注:現在我國實行的是《建筑抗震設計規范》國家標准(GB50011—2001),於2002年1月1日起施行。原《建筑抗震設計規范》(GBJ11—89)(簡稱“89抗震規范”)及《工程建設國家標准局部修訂公告》(第1號)已於2002年12月31日廢止。

 


  災后重建,任重道遠﹔地震區劃,當前首任
 


  對於哪塊土地從規律上來說有發生幾級地震的可能,地震學研究上有專門的區分,並通過“地震區劃圖”來表現。

  而對於在這塊土地上建造的房屋需要抗震到什麼等級,建筑學上也有一個專門的名詞--叫做“抗震設防烈度”。

  建國以來,我國已制定過四代“地震區劃圖”。圖中劃分出每個城市、鄉鎮的“抗震設防烈度”,這是工程抗震設防的基礎和前提條件。

  從我國實際發生的大地震情況來看,區劃圖上界定的地震區范圍是基本符合實際的,同時。也存在不少問題。

  因為事實上,有相當多的強震發生在區劃圖上的低烈度區或其附近。如:1966年河北邢台地震、1975年遼寧海城地震、1976年河北唐山地震、1988年河北張北─尚義地震等。

  這次四川汶川地震中也存在這一問題:如德陽、綿陽區劃為6度,北川、綿竹、汶川、都江堰區劃為7度,實際地震烈度比區劃圖中的設防烈度大了許多。

  如何考慮地震發生的不確定性和地震區劃圖可能出現的誤差,是值得重視的問題。

  因此,不少專家建議適當調整地震區劃,因為這關系到災后重建的一系列標准問題。
 

中國地震多發帶分布圖

 

中國地震烈度區劃圖


  地震預測,難題未解﹔房屋抗震,非常必要
 
 

應吸取此次地震及台灣集集地震的大量震害經驗

台灣集集地震中倒塌的教學樓
(外廊懸挑的框架,地震中倒塌)
台灣集集地震中未倒塌的教學樓
(外廊有柱支撐,地震中未倒塌)
 
  對於外廊懸挑的單跨框架,房屋縱向(長方向)空曠又無支撐的中小學教學樓,應改進其結構布置。 或者應限制該結構體系的教學樓不應在8度及8度以上地震區採用。
 

在高烈度區或重要建筑中,採用隔震、減振技術,提高結構整體抗震水平

應用了隔振技術的6層磚混結構,經本次地震及多次余震后結構完好,據住戶介紹,地震時屋內物品晃動很小

隔振支座


  從概念上說,由於地面震動引起的房屋建筑的地震災害是可以通過抗震技術加以減輕的。尤其是房屋倒塌、危及生命安全的災害是可以大量避免的。

  既然地震不能避免、地震預報是目前尚未解決的世界難題,那我們應將關注的重點放在如何提高建筑物的抗震性能上。

  專家認為,這次地震后,我們要吸取國內外多次大地震后恢復重建的經驗,考慮以下幾個問題——

  ·認真仔細的震害調查

  分析不同建筑年代、用途、層數、結構類別、平面形狀,不同地區房屋建筑的破壞情況,分析造成的原因(設防標准、結構體系、結構設計、施工質量等)。對可加固使用的建筑做出鑒定。

  ·進行整體規劃,劃出不適宜建設的地區,做好地震區建設規劃的調整

  ·建議適當提高中小學教學樓、幼兒園、醫院的建筑抗震分類標准

  ·將村鎮建筑納入國家規范體系

  這次地震中,大量的村鎮房屋倒塌,造成大量人員傷亡及財產損失沒有進行正規的設計、施工等,應將村鎮建筑納入國家標准規范體系,政府加強指導、監管。

  ·對砌體房屋和底部框架上部砌體房屋嚴格設計

  這次地震中,多層砌體房屋和底部框架上部砌體房屋大量倒塌,這與台灣集集地震的教訓相同。對這類房屋應嚴格按《建筑抗震設計規范》進行設計,不可超過規范限制的使用范圍。

  ·大型或重要建筑宜按“抗震性能設計”方法,適當提高結構的抗震性能目標,以保証在設防烈度地震作用下結構不發生屈服

  ·在高烈度區或重要建筑中,採用隔震、減振技術,提高結構整體抗震水平

  ·必須加大規范執行力度的監督檢查

 
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  感謝中國建筑科學研究院院長王俊先生對本策劃的支持和幫助。

  感謝中國工程院對本次策劃的大力支持。

 
來源:人民網科技 (責任編輯:趙竹青)
 
 
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