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結構工程師考察四川地震災區記實(shí)

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 21:00:22 [收藏]

    我們是第一支考察四川地震災區破壞現場(chǎng)的外國結構工程師團隊。截至2008年5月23日的統計，這場(chǎng)8.0級地震已經(jīng)造成超過(guò)55000人死亡、20000人失蹤。后續統計的死亡數字預計還會(huì )上升。這場(chǎng)地震發(fā)生在中國的人口稠密地區，當地沒(méi)有預計會(huì )發(fā)生如此大規模的地震。許多學(xué)校和醫院倒塌，造成數以千計的學(xué)生和病人死亡。傷亡數量和破壞規模使得我們的行程充滿(mǎn)艱辛。

    我們奔赴中國研究這場(chǎng)地震，為地震工程研究所收集數據，并且調查我們客戶(hù)受損的設施。但隨著(zhù)時(shí)間推移，我們的任務(wù)還演變成為國內外媒體提供技術(shù)評論以及幫助當地居民。

    此行徹底改變了我，無(wú)論是作為一個(gè)人還是一名結構工程師。我永遠不會(huì )忘記死亡的氣味和倒塌校舍中的小書(shū)包。這是一場(chǎng)本來(lái)完全可以避免的工程災難。但這也不僅僅是中國自身的問(wèn)題。這是一個(gè)世界范圍的問(wèn)題，類(lèi)似的危險建筑遍布全世界。結構工程師有責任道出問(wèn)題并采取行動(dòng)。

    這是我在考察災難時(shí)記錄下來(lái)的個(gè)人筆記。

    在此行中我發(fā)現中國政府非常開(kāi)放，組織良好、能力充沛。我也發(fā)現四川人民的友好和堅韌。我忘不了一位失去家庭和所有財物的老婦慷慨地把水和面包讓給我們。

    我要感謝我們團隊的成員：Global Risk Miyamoto的Chris Heaton，中鐵十局第三工程公司的Rocky Ng。沒(méi)有他們根本無(wú)法成行。我還要感謝Miyamoto International和Global Risk Miyamoto的工作人員和我們的客戶(hù)，大家鼓勵的郵件讓我在旅途中保持清醒。尤其要感謝Tom Chan, Shin Kao和Rebecca Cully提供的技術(shù)幫助和對手稿的編輯，對于我們的旅程和這篇筆記都至關(guān)重要。Peter Yanev親自到訪(fǎng)過(guò)100多個(gè)地震現場(chǎng)，他為我們提供了重要的技術(shù)建議。King Huang也對我們提供了針對中國特點(diǎn)的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)。

    我還要感謝來(lái)自NBC和NHK電視臺的勇敢的現場(chǎng)采訪(fǎng)人員。他們追求真相的熱切和專(zhuān)業(yè)精神是毋庸置疑的。感謝Kondo, Irie, Dong, Pei, Ian, Kyle和Ed。

    獻給所有失去生命的人們，尤其是孩子們……

    H. Kit Miyamoto

    2008年5月于加州Davis

    5月18日
    原文鏈接

    2008年5月12日四川發(fā)生了里氏8級地震，Miyamoto International 和 Global Risk Miyamoto隨即派出考察隊奔赴災區?？疾礻牫蓡T包括Global Risk Miyamoto的負責人Chris Heaton，中鐵十局第三工程公司的Rocky Ng以及本文作者Kit Miyamoto。

    上午10:30，中國成都

    我們與一支NHK（日本廣播公司）的攝制組會(huì )合，他們會(huì )報道我們的考察經(jīng)過(guò)以及對破壞原因的推論。

    成都是四川省的省會(huì )，人口超過(guò)1000萬(wàn)，是一個(gè)現代化城市。NHK在成都的國際賓館與我們會(huì )合。我們出發(fā)前往都江堰市聚源鎮。當地有一所中學(xué)倒塌，掩埋了700個(gè)學(xué)生。他們堅持讓我們戴上口罩，因為尸體腐爛的氣味令人難以忍受。

    上午11:49，都江堰市聚源鎮

    我們沿穿過(guò)美麗林地的213國道來(lái)到聚源。這里的人口超過(guò)5萬(wàn)。聚源鎮距成都60公里，距發(fā)生地震的斷裂帶約50公里。我們停下車(chē)，步行穿過(guò)被毀的商業(yè)和住宅街區來(lái)到聚源中學(xué)。

    我們看見(jiàn)一個(gè)巨大的瓦礫堆，這曾是一所容納1000多名學(xué)生的學(xué)校。700個(gè)學(xué)生在此死亡，還有20個(gè)失蹤。該倒塌建筑的結構為非延性現澆梁柱以及預制混凝土樓板，填充墻為無(wú)筋磚砌體墻。聚源中學(xué)建于1996年，相對較新。然而，非延性混凝土構件和無(wú)筋磚砌體墻在地震中成為殺手。這種結構的建筑抵抗強烈地震的能力很差，自從1970年代中開(kāi)始在加州為法律所禁止。

    我們進(jìn)入緊挨瓦礫堆的一棟受損但未倒塌的建筑。損壞比較輕微?？赡苁且驗槠湎鄬τ诘卣鹱饔昧Φ某蜉^為有利，以及較好的建筑質(zhì)量。一位當地人告訴我們，倒塌的校舍曾在原有的兩層之上加建了一層。加建也許是導致這場(chǎng)悲劇的又一個(gè)因素。瓦礫堆旁是一個(gè)大足球場(chǎng)，灑滿(mǎn)白色粉末。我們被告知幾天前700名遇難學(xué)生的尸體就擺在這里，白色粉末是用于防疫的……

    下午 1:30

    我們來(lái)到聚源小學(xué)。這是一棟與聚源中學(xué)類(lèi)似結構的4層混凝土建筑，但破壞情況明顯不同。在其剪力墻上只有很少的剪切（斜向）裂縫，建筑物之間有少量撞擊破壞，但沒(méi)有倒塌！這是建于2007年的全新建筑。我們從其沒(méi)有重大破壞的情形看到，中國最新的施工方法如果能得到廣泛應用，情況可能會(huì )好很多。

    不幸的是，老式非延性混凝土結構帶來(lái)的危險不獨是中國的問(wèn)題，而是世界范圍的問(wèn)題。我們必須正視在所有地震帶上的這類(lèi)建筑，以避免將來(lái)的悲劇。

    小學(xué)校長(cháng)讓我們評估一下建筑的安全性。顯然聚源鎮還沒(méi)有建立起建筑安全檢查體系。我們采用了加州標準的快速檢查法對其進(jìn)行了評估，建議他在重新使用前必須進(jìn)行維修。如果他們有類(lèi)似加州和日本的檢查制度會(huì )有很大幫助，我們有數以千計的志愿工程師來(lái)檢查和標注建筑物的安全性??紅色表示不許進(jìn)入，黃色表示不能隨便進(jìn)入，綠色表示安全。

    下午 2:15

    在距倒塌中學(xué)約1英里的地方，我們見(jiàn)到一座施工中的辦公樓。它已經(jīng)快要完工，結構形式與小學(xué)類(lèi)似。它受到的破壞只限于非結構構件。我們跑進(jìn)這座建筑，NHK的制片人和攝像緊跟著(zhù)我們。這幫家伙真是敬業(yè)！為了縮短在受損建筑中的時(shí)間，我們有時(shí)會(huì )跑幾步。在這座建筑中，我們見(jiàn)到許多搖搖欲墜的天花板。不出所料，看不到拉結鋼筋。簡(jiǎn)單的拉結鋼筋體系本來(lái)能夠降低建筑物的損壞及縮短停業(yè)時(shí)間。

    下午3:30，都江堰幸福鎮

    我們進(jìn)入幸福鎮，這里有超過(guò)30萬(wàn)人口。鎮中心距離震中約50公里。我們停下車(chē)，步行穿過(guò)鎮中心街道。我們的第一印象是幸福鎮受損并不嚴重。當地人把我們帶到小學(xué)校。

    我們穿過(guò)一個(gè)隧道樣的門(mén)進(jìn)入學(xué)校操場(chǎng)。我不敢相信自己的眼睛：4層校舍倒塌一地。我們遇到一個(gè)帶著(zhù)小女孩照片的年輕母親。她說(shuō)她7歲的女兒死在瓦礫之中。我自己有三個(gè)年幼的孩子，在看到小女孩的照片時(shí)我想起了他們。校舍的結構形式與我們上午在聚源看到的一樣。通過(guò)適當的抗震補強和翻修，本可以避免校舍倒塌。

    午4:30

    我們想沿213國道駛向震中，但鎮外的道路已被警察封閉。由于滑坡的危險，我們今天不能再往下走了。

    下午4:45

    我們回到幸福鎮繼續調查。走在一片死寂的廢棄街道上，我們看到一座倒塌了一半的5層住宅樓。建筑的轉角完全塌到了街道上?？雌饋?lái)是由于樓層間的柱子失去了支撐上部的能力。值得關(guān)注的是就在它旁邊幾乎同樣的另一棟樓卻沒(méi)有嚴重受損。也許是建筑質(zhì)量以及重要結構細部的不同造成了如此不同的結果。

    在我們返回車(chē)子途中，很多當地人圍著(zhù)讓我們檢查他們那些多層住宅樓的安全性。我們竭盡所能幫助了他們，但數量實(shí)在太多了。

    下午6:10

    最后一站，我們查看了一座倒掉壓死了200個(gè)病人的醫院。它是建于1980年代的混凝土建筑。我得說(shuō)，看到這么多的死亡和滿(mǎn)目瘡痍，不禁讓人非常壓抑。我希望能讓全世界的政府和建筑商都知道這場(chǎng)地震中的教訓，從而挽救更多的生命。

    明天我們會(huì )進(jìn)一步接近震中……

    5月19日
    原文鏈接

    上午 11:30

    我們北上前往綿竹，它位于斷裂帶東面10公里。由于距離很近，我們預期會(huì )看到嚴重的破壞情形。我們的第一站是位于綿竹以南10公里的一個(gè)變電站，我們看到倒塌的圍墻。變電站遭受的破壞限于蓄水池水管的破裂以及一些設備的歪倒。

    中午12:25

    我們沿著(zhù)美麗的鄉村道路前行，稻田、水牛、煙葉田以及中國畫(huà)里那種農舍……然后，幾條受損的煙囪。我們馬上停車(chē)。這是綿竹以南5公里的一家玻璃廠(chǎng)。煙囪是無(wú)筋磚砌體，大約50米高。如同常見(jiàn)的情形，煙囪頂部的10米掉到了地面上。高處較大的加速度造成了這種破壞。我們被邀進(jìn)入工廠(chǎng)。廠(chǎng)長(cháng)說(shuō)他預計工廠(chǎng)要關(guān)閉半年。他需要重建煙囪。在倉庫區，玻璃瓶堆了15英尺高，大約10%的庫存掉下來(lái)摔碎了。

    中午1:04 午飯時(shí)間

    由于各處食物和水的供應有限，我們回到車(chē)上喝了點(diǎn)從酒店帶出來(lái)的瓶裝水，吃掉了國航在舊金山國際機場(chǎng)發(fā)給我們的芝士和餅干（幸虧我們留住了它們）。路上沒(méi)有廁所。幸虧天氣很熱，我們喝下去的水都變成了汗，所以不必停車(chē)“唱歌”。

    下午1:15，綿竹

    我們進(jìn)入這個(gè)51萬(wàn)人口的城市，把車(chē)停在市中心。一群當地人馬上聚到我們的車(chē)周?chē)_(kāi)始對著(zhù)我們大喊起來(lái)，讓我們一頭霧水。我們所信賴(lài)的本地伙伴Rocky Ng冷靜地處理著(zhù)。中國這個(gè)地區有許多少數民族，和成都人大不相同。他們更加矮小，口音也很重，我們的翻譯很難和他們溝通。我們了解到這里死亡人數超過(guò)1萬(wàn)，還有7000人在城市以北20公里的地方被掩埋。

    我們來(lái)到實(shí)驗學(xué)校，和一個(gè)女學(xué)生聊了一下。她的英語(yǔ)不錯，她告訴我們地震發(fā)生時(shí)如何從學(xué)校跑出來(lái)。在這棟大樓的入口處，混凝土柱在承受最高彎曲應力處呈爆炸狀。如果搖晃再長(cháng)點(diǎn)時(shí)間，這棟樓說(shuō)不定就會(huì )垮掉。柱子的破壞說(shuō)明水平箍筋不足，似曾相識??非延性混凝土。我們趕緊離開(kāi)了大樓。

    下午 2:15

    我們在一棟完全倒塌的農舍前停下來(lái)。這里唯一剩下的只有一個(gè)老舊的門(mén)口。一對老年男女用水和面包歡迎我們。天氣潮濕炎熱，溫度超過(guò)30℃，但明知他們已經(jīng)一無(wú)所有，還失去了15位家人，我們怎么忍心接受他們的饋贈？

    房子的結構是磚墻和木框架屋頂，鋪黑色的輕質(zhì)瓦片，比我們去年在7.3級新瀉地震后見(jiàn)到的日本瓦片還要輕。

    這些輕質(zhì)、無(wú)粘結瓦片在地震中被震落其實(shí)有助于減少建筑物所受的地震力，因為減少了建筑的慣性質(zhì)量。但是，沒(méi)加鋼筋的土坯或磚墻在受到地震力時(shí)毫無(wú)穩定性。我們和他們多聊了幾句并祝福他們，此外我們還能做什么呢？我們臨走時(shí)，NBC攝制組過(guò)來(lái)告訴我們街那邊有所學(xué)校受損嚴重，請我們一起過(guò)去。

    下午 2:40

    我們來(lái)到漢旺武都小學(xué)，這里的三棟建筑，兩棟完全垮塌，剩下的一棟塌了三分之一。這所學(xué)校建于1998年，采用的是當地常見(jiàn)的建筑模式??非延性框架支撐預制混凝土樓板，無(wú)筋磚砌體填充墻。我進(jìn)到半塌的建筑中向NBC和NHK的攝制組講解了這種建筑的危險性。200個(gè)孩子死于此處。

    每個(gè)人都應該知道盡快對這些建筑進(jìn)行抗震加固的重要性。在中國建筑設計規范中，這個(gè)地區是地震中度設防區。這場(chǎng)地震無(wú)論從哪些方面看都不止是中度，所以區域劃分可能需要調整。

    媒體提到要追究為這些學(xué)?？逅撠煹娜嘶蛘賳T。這會(huì )很難，因為許多受損建筑整個(gè)塌掉而且被拆除了。沒(méi)有證據的情況下，很難確定垮塌是因為建筑規范、工程設計還是施工質(zhì)量的原因。我們強烈認為應該把注意力放到今后如何在世界范圍內避免這種垮塌的發(fā)生。采用新的混凝土剪力墻和其他支撐體系來(lái)加固這種類(lèi)型的建筑并不困難。世界銀行的資金正支持對伊斯坦布爾的學(xué)校進(jìn)行加固。土耳其的學(xué)校一定程度上與中國學(xué)校類(lèi)似。我們公司正在協(xié)助伊斯坦布爾政府實(shí)現這些加固計劃。

    下午 3:50

    漢旺，死亡之鎮。稱(chēng)其為“死亡之鎮”，是因為其所受破壞非常徹底。鎮子的人口曾有6萬(wàn)之眾，但沒(méi)人知道有多少幸存。漢旺位于大熊貓故鄉龍門(mén)山脈的入口，周?chē)h(huán)境讓我聯(lián)想到中國畫(huà)中的情景。震中就在附近的山脈中。我們走過(guò)鎮中心，見(jiàn)到4層高的中學(xué)。墻上有很多剪切裂縫，但建筑物還沒(méi)倒。我們跑了進(jìn)去，NHK的攝像勇敢地跟進(jìn)來(lái)。

    這棟建筑的破壞是典型的沿走廊墻體發(fā)生的“短柱”破壞。短柱的形成是因為窗框上下側的填充墻緊挨著(zhù)鋼筋混凝土柱，效果等于縮短了柱子，導致柱子吸引更多的地震力，遭到剪切破壞而不是彎曲破壞。而柱子在抵擋彎曲力時(shí)會(huì )更有韌性（即更安全）。

    這些柱子像被炸過(guò)一樣，所以我只能向攝像師做了一個(gè)盡可能簡(jiǎn)短的對“短柱”成因的解說(shuō)，然后迅速離開(kāi)了那里。穿過(guò)學(xué)校操場(chǎng)時(shí)，我們又得踏過(guò)許多白色粉末……

    我們進(jìn)入當地的醫院綜合樓，看到了驚人一幕：軟弱樓層失效的5層混凝土建筑。這棟樓建于1999年，首層是車(chē)庫，形成了軟弱樓層。首層柱失效，導致5層建筑整個(gè)“坐”下來(lái)變成了4層。在垮塌的首層廢墟之下能看到幾輛被壓成薄餅的汽車(chē)。在此地遇到的一個(gè)人告訴我們，他妻子是這家醫院的病人，被壓在里面7天了，還沒(méi)救出來(lái)。

    這家醫院上面的樓層沒(méi)有垮塌，所以很多人能夠逃生。我見(jiàn)到一條由幾張床單綁在一起拼湊出來(lái)的逃生繩從高處的窗戶(hù)和陽(yáng)臺上垂下來(lái)。很顯然，在沒(méi)能得到即時(shí)幫助的情況下，屋里的人自力更生，用它盡快逃出了大樓。

    下午 5:15

    我們經(jīng)過(guò)一個(gè)90%建筑物倒塌或嚴重受損的區域，其中包括幾間學(xué)校。這個(gè)地方讓我想起電影《拯救大兵瑞恩》的場(chǎng)景，一場(chǎng)城市巷戰造成十室九塌。這片地方看起來(lái)像是經(jīng)過(guò)大爆炸，迷漫著(zhù)尸體腐爛的氣味?，F在我們都戴上了口罩。


    我們調查途中，經(jīng)過(guò)一個(gè)很大的混凝土瓦礫堆，聽(tīng)到從中傳出一首中文歌聲。大家都很激動(dòng)，Rocky和Chris用棍子奮力敲打混凝土板，想看看下面還有沒(méi)有人幸存。但沒(méi)有回應。過(guò)了一會(huì )兒，我們說(shuō)服自己，音樂(lè )來(lái)自于手機或是還在播放的錄音機。


    在這個(gè)地方我們沒(méi)有看到一個(gè)活人。搜救人員已經(jīng)結束了此地的工作轉戰別處。這片地方給人一個(gè)大墳場(chǎng)的古怪感覺(jué)。晚上我們離開(kāi)時(shí)，士兵們要求對所有人全身消毒。他們在我們身上噴灑氣味撲鼻的化學(xué)品。


    晚上8:00，回到酒店

    NHK已經(jīng)跟了我們兩天，他們決定明天與我們分道揚鑣。NBC還想跟下去，明天我們將回到漢旺進(jìn)行深入調查。

    5月20日凌晨2:00

    前臺打電話(huà)通知我，政府剛剛發(fā)布余震警告，每個(gè)人都要到酒店大堂去。她的聲音一路打顫。我告訴她地震預報根本不準，讓她不要擔心。再說(shuō)，酒店離震中100公里，而且已經(jīng)經(jīng)受過(guò)7.9級地震考驗。她根本不相信我，一直敲我的門(mén)叫我出去。我還是不管她們的警告。我得寫(xiě)一份報告，還得為明天睡上幾個(gè)鐘頭。

    早上5:30

    我下到大堂，看見(jiàn)很多客人都通宵待在大堂等那場(chǎng)等不來(lái)的地震。有時(shí)候做個(gè)結構工程師也有好處。

    5月20日
    原文鏈接

    上午 8:30

    昨晚我們都能睡上幾個(gè)鐘頭，是這些天睡得最多的。腎上腺素的作用令人不可思議。我們在酒店大堂與NBC攝制組會(huì )合，準備出發(fā)。我們會(huì )再訪(fǎng)“死亡小鎮”漢旺。

    上午 10:45 綿陽(yáng)鋼鐵廠(chǎng)

    我們到達綿陽(yáng)西南邊的一個(gè)鋼制品廠(chǎng)。這座廠(chǎng)房是2003年興建的單層鋼結構廠(chǎng)房，采用了鋼網(wǎng)格斜撐。廠(chǎng)長(cháng)迎接了我們，把我們帶進(jìn)廠(chǎng)房。他很高興我們能來(lái)，他說(shuō)還沒(méi)有其他人來(lái)檢查這個(gè)中等規模的工廠(chǎng)。不出我們所料，廠(chǎng)房沒(méi)受什么破壞，只是破了一些窗玻璃。工人們還是很害怕，不敢進(jìn)入廠(chǎng)房，所以地震以來(lái)一直停工。輕型鋼結構的抗震表現總是優(yōu)于無(wú)筋磚砌體和非延性混凝土結構。我們告訴廠(chǎng)長(cháng)，廠(chǎng)房的狀況很好、很安全。聽(tīng)我們這么說(shuō)他很高興，說(shuō)要盡快告訴工人們。

    中午 12:20，漢旺

    在遭受上星期一的8級地震之前，漢旺一定是一座美麗的城市。而現在只是一座死城，到處是斷垣殘壁。當時(shí)地表加速度一定很高，而且強烈震動(dòng)的時(shí)間很長(cháng)，造成了如此嚴重的破壞

    中午 12:30

    我們停下車(chē)，走進(jìn)一棟廢棄的8層住宅樓。它的結構是無(wú)筋磚砌體墻和混凝土樓板。我們在窗口之間見(jiàn)到許多斜向剪切裂縫，但墻還沒(méi)有塌。斜向剪切裂縫是由于橫向地震力造成的。

    磚墻抵抗了地震力，保住了建筑物沒(méi)有倒塌。這里每個(gè)房間都很小，因而墻體很多。墻越多建筑的抗震能力就越好。我們已經(jīng)注意到很多舊的住宅樓能夠幸免倒塌。

    我邊走邊向NBC的制片人講解這些結構工程基本知識。我很樂(lè )意當老師。讓大家了解到建筑物塌與不塌的原因是很重要的。我們見(jiàn)不到一個(gè)活人，只是偶爾見(jiàn)到失去主人的狗或小雞。

    下午 1:50

    我們離開(kāi)住宅區，來(lái)到一片遭到驚人破壞的地區。我們沿著(zhù)街道走，路旁?xún)蛇吺?0英尺高的混凝土墻和磚垛。


    我們到了一所學(xué)校，80%都垮塌了。這是建于1994年的4層樓。這種教學(xué)樓的抗震能力很差。我們發(fā)現許多完全垮塌的建筑都是學(xué)校。這些建筑的強度和延性都不夠，這兩點(diǎn)用于評價(jià)建筑物吸收地震力的能力。如果加入足夠的鋼筋，處理好細部，混凝土或磚結構都能有很高的延性。

    我再次見(jiàn)到預制混凝土樓板懸在黑板上方。這些預制板是樓板，或者說(shuō)曾經(jīng)是。支撐這些樓板的柱或墻失效后，這些板和它們承載的孩子們一起掉下來(lái)，而上層樓板也是這樣砸下來(lái)……黑板上鮮活的粉筆字和仍在墻上的孩子們的照片令人傷心欲絕。地板突然下陷和天花板砸下來(lái)的時(shí)候，孩子們和老師們所受的驚恐，令人不敢想像。


    我們這些結構工程師都有責任避免這種災難。我要說(shuō)，建筑物的倒塌是我們對公眾的失職。世界上到處都有危險的建筑，美國、加拿大、日本、中國、南美、東歐、東南亞……都有很多。除非我們說(shuō)出來(lái)，否則一生中還會(huì )一次又一次地見(jiàn)到這種悲劇。我們必須帶頭與公眾交流，提供教育。這是一項重要工作，我們所愛(ài)的人的生命有賴(lài)于此。

    我們看到學(xué)校旁邊的一棟宿舍樓。它的結構與我之前提到的住宅樓是類(lèi)似的。它已經(jīng)全部裂開(kāi)了，但還立著(zhù)沒(méi)倒。我相信在其中的多數孩子都能逃生。順便提一下，全世界大多數建筑規范的目的就在于此??生命安全。在強烈地震中，建筑結構可能會(huì )受到嚴重破壞，但不能倒塌。從這一點(diǎn)看，這棟樓表現不錯。

    下午 3:00

    我們經(jīng)過(guò)一群在吃午飯的工人。負責人告訴我們他8歲大的兒子還埋在我們剛才看過(guò)的學(xué)校里。他們這群人負責清理包括學(xué)校在內的這片區域。

    下午 3:18

    我們走進(jìn)一家工廠(chǎng)。所有磚墻都向外倒塌了，但混凝土柱獨立撐住了屋頂，使整棟建筑不至于垮塌。屋頂的結構是鋼桁架。地震導致廠(chǎng)房里的重型設備移動(dòng)了約6英寸。這種情形我在去年的新瀉地震災區也見(jiàn)過(guò)，一家日本汽車(chē)零件工廠(chǎng)的設備移位影響了幾十萬(wàn)輛車(chē)的生產(chǎn)。只要在地面增加錨固螺栓就能避免這種情況。


    下午 3:30

    NBC的攝像師爬到30英尺高的混凝土廢墟上拍了幾個(gè)鏡頭。我在這里遇到的所有記者都很投入、很勇敢甚至有點(diǎn)瘋狂。他們整天都在現場(chǎng)，為了剪輯和與總部溝通而通宵工作。工作條件極其艱苦。我們經(jīng)常滿(mǎn)身塵土，汗透衣衫，還被噴上化學(xué)藥品。不時(shí)的余震和疫病爆發(fā)的危險也來(lái)湊熱鬧。無(wú)論是記者還是地震結構工程師，都不是好差事。他們能和我們一道記錄下真實(shí)情況讓我很高興。


    下午 4:30

    我們經(jīng)過(guò)一具剛剛被救援隊挖出來(lái)的支離破碎的尸體。經(jīng)過(guò)8天的炎熱和雨水，已經(jīng)慘不忍睹。我盡量不去看……

    下午 4:40

    在廢墟之中我們看到一棟完好無(wú)損的單層廠(chǎng)房。又是輕鋼結構的，但已經(jīng)人去屋空。結構表現良好，但沒(méi)有工人，周?chē)质菑U墟，所以無(wú)法正常使用。我們又見(jiàn)到固定設備滑離了基礎。


    下午 4:55

    附近有一棟3層的混凝土辦公樓，只有木屋頂受到破壞。它的墻體很多，看上去設計良好。是的，好的設計會(huì )有好到回報，還能挽救生命。


    下午 5:10

    我們看到一座沒(méi)有損壞的混凝土水塔。這個(gè)構筑物的振動(dòng)頻率與它周邊的建筑都不同，它很細長(cháng)因而振動(dòng)頻率較低，這也許有助于它抵抗較高的加速度。此外，水塔的形狀和重量需要高質(zhì)量的鋼筋混凝土和堅實(shí)的基礎，這些都有助于它的好表現。


    下午 5:15

    我們走回車(chē)子的路上見(jiàn)到一組各異的住宅樓。一棟樓的中間從頭到腳裂開(kāi)了大口子，歪到了一邊。走近一點(diǎn)，我們發(fā)現首層磚墻完全失效，全被壓扁了。至少有4棟樓都是這樣。住在底層的人完全沒(méi)有生還機會(huì )。檢查了其中幸存的一棟樓，我注意到?jīng)]有多少墻體來(lái)抵抗地震力。大部分都是窗，根本不能抗震。外墻上有紅油漆寫(xiě)的中文。Rocky告訴我，意思是在箭頭所指的地方埋著(zhù)一具尸體。


    下午 6:00

    我們上車(chē)開(kāi)回成都。我們在漢旺附近的一個(gè)村子停下來(lái)，一下車(chē)就被要求幫他們檢查房子的村民包圍了。這里的房子多是小型混凝土結構。沒(méi)有房子倒塌，多數房子沒(méi)有損壞。但人們還是住在帳篷里。我們查看了幾棟房子，和人們聊了一下。我很喜歡和當地人交流。這里的人可以歸到我遇到過(guò)的最有禮貌、最為友好的人當中?？粗?zhù)孩子們的笑臉，一天的艱辛都煙消云散了。


    晚 9:00，成都

    我們會(huì )晤了一群商人和一名政府官員。他們都很關(guān)心地震及其對該地區國內外投資的不利影響。他們請我們吃傳統四川菜。我們告訴他們，只要有正確的風(fēng)險管理和好的結構工程師，降低地震風(fēng)險是有可能的。為了保護投資，應該告訴投資者結構處理和保險的可選方案。晚飯很好吃，但我不知道同事Chris會(huì )不會(huì )喜歡吃海參。海參做得很好、很軟，真是美味，我喜歡。

    5月21日
    原文鏈接

    上午 8:30

    這是我們行程的最后一天。NHK來(lái)要求回到我們18日查看過(guò)的聚源鎮第一所中學(xué)那里。NHK打算詳細調查一下教學(xué)樓，放到本周六的一個(gè)90分鐘的專(zhuān)輯里。這讓我們很為難，因為我們本打算查看盡可能多的地方。我們還是決定跟他們一起。讓公眾知道建筑物的危險成因是件好事。

    我們開(kāi)了兩輛車(chē)。NHK提供了午餐：一片面包和橙汁。我們白天吃很少東西，因為根本沒(méi)有胃口?？粗?zhù)如此多的毀壞、痛苦和死亡，誰(shuí)還能有野餐的心情？

    上午 11:00，都江堰聚源鎮

    我們來(lái)到聚源，它離震中很近。走在街上，我們看到這里的地震力明顯集中在一個(gè)方向。很多建筑物的墻上都能看到同一方向的斜向裂縫。

    上午 11:20

    走進(jìn)中學(xué)操場(chǎng)，我感覺(jué)又回到了揮之不去的噩夢(mèng)。地上和廢墟上都灑著(zhù)白色的消毒粉，就像白雪覆蓋的墳場(chǎng)。

    上午 11:35

    我們查看扭曲的混凝土和破碎的磚塊，仔細探究這棟樓是怎么建的。NHK給了我們一張草圖和一張學(xué)校原狀的照片。

    中午 12:10

    一個(gè)客戶(hù)要求對其受損的廠(chǎng)房進(jìn)行結構勘察，我們只好兵分兩路。Chris和Rocky去勘察，我和NHK攝制組一起繼續調查。他們要開(kāi)車(chē)5小時(shí)才能到那里。路況和我們車(chē)子的避震都很差，路上夠他們受的。跟他們道別的時(shí)候有種異樣的感覺(jué)，我們在過(guò)去的5天中共同經(jīng)歷了太多。

    中午 12:20，對倒塌的分析

    乍一看，我以為校舍是混凝土框架建筑，我在地面見(jiàn)到斷掉的混凝土梁和鋼筋。我的腦海里勾勒出了混凝土框架。但我找不到柱子。能找到的混凝土構件只有預制樓板和梁。研究了半個(gè)鐘頭之后，我最終意識到混凝土樓板是由無(wú)筋磚墻支撐的。這是一種由砌體墻承重的結構，樓梯間的結構則是獨立的，在這次行程中我已經(jīng)見(jiàn)過(guò)許多?，F澆的樓梯間成為整個(gè)學(xué)校最安全的地方。我聽(tīng)說(shuō)恰巧在樓梯間的孩子都幸存了。

    一次又一次地震證明，砌體墻承重結構是最危險的結構形式之一。

    設想一下用樂(lè )高積木搭房子，但積木上沒(méi)有凸粒把它們扣在一起。這種積木房子不能抵抗橫向搖晃。這棟校舍就像是這種虛弱的積木房子。

    為了抵抗地震力，建筑設計時(shí)要考慮承受重力（豎向）以及地震力和風(fēng)（橫向）荷載。這間校舍的預制樓板只是簡(jiǎn)單地搭在混凝土梁上。樓板之間、樓板和梁之間都沒(méi)有專(zhuān)門(mén)連接。在樓板和梁之上也沒(méi)有現澆的混凝土層來(lái)將它們連結成整體。梁也只是簡(jiǎn)單地架在承重磚墻上，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)連接。教室的大面積窗戶(hù)進(jìn)一步削弱了抵抗地震力的墻體。這些被削弱的磚墻一起構成了致命的組合。

    教室之間是實(shí)體的磚隔墻。正如之前提到過(guò)，如果這些墻足夠多，即使是無(wú)筋磚砌體，建筑物也不一定會(huì )塌。旁邊沒(méi)有倒塌的實(shí)驗樓有類(lèi)似的磚隔墻，恰好與地震時(shí)的地面運動(dòng)方向一致。我在首層墻面上發(fā)現一條很大的斜向裂縫。這面墻和我之前提過(guò)的商鋪那些墻都是同樣的走向。假如地面的強烈運動(dòng)是與墻面垂直的方向，這棟樓很可能同樣會(huì )垮掉。


    這場(chǎng)地震由附近的龍門(mén)山斷裂帶造成，是沖擊斷裂。從墻體裂縫來(lái)看，斷裂爆發(fā)的巨大脈沖沿與斷裂帶垂直方向擴散，指向東北方。所以在這個(gè)地區，如果建筑物有很多垂直于斷裂帶的實(shí)體墻，就很有可能不會(huì )垮。但如果墻身被門(mén)窗開(kāi)口所削弱，垮塌就不可避免了。對于這里的700個(gè)孩子，很不幸，窗口是沿西北向排列的。

    旁邊的宿舍樓幸免于倒塌，但墻身有很多剪切裂縫。這種情況與我們昨天見(jiàn)到的那些沒(méi)倒下的住宅樓是類(lèi)似的。由于宿舍房間很小，建筑物里有很多墻體來(lái)抵御地震力。

    上面的內容我也在鏡頭前講了。真實(shí)情況總得講出來(lái)。砌體承重和非延性混凝土結構再次導致數以千計的死亡。


    下午 3:30

    錄像完成了。我想獨自在白粉覆蓋的操場(chǎng)邊上走走。在瓦礫之上，我看到一個(gè)人在徒手挖掘和搬開(kāi)那些扭曲的鋼筋和混凝土。他的眼中充滿(mǎn)淚水。這里還有20個(gè)孩子沒(méi)找到。我看到堆在一起的書(shū)包，有幾個(gè)婦女在其中找自己孩子的那個(gè)。她們都很悲傷，但沒(méi)找到她們就不會(huì )罷休。


    廢墟旁邊，有兩張女孩的照片，是一種簡(jiǎn)單的拜祭。旁邊的磁帶錄音機里播放著(zhù)我們幾天前聽(tīng)到的那首中文歌。這應該是表達某種祈禱。我在這些照片前跪了一會(huì )兒，眼淚抑制不住地流下來(lái)。

    晚 7:30，成都

    我已經(jīng)回到酒店，與東京理工學(xué)院的Wada教授會(huì )面。他是我的博士生導師，我很高興看到他慈祥的面孔。Wada教授是日本非常有名的地震工程師。他會(huì )是第一位從日本來(lái)考察地震現場(chǎng)的工程師。目前為止，大家說(shuō)我們是第一批來(lái)自國外的工程師隊伍。

    在這次行程中，我看到中國政府非常開(kāi)放，組織良好而且很有能力。我看到軍隊、醫療隊、搜救隊、清拆隊和防疫專(zhuān)家在密切配合、迅速行動(dòng)。電視臺的朋友們說(shuō)采訪(fǎng)過(guò)程中沒(méi)有受到任何阻撓。

    從技術(shù)角度說(shuō)，我們的發(fā)現印證了已有的教訓：無(wú)筋磚砌體承重、非延性混凝土、相互連接薄弱的建筑構件，這樣的組合在地震中會(huì )非常危險。不幸的是，這種教訓一次又一次地發(fā)生。這不是中國獨有的問(wèn)題。我們必須在世界范圍內加固這種危險的建筑，無(wú)論是在美國、加拿大、中南美洲、日本、中國、東南亞還是東歐。如果我們這么做了，在此犧牲的55000多條人命才不會(huì )白白付出。我們對不起死于這些學(xué)校中的孩子們。


    5月23日
    上午 10:00，加州Davis

    我回到了陽(yáng)光燦爛的加州Davis。四川仿佛一個(gè)遙遠的記憶。我正和家人一起參加6歲女兒幼兒園的歌舞表演。能回到家里親人身邊真是太好了。我看著(zhù)女兒和小朋友們一起歌唱，四川倒塌的幼兒園、學(xué)校在我腦海里閃回。淚水溢出了眼眶……
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