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策划:人民网科技频道 编辑:赵竹青  

导语:

  5·12汶川特大地震之后,垮塌的建筑让人触目惊心。本是庇佑人类生存、遮风挡雨的家,在地球内部物质和能量的强烈运动下,转瞬成为废墟。

  从茅草屋、木屋,到砖瓦堆砌、钢筋混凝,究竟什么样的建筑更适宜人类生存?在这次灾难中,底框、砖混、框架,哪些结构的房屋更加不堪一击?又是哪些建筑结构坚如磐石?

  中国建筑科学研究院在灾后先后派出60多名专家赶赴四川、甘肃、陕西,开展震后建筑应急评估工作,对未倒塌房屋进行评估,进行震害调查,并得出了一系列数据和结论……

  在地震不可避免、地震精准预报尚需时日的今天,如何提高建筑物的抗震性能,如何更好地改进地震区划,成为汶川地震灾后重建和关系百姓长远安危的一个重要课题。
  

  震后建筑评估:结构不同 抗震大不同
 

  震后应急评估――专家组在四川负责检测评估的建筑主要分布在都江堰、绵阳、德阳等城镇地区。 截至5月28日,累计检测评估建筑约800万平方米,其中:公共建筑约占50%,住宅小区约占50%。

 

  城镇及周边地区建筑损坏总体情况
严重损坏的建筑约占10%
中等损坏的建筑约占40%
轻微损坏的约占50%

三种主要建筑结构牢固指数(点击查看大图)

底框结构

砖混结构

框架结构

左图为严重破坏的底框结构构

牢固指数:★

左图为被严重破坏的七层砖混住宅

牢固指数:★

左图为被跨塌的框架结构

牢固指数:★

右图为柱顶被压溃的底框结构

牢固指数:
★★★

右图为局部倒塌的砖混结构住宅

牢固指数:
★★★

右图为中等破坏的七层框架结构

牢固指数:
★★★

左图为柱底被破坏的底框结构

牢固指数:
★★★

左图为基本完好的六层砖混

牢固指数:
★★★★★

左图为基本完好的框架结构

牢固指数:
★★★★★


程度 严重损坏 中等损坏 损伤轻微
结构 农房、砖混砌体结构、底框结构等 砖混砌体结构、框架结构等房屋建筑 框架结构等
特点
建设年代较早的、抗震设防较低的房屋建筑
 
损坏部分主要为围护结构、加固后可继续使用

近年来按照标准规范新建的房屋建筑
 

  评估结论――初步印象:符合“89抗震规范”的建筑基本上没有严重损坏或倒塌。

  编者注:现在我国实行的是《建筑抗震设计规范》国家标准(GB50011—2001),于2002年1月1日起施行。原《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89)(简称“89抗震规范”)及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1号)已于2002年12月31日废止。

 


  灾后重建,任重道远;地震区划,当前首任
 


  对于哪块土地从规律上来说有发生几级地震的可能,地震学研究上有专门的区分,并通过“地震区划图”来表现。

  而对于在这块土地上建造的房屋需要抗震到什么等级,建筑学上也有一个专门的名词--叫做“抗震设防烈度”。

  建国以来,我国已制定过四代“地震区划图”。图中划分出每个城市、乡镇的“抗震设防烈度”,这是工程抗震设防的基础和前提条件。

  从我国实际发生的大地震情况来看,区划图上界定的地震区范围是基本符合实际的,同时。也存在不少问题。

  因为事实上,有相当多的强震发生在区划图上的低烈度区或其附近。如:1966年河北邢台地震、1975年辽宁海城地震、1976年河北唐山地震、1988年河北张北―尚义地震等。

  这次四川汶川地震中也存在这一问题:如德阳、绵阳区划为6度,北川、绵竹、汶川、都江堰区划为7度,实际地震烈度比区划图中的设防烈度大了许多。

  如何考虑地震发生的不确定性和地震区划图可能出现的误差,是值得重视的问题。

  因此,不少专家建议适当调整地震区划,因为这关系到灾后重建的一系列标准问题。
 

中国地震多发带分布图

 

中国地震烈度区划图


  地震预测,难题未解;房屋抗震,非常必要
 
 

应吸取此次地震及台湾集集地震的大量震害经验

台湾集集地震中倒塌的教学楼
(外廊悬挑的框架,地震中倒塌)
台湾集集地震中未倒塌的教学楼
(外廊有柱支撑,地震中未倒塌)
 
  对于外廊悬挑的单跨框架,房屋纵向(长方向)空旷又无支撑的中小学教学楼,应改进其结构布置。 或者应限制该结构体系的教学楼不应在8度及8度以上地震区采用。
 

在高烈度区或重要建筑中,采用隔震、减振技术,提高结构整体抗震水平

应用了隔振技术的6层砖混结构,经本次地震及多次余震后结构完好,据住户介绍,地震时屋内物品晃动很小

隔振支座


  从概念上说,由于地面震动引起的房屋建筑的地震灾害是可以通过抗震技术加以减轻的。尤其是房屋倒塌、危及生命安全的灾害是可以大量避免的。

  既然地震不能避免、地震预报是目前尚未解决的世界难题,那我们应将关注的重点放在如何提高建筑物的抗震性能上。

  专家认为,这次地震后,我们要吸取国内外多次大地震后恢复重建的经验,考虑以下几个问题——

  ·认真仔细的震害调查

  分析不同建筑年代、用途、层数、结构类别、平面形状,不同地区房屋建筑的破坏情况,分析造成的原因(设防标准、结构体系、结构设计、施工质量等)。对可加固使用的建筑做出鉴定。

  ·进行整体规划,划出不适宜建设的地区,做好地震区建设规划的调整

  ·建议适当提高中小学教学楼、幼儿园、医院的建筑抗震分类标准

  ·将村镇建筑纳入国家规范体系

  这次地震中,大量的村镇房屋倒塌,造成大量人员伤亡及财产损失没有进行正规的设计、施工等,应将村镇建筑纳入国家标准规范体系,政府加强指导、监管。

  ·对砌体房屋和底部框架上部砌体房屋严格设计

  这次地震中,多层砌体房屋和底部框架上部砌体房屋大量倒塌,这与台湾集集地震的教训相同。对这类房屋应严格按《建筑抗震设计规范》进行设计,不可超过规范限制的使用范围。

  ·大型或重要建筑宜按“抗震性能设计”方法,适当提高结构的抗震性能目标,以保证在设防烈度地震作用下结构不发生屈服

  ·在高烈度区或重要建筑中,采用隔震、减振技术,提高结构整体抗震水平

  ·必须加大规范执行力度的监督检查

 
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  感谢中国建筑科学研究院院长王俊先生对本策划的支持和帮助。

  感谢中国工程院对本次策划的大力支持。

 
来源:人民网科技 (责任编辑:赵竹青)
 
 
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