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對于512大地震大量房屋倒塌的原因分析

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]

    512大地震奪取了近10萬(wàn)人的生命，每天在電視機和收音機前看到和聽(tīng)到搶救的過(guò)程都在流淚，從搶救的效果看，十幾萬(wàn)軍隊和無(wú)數的志愿者只從廢墟中救出了不到一萬(wàn)人，原因何在？救援難度太大了，大多數的建筑都成了一片廢墟，已經(jīng)看不出來(lái)原來(lái)的結構，作為一名結構工程師，無(wú)數的畫(huà)面震撼著(zhù)我的心靈，我畢業(yè)20年來(lái)，一直從事建筑設計、施工、監理、甲方等工作，所做的項目遍及十余個(gè)省市，特從專(zhuān)業(yè)技術(shù)的角度對512地震造成大量房屋倒塌的原因進(jìn)行分析，由于沒(méi)有親臨現場(chǎng)，不敢妄言完全正確，只是給相關(guān)專(zhuān)業(yè)調查機構做一個(gè)參考。

    一、大量學(xué)校建筑倒塌的原因分析

    我畢業(yè)后參與設計的第一個(gè)是本單位的一個(gè)子弟小學(xué)設計，規模8個(gè)班總建筑面積約900平米（具體數記不清了），磚混結構3層，按照7度設防，當時(shí)沒(méi)有電腦，全部是手工計算，發(fā)現如下問(wèn)題：

    1、該教室面積為9.3X6.6米，兩道橫梁下設扶壁柱、預應力空心樓板，經(jīng)過(guò)計算，大梁下磚墻的局壓應力過(guò)高，容易在地震往復作用下破壞引起倒塌，因此在設計時(shí)特地加設了梁墊，并與圈梁整體澆筑，經(jīng)驗算滿(mǎn)足規范要求。

    2、懸挑走廊下全部設有懸挑梁，與教室開(kāi)間橫梁和橫墻上的圈梁一體設計，保證了走廊的變形和抗震性能。

    3、考慮到建筑開(kāi)間很大，為了保證樓板具有一定的剛度，所有橫梁按照“十字花籃梁”設計，以保證樓板的四周嵌固。

    在抗震計算方面，由于開(kāi)間大橫墻少，橫向抗震設計不滿(mǎn)足規范，不得已采用了部分370厚磚墻（原方案240墻），經(jīng)過(guò)計算勉強滿(mǎn)足抗震要求，但仍屬抗震性能差，采取了增加扶壁柱、加密構造柱等措施。

    從這個(gè)小項目的設計過(guò)程我得出的經(jīng)驗是：學(xué)校建筑由于“開(kāi)間大、橫墻少”的特點(diǎn)，決定了此類(lèi)建筑本來(lái)抗震性能就較差，因此，在設計時(shí)一定要經(jīng)過(guò)認真的計算，同時(shí)采取加強的措施；我國的抗震設計規范也有明確規定，學(xué)校建筑屬于乙類(lèi)建筑，在計算上滿(mǎn)足當地設防計算標準的同時(shí)，在構造措施上應比本地標準提高一度（注意是“應”，如沒(méi)有做到，設計者是有責任的）。

    從這次地震學(xué)校大量倒塌后的照片上看，有可能大量存在不滿(mǎn)足抗震設計規范要求的情況，特別是在經(jīng)濟落后的鄉鎮，該地區的學(xué)校在設計方面不一定做到了所有的教學(xué)樓都有正規的設計，使建筑物在抗震方面留下了嚴重隱患，而不像教育主管部門(mén)公布的“是由于震級過(guò)大”，要知道建筑抗震設計規范上的“小震不壞、中震可修、大震不倒”是抗震設計的重要原則，經(jīng)過(guò)正規設計的建筑應該要達到不倒塌的目的，即使設計隊伍里有幾個(gè)庸人，發(fā)生倒塌的比例也不會(huì )有如此之高。

    二、大量民房倒塌原因的分析

    在地震發(fā)生后，大量的私人建房倒塌，造成的災害非常嚴重，從照片上看，主要以磚砌體結構居多，由于該地區為非寒冷地區，沒(méi)有保溫隔熱要求，一般砌墻時(shí)多采用240磚墻，甚至采用180墻和120墻，隨著(zhù)近幾年經(jīng)濟的發(fā)展，很多人蓋了2層樓，180墻和120墻由于太薄，抗震性能非常差，在結構設計計算時(shí)，設計人員一般把120墻和180墻的抗震性能忽略不計，打個(gè)不恰當的比方：震區的這些私人房屋與這次地震的破壞力相比，猶如搭積木和晃動(dòng)桌子的關(guān)系，焉有不倒之理？

    三、許多層樓房倒塌的主要原因

    從網(wǎng)上和電視上看到許多居民樓發(fā)生倒塌，由于樓房?jì)热藛T居住集中，疏散不如平房及時(shí)，一旦倒塌必定傷亡慘重，且施救困難，我分析主要是90年以前的樓房居多，當時(shí)國家對抗震設計的研究不足，抗震老規范的標準相對與現在的規范水平要低很多，90年代初期實(shí)行新規范后，曾有文件要求對以前的建筑進(jìn)行鑒定和抗震加固，但由于多數人對抗震的認識不足，該文件的要求并沒(méi)有得到很好的執行，直至釀成嚴重后果。

    這一類(lèi)建筑多數是磚混結構，預制樓板，即使設有圈梁和構造柱也是密度太低，再加上四川是非寒冷地區，內外墻均為240墻（1992年我曾做過(guò)該地區的設計項目），同樣是磚混結構，在抗震性能方面相對與蘭州、天水、西安等寒冷地區的要差1/3左右。

    四、設防標準存在問(wèn)題：

    我個(gè)人認為我國的抗震設防烈度劃分存在一定的問(wèn)題，大家都理解“烈度”是反映當地遭受地震破壞程度的標準，但是我國的烈度標準加入了當地經(jīng)濟水平來(lái)修正，也就變成了反映“可能遭受的損失的程度”，這是不科學(xué)的，因為各的經(jīng)濟發(fā)展速度不一樣，我們也不能夠準確的預測到某地未來(lái)的經(jīng)濟水平，它與當地發(fā)展的機遇、政策的扶持等因素，甚至有沒(méi)有“能干”的領(lǐng)導都有關(guān)系，從映秀??汶川??北川，所有的城鎮都在斷裂帶上（從Google Earth上可以清楚地看到），但是松潘為8度設防，而斷裂帶內的設防標準卻是7度，這是很不科學(xué)的，因為大家都知道斷裂帶位置無(wú)論從發(fā)生地震的頻次和烈度都會(huì )遠遠高于周邊，這條斷裂帶的危險程度要遠高于蘭州、天水、寶雞等大中型城市，地震的發(fā)生不在乎你當地有沒(méi)有城市，經(jīng)濟發(fā)達不發(fā)達，我曾經(jīng)在甘肅生活10多年，我小時(shí)候呆過(guò)的禮縣是一個(gè)經(jīng)濟非常落后的地方，當地的設防標準為“9度以上”，天水是一個(gè)自古就富饒的地方，設防標準沒(méi)有禮縣高。

    五、建設程序和建筑市場(chǎng)管理方面的問(wèn)題

    在90年代，大量農民涌入建筑市場(chǎng)，造就了一批批的“包工頭”，一般都是持有“集體XX級”的施工隊伍，開(kāi)始以低價(jià)搶占建筑市場(chǎng)，隊伍素質(zhì)低（一般包工頭就是農村搞副業(yè)出來(lái)的，只會(huì )在領(lǐng)錢(qián)的時(shí)候簽個(gè)名，從村里拉幾個(gè)高中生就可以充當技術(shù)員），當時(shí)的普遍現象是國有的建筑公司在價(jià)格上失去競爭力，在低價(jià)競爭下即使中標也要賠本，轉包現象嚴重，“偷工減料”更是家常便飯，再加上建筑市場(chǎng)的管理相當混亂，設計“炒更”現象嚴重，甲方在技術(shù)管理方面水平低下，也沒(méi)有監理人員，有些圖紙真正懂專(zhuān)業(yè)的人看到都害怕，但是一棟棟樓房照樣蓋起來(lái)，我甚至懷疑我們學(xué)專(zhuān)業(yè)好像沒(méi)有什么用處，在別人的眼里，蓋房子不過(guò)就是搭積木，是小孩子不用學(xué)習就會(huì )的事情，當時(shí)建設的樓房應該是普遍存在問(wèn)題的，還好，現在全國的建設市場(chǎng)經(jīng)過(guò)重新整頓后，現在已經(jīng)基本有序。

    從這次512大地震中所看到的問(wèn)題：

    在地震的緊急搶險過(guò)后，全國人民都把視線(xiàn)轉向了災后重建，但目光仍然沒(méi)有離開(kāi)災區，我們應該把視線(xiàn)看得更廣、更深遠。

    1、在設防標準問(wèn)題上應該引起國務(wù)院和建設部的高度重視，將全國范圍內的地震高危險區域進(jìn)行重新評估，重新確定設防標準表。

    2、按照現在的抗震設計規范水平，對全國新規范實(shí)施前的建筑抗震能力進(jìn)行檢查、鑒定、評估，該加固的就要進(jìn)行加固，特別是90年代建設的樓房還要對建筑實(shí)體質(zhì)量和安全進(jìn)行重點(diǎn)排查。

    3、提高學(xué)校、禮堂、公共建筑等人員集中的建筑和生命線(xiàn)工程的抗震設防標準，要樹(shù)立生命的價(jià)值高于財產(chǎn)的觀(guān)念，防止在地震中出現大量的人員傷亡。

    4、對于學(xué)校、禮堂等空曠建筑，應強制淘汰落后的建筑結構形式，規定全國學(xué)校不得采用磚混和預制樓板結構形式（在經(jīng)濟發(fā)達的珠三角地區已經(jīng)沒(méi)有磚混結構，也沒(méi)有預制混凝土構件廠(chǎng)）。

    5、繼續整頓建筑市場(chǎng)，上升到立法高度，嚴格實(shí)行問(wèn)責制，加大設計、監理人員的權限，對違法的人員要加重處罰力度，殺一儆百，避免在巨大利益前的僥幸違法心理。

    6、對學(xué)校、醫院等建筑推行標準設計，按照不同的規模標準和設防烈度標準做出標準圖，統一標準（等于提高了設計水平）。

    看了網(wǎng)上的相關(guān)報道，從專(zhuān)業(yè)人員的角度，我對四川省教育部門(mén)給出的“理由”實(shí)在無(wú)法接受，我暫且不去推論他們如此說(shuō)法的目的性，但如果在如此重大的災害結果面前，我們不能夠用科學(xué)的態(tài)度和積極的心態(tài)去面對，那么，今天的悲劇還會(huì )是下一次悲劇的序幕，這個(gè)時(shí)候在這個(gè)問(wèn)題上，我們每個(gè)人需要的不簡(jiǎn)單是專(zhuān)業(yè)水平，更重要的是良心。

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