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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(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]

    512大地震奪取了近10萬人的生命，每天在電視機和收音機前看到和聽到搶救的過程都在流淚，從搶救的效果看，十幾萬軍隊和無數(shù)的志愿者只從廢墟中救出了不到一萬人，原因何在？救援難度太大了，大多數(shù)的建筑都成了一片廢墟，已經(jīng)看不出來原來的結(jié)構(gòu)，作為一名結(jié)構(gòu)工程師，無數(shù)的畫面震撼著我的心靈，我畢業(yè)20年來，一直從事建筑設(shè)計、施工、監(jiān)理、甲方等工作，所做的項目遍及十余個省市，特從專業(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，由于沒有親臨現(xiàn)場，不敢妄言完全正確，只是給相關(guān)專業(yè)調(diào)查機構(gòu)做一個參考。

    一、大量學(xué)校建筑倒塌的原因分析

    我畢業(yè)后參與設(shè)計的第一個是本單位的一個子弟小學(xué)設(shè)計，規(guī)模8個班總建筑面積約900平米（具體數(shù)記不清了），磚混結(jié)構(gòu)3層，按照7度設(shè)防，當(dāng)時沒有電腦，全部是手工計算，發(fā)現(xiàn)如下問題：

    1、該教室面積為9.3X6.6米，兩道橫梁下設(shè)扶壁柱、預(yù)應(yīng)力空心樓板，經(jīng)過計算，大梁下磚墻的局壓應(yīng)力過高，容易在地震往復(fù)作用下破壞引起倒塌，因此在設(shè)計時特地加設(shè)了梁墊，并與圈梁整體澆筑，經(jīng)驗算滿足規(guī)范要求。

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

    3、考慮到建筑開間很大，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(shè)計，以保證樓板的四周嵌固。

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

    從這個小項目的設(shè)計過程我得出的經(jīng)驗是：學(xué)校建筑由于“開間大、橫墻少”的特點，決定了此類建筑本來抗震性能就較差，因此，在設(shè)計時一定要經(jīng)過認(rèn)真的計算，同時采取加強的措施；我國的抗震設(shè)計規(guī)范也有明確規(guī)定，學(xué)校建筑屬于乙類建筑，在計算上滿足當(dāng)?shù)卦O(shè)防計算標(biāo)準(zhǔn)的同時，在構(gòu)造措施上應(yīng)比本地標(biāo)準(zhǔn)提高一度（注意是“應(yīng)”，如沒有做到，設(shè)計者是有責(zé)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足抗震設(shè)計規(guī)范要求的情況，特別是在經(jīng)濟(jì)落后的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，該地區(qū)的學(xué)校在設(shè)計方面不一定做到了所有的教學(xué)樓都有正規(guī)的設(shè)計，使建筑物在抗震方面留下了嚴(yán)重隱患，而不像教育主管部門公布的“是由于震級過大”，要知道建筑抗震設(shè)計規(guī)范上的“小震不壞、中震可修、大震不倒”是抗震設(shè)計的重要原則，經(jīng)過正規(guī)設(shè)計的建筑應(yīng)該要達(dá)到不倒塌的目的，即使設(shè)計隊伍里有幾個庸人，發(fā)生倒塌的比例也不會有如此之高。

    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(zāi)害非常嚴(yán)重，從照片上看，主要以磚砌體結(jié)構(gòu)居多，由于該地區(qū)為非寒冷地區(qū)，沒有保溫隔熱要求，一般砌墻時多采用240磚墻，甚至采用180墻和120墻，隨著近幾年經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，設(shè)計人員一般把120墻和180墻的抗震性能忽略不計，打個不恰當(dāng)?shù)谋确剑赫饏^(qū)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，由于樓房內(nèi)人員居住集中，疏散不如平房及時，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(dāng)時國家對抗震設(shè)計的研究不足，抗震老規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)相對與現(xiàn)在的規(guī)范水平要低很多，90年代初期實行新規(guī)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(shù)人對抗震的認(rèn)識不足，該文件的要求并沒有得到很好的執(zhí)行，直至釀成嚴(yán)重后果。

    這一類建筑多數(shù)是磚混結(jié)構(gòu)，預(yù)制樓板，即使設(shè)有圈梁和構(gòu)造柱也是密度太低，再加上四川是非寒冷地區(qū)，內(nèi)外墻均為240墻（1992年我曾做過該地區(qū)的設(shè)計項目），同樣是磚混結(jié)構(gòu)，在抗震性能方面相對與蘭州、天水、西安等寒冷地區(qū)的要差1/3左右。

    四、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)存在問題：

    我個人認(rèn)為我國的抗震設(shè)防烈度劃分存在一定的問題，大家都理解“烈度”是反映當(dāng)?shù)卦馐艿卣鹌茐某潭鹊臉?biāo)準(zhǔn)，但是我國的烈度標(biāo)準(zhǔn)加入了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平來修正，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(jì)發(fā)展速度不一樣，我們也不能夠準(zhǔn)確的預(yù)測到某地未來的經(jīng)濟(jì)水平，它與當(dāng)?shù)匕l(fā)展的機遇、政策的扶持等因素，甚至有沒有“能干”的領(lǐng)導(dǎo)都有關(guān)系，從映秀??汶川??北川，所有的城鎮(zhèn)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(shè)防，而斷裂帶內(nèi)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)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論從發(fā)生地震的頻次和烈度都會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周邊，這條斷裂帶的危險程度要遠(yuǎn)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(dāng)?shù)赜袥]有城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)不發(fā)達(dá)，我曾經(jīng)在甘肅生活10多年，我小時候呆過的禮縣是一個經(jīng)濟(jì)非常落后的地方，當(dāng)?shù)氐脑O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為“9度以上”，天水是一個自古就富饒的地方，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)沒有禮縣高。

    五、建設(shè)程序和建筑市場管理方面的問題

    在90年代，大量農(nóng)民涌入建筑市場，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，開始以低價搶占建筑市場，隊伍素質(zhì)低（一般包工頭就是農(nóng)村搞副業(yè)出來的，只會在領(lǐng)錢的時候簽個名，從村里拉幾個高中生就可以充當(dāng)技術(shù)員），當(dāng)時的普遍現(xiàn)象是國有的建筑公司在價格上失去競爭力，在低價競爭下即使中標(biāo)也要賠本，轉(zhuǎn)包現(xiàn)象嚴(yán)重，“偷工減料”更是家常便飯，再加上建筑市場的管理相當(dāng)混亂，設(shè)計“炒更”現(xiàn)象嚴(yán)重，甲方在技術(shù)管理方面水平低下，也沒有監(jiān)理人員，有些圖紙真正懂專業(yè)的人看到都害怕，但是一棟棟樓房照樣蓋起來，我甚至懷疑我們學(xué)專業(yè)好像沒有什么用處，在別人的眼里，蓋房子不過就是搭積木，是小孩子不用學(xué)習(xí)就會的事情，當(dāng)時建設(shè)的樓房應(yīng)該是普遍存在問題的，還好，現(xiàn)在全國的建設(shè)市場經(jīng)過重新整頓后，現(xiàn)在已經(jīng)基本有序。

    從這次512大地震中所看到的問題：

    在地震的緊急搶險過后，全國人民都把視線轉(zhuǎn)向了災(zāi)后重建，但目光仍然沒有離開災(zāi)區(qū)，我們應(yīng)該把視線看得更廣、更深遠(yuǎn)。

    1、在設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)問題上應(yīng)該引起國務(wù)院和建設(shè)部的高度重視，將全國范圍內(nèi)的地震高危險區(qū)域進(jìn)行重新評估，重新確定設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)表。

    2、按照現(xiàn)在的抗震設(shè)計規(guī)范水平，對全國新規(guī)范實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(shè)的樓房還要對建筑實體質(zhì)量和安全進(jìn)行重點排查。

    3、提高學(xué)校、禮堂、公共建筑等人員集中的建筑和生命線工程的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，要樹立生命的價值高于財產(chǎn)的觀念，防止在地震中出現(xiàn)大量的人員傷亡。

    4、對于學(xué)校、禮堂等空曠建筑，應(yīng)強制淘汰落后的建筑結(jié)構(gòu)形式，規(guī)定全國學(xué)校不得采用磚混和預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)形式（在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的珠三角地區(qū)已經(jīng)沒有磚混結(jié)構(gòu)，也沒有預(yù)制混凝土構(gòu)件廠）。

    5、繼續(xù)整頓建筑市場，上升到立法高度，嚴(yán)格實行問責(zé)制，加大設(shè)計、監(jiān)理人員的權(quán)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(yī)院等建筑推行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，按照不同的規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)防烈度標(biāo)準(zhǔn)做出標(biāo)準(zhǔn)圖，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（等于提高了設(shè)計水平）。

    看了網(wǎng)上的相關(guān)報道，從專業(yè)人員的角度，我對四川省教育部門給出的“理由”實在無法接受，我暫且不去推論他們?nèi)绱苏f法的目的性，但如果在如此重大的災(zāi)害結(jié)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，今天的悲劇還會是下一次悲劇的序幕，這個時候在這個問題上，我們每個人需要的不簡單是專業(yè)水平，更重要的是良心。

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