[提要]建筑尤其是住宅,究竟应该承受多大强度的地震?四川汶川大地震发生之后,人们的安全感再一次面临危机,于是这样的疑问顺势而生:在地震面前,我们的城市安全吗?我们的房子安全吗?
“三分之一房屋倒塌、其余房屋损毁、汶川县8镇被夷为平地。”这样的场景可以说让人触目惊心。
问题是,建筑尤其是住宅,究竟应该承受多大强度的地震?四川汶川大地震发生之后,人们的安全感再一次面临危机,于是这样的疑问顺势而生:在地震面前,我们的城市安全吗?我们的房子安全吗?
同样值得关注的问题是,是否有必要把建筑的防震级别尽可能提高?防震设计标准究竟如何厘定?提高防震级别对开发商而言,是否意味着开发成本的大幅提高?
重庆市地震局相关专家介绍称,我市有3条基底断裂带,从地质构造的条件看,不会发生像汶川那样规模大的地震. 该专家介绍称,重庆的这3条基底断裂带分别是华蓥山、从七山到金佛山、从长寿到遵义断裂带,而地震的发生往往在裂缝带上面或附近。
专家称,汶川7.8级地震发生在龙门山断裂带,震中50公里范围内曾发生过6.5级和6.2级地震,100公里范围内曾发生7.5级强震,强震序列多以余震为主。从重庆的地质构造条件来看,不具备发生像汶川地震那样规模的地震来。
另据介绍,重庆历史上的5次地震均发生在华蓥山断裂带上。1856年发生的迄今为止最大的一次地震是黔江小南海的6.3级地震,其次分别是1989年渝北统景的5.2级和5.4级地震、1997年荣昌的5.0级和同年在荣昌发生的5.2级地震以及2001年荣昌发生的4.9级地震。
附录A 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组
A.0.20 四川省
1 抗震设防烈度不低于9度,设计基本地震加速度值不小于0.40g:
第一组:康定,西昌
2 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g:
第一组:冕宁*
3 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g:
第一组:松潘,道孚,泸定,甘孜,炉霍,石棉,喜德,普格,宁南,德昌,理塘
第二组:九寨沟
4 抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g:
第一组:宝兴,茂县,巴塘,德格,马边,雷波
第二组:越西,雅江,九龙,平武,木里,盐源,会东,新龙
第三组:天全,荥经,汉源,昭觉,布拖,丹巴,芦山,甘洛
5 抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g:
第一组:成都(除龙泉驿,清白江的5个市辖区),乐山(除金口河外的3个市辖区),自贡(4个市辖区),宜宾,宜宾县,北川,安县,绵竹,汶川,都江堰,双流,新津,青神,峨边,沐川,屏山,理县,得荣,新都*
第二组:攀枝花(3个市辖区),江油,什邡,彭州,郫县,温江,大邑,崇州,邛崃,蒲江,彭山,丹棱,眉山,洪雅,夹江,峨嵋山,若尔盖,色达,壤塘,马尔康,石渠,白玉,金川,黑水,盐边,米易,乡城,稻城,金口河,朝天区*
第三组:青川,雅安,名山,美姑,金阳,小金,会理
6 抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g:
第一组:泸州(3个市辖区),内江(2个市辖区),德阳,宣汉,达州,达县,大竹, 邻水,渠县,广安,华蓥,隆昌,富顺,泸县,南溪,江安,长宁,高县,珙县,兴文,叙永,古蔺,金堂,广汉,简阳,资阳,仁寿,资中,犍为,荣县,威远,南江,通江,万源,巴中,苍溪,阆中,仪陇,西充,南部,盐亭,三台,射洪,大英,乐至,旺苍,龙泉驿,清白江
第二组:绵阳(2个市辖区),梓潼,中江,阿坝,筠连,井研
第三组:广元(除朝天区外的2个市辖区),剑阁,罗江,红原
这次地震受灾害最严重的地区(汶川、北川、都江堰),仅设为7度区!!!
针对这些问题,本报记者采访了业内专家及部分开发商。
设防标准各有不同
5月14日,香港科技大学土木工程学系副教授张利民告诉本报记者,今天早上,他终于联络上了仍住在都江堰市的家人。亲人平安,不过楼房已变危房。家人都住在帐篷里。
张利民曾经参加过国内一些结构可靠度规范的审议,其主攻方向是建筑物基础、山泥倾泻调查、品质保证及控制和岩土风险评估及管理。
“目前,我国的抗震标准是比较严格的,国内房屋建造首先有国家标准,然后有各个行业标准,比如水利、建筑、公路等,每个省也有自己的标准,而有的大城市也有自己的抗震标准。”张利民告诉记者。
举例而言,中国海外集团有限公司(0688.HK,下称“中国海外”)总经办总经理刘为民告诉本报记者,目前国内的建筑物抗震标准在不同的省份、城市都有不同,一般分为6度、7度和8度。
“比如山东、重庆等地都是按照6度标准建造,因为处在非地震带,所以抗震要求不高,而深圳是7度,北京、西安等地都是最高的8度。”刘为民称,中国海外的住宅开发都严格按照这些标准在执行。
张利民解释,6度实际上就是没有设防的,有些地区历史上基本上没有什么地震,所以不设防,而成都一直都有考虑抗震,目前是7度设防。
他具体解释说,地震的级别主要看一次地震能释放多少能量来确定,而烈度则是考虑地震动峰值加速度,0.1g的加速度大概是7度,0.15g-0.2g是8度,0.3g就很厉害了,大概是9度,属于非常强烈的地震。
“但是,抗震的设防标准其实也是一个笼统的概念,一个城市一般只有一个标准,但是真正发生地震时,即使一个城市,震动的强度也不同。”张利民说,“比如都江堰地下100米就是基岩,岩石在很大范围内的震动烈度是比较接近的,而岩石上面的土层越厚,地面的震动就越强烈,所以说在城市里,岩石比较浅的地方,震动就弱一些,地震动加速度就小一些,土层比较厚的地方,比如河边,震动加速度就会比较大,所以即使一个城市按照8度设防,这个城市的某些地区的地震烈度也可能超过8度。也就是说,8度的设防标准是比较笼统的,即使按照这个设防,建筑也可能发生破坏、垮塌。”
他强调,很多人对建筑抗震的概念理解有偏差,达到抗震标准不意味着地震来时建筑丝毫无损,而是允许一定的破损,但至少是不能坍塌。
张利民告诉记者,像国家的一些重要建筑物,比如水电站、大坝、核电站等,会单独作地震危险性分析,设定一个专门的烈度,除此之外,一般的房建,由于数量太多,不可能每一座建筑都单独制定设防标准,所以都是统一的。
在真正进行建筑设计时,还会继续把所有的房屋进行分类,同样是8度防震的地方,但根据重要性进行分类,比如像学校、医院、重要的办公场所、电影院等重要建筑物,尽管设防烈度一样,但安全度却会高一些,住宅一般是中等安全度,工业厂房相对就次要一点,安全度较低,张利民说
提高级别成本巨大
问题是,在汶川大地震爆发之后,是否有必要、有可能提高当地的抗震设防标准?随之而来的建筑成本将会如何?
对此,张利民表示,每次大地震之后,国家有关部门都会进行震害调查,根据调查结果再对现存规范作出必要的修订。
“假如以前计算的设防标准是0.15g,国家地震的设计标准为500年一遇的地震,如果汶川之后,检验结果还是认为这是500年一遇的事情的话,结果就没必要修改,如果已经不是500一遇的地震了,统计结果就需要更新。”张利民称,民房的抗震设计大概是500年一遇的标准,水电站就要更长,核电站又更长。
“一般来说,一个城市、一个地区的抗震标准的改变都是非常谨慎的,不会轻易改变,因为影响面很广,改造的成本非常大。”张利民表示。
据其介绍,目前,建筑抗震主要通过设计来实现。设计房屋时,比如,如何确定梁的断面面积?如果标准是6度也就是不考虑地震影响,7度就是考虑0.1g的重力加速度,地震力就大,建筑物的支撑截面就大些,而8度就更大,梁柱比较粗大。
换句话说,一般情况下,建筑材料对烈度影响不是很大,对普通建筑物来说,震级不同,建筑的连接结构可能会有些不同,但材料基本上没有太大差别,只是断面有差异。
此外,“地基也是很重要的。这次北川有个房子,地震之后房子沉下去一层,就说明地基是有问题的,防震度数不同,对地基的要求差别也是相当大的。”张利民表示。
“抗震级别增加一级,就要增加很多成本,当然具体的衡量比较困难,因为不同的城市建筑成本也不同,此外建筑设计上也要改变,材料使用上也有不同。”上述中国海外刘为民告诉记者。
张利民则认为,从建筑成本考虑,从6度上升到7度成本可能不是很大,但从7度上升到8度就会有比较大的区别。
“如果是新建造住宅的话,防震度数越高成本肯定会上涨,但涨幅还不算很惊人,增幅可能在20%-30%。但为什么每个城市都比较谨慎,不会随便改变地震烈度呢?因为一旦改变,之后新建住宅按照8度设计,成本上涨20%-30%问题还不大,问题是已有的建筑怎么办?如果统一提高了标准,就必须要加固,所有房子都要加固到8度,这个开销就非常大,也就说,法规如果改变,对大量的现存建筑影响非常大。”张利民分析。
他表示,目前国内的抗震标准规划上与国际标准是接轨的,不存在偏松或者偏紧的问题。但广大农村地区的建筑防震标准究竟如何贯彻执行,才是更要重视的问题,“这次地震,损失最惨的还是在乡下”。
四川汶川地震牵动着国人的心。据有关部门统计,截至5月14日14时,汶川地震死亡人数达14866人,其中四川达14463人。
面对灾难,我们应该重视一个非常重要的问题,即建筑物防震问题。地震专家对历次地震的分析显示,人员伤亡总数的95%以上是由房屋倒塌造成的,仅有不足5%的人员伤亡是直接由地震及地震引发的水灾、山体滑坡等导致的。这次汶川地震,我们看到,一些房屋的整体结构保持完好,没有大的问题,而另外一些房屋则完全成为废墟,人员伤亡惨重。之所以造成这种差异,就在于所建住房抗震能力的不同。
我国把地震烈度分为12度来表示,建筑的防震措施主要应用于6度至10度地区。在1976年唐山大地震以后,我国对城市建筑的抗震标准进行了严格的规范。如,我国《工业与民用建筑抗震设计规范》对场地和地基的选择、规划、防震结构方案、结构的整体性、减轻建筑物自重等等方面,都做了系统的规范。上个世纪八十年代之后的新建房基本上都具有防震、抗震等能力。
房屋的设计、结构、材料、功能设置、施工管理、质量监督等问题都对其包括抗震性在内的安全性产生重大影响。提高建筑物、工程设施和设备的抗震能力,按地震部门确定的设防烈度标准设防,同时对老旧房屋工程进行改造和加固是减轻震灾损失的主要途径。但是,近年来,由于我国未再发生过破坏性较大的地震,一些建筑设计单位防震意识淡薄,加之开发商刻意追求表面的美观而不愿意在坚固、防震等方面投入,有的甚至还在关键部位偷工减料,使得一些建筑物华而不实,在地震灾害中几乎不堪一击。如果严格依照防震标准设计和施工,绝大部分建筑物应该能够抵御汶川这种级别的地震,人员伤亡也不会有如此严重。
偷工减料是造成建筑物抵御地震能力下降的可怕隐患。如杭州曾爆出开发商用毛竹替代承重墙中的钢筋的丑闻,而一些不法开发商尽管使用钢筋,却刻意减少钢筋数量,甚至使用劣质钢筋以次充好,大大降低了房屋的抗震性。这种情况在全世界都存在。事实上,近年来发生的地震,最先倒下的建筑物基本上都存在着质量问题。
要改变这一现状,须从事前、事中、事后三个阶段入手。
事前,在建筑物尤其住宅设计方案中,对其抵御地震能力必须严格进行审核,对于存在问题的设计绝不放行,而我国目前对建住房抵御地震相关指标的审核还常常流于形式。在这方面,我们可以借鉴一下日本的做法。日本《建筑基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可,必须提交建筑抗震报告书,计算出建筑结构在地震中的受力大小,进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。普通的一座八九层公寓楼,其抗震报告书动辄厚达两三百页。建筑抗震报告书经过相关部门确认无误后才能开工。
事中,在建筑施工中,必须严格监督,防止开发商偷工减料,降低抗震标准。目前,在商品房的建设中,对开发商的监督、制约机制无法发挥应有作用,导致开发商偷工减料现象严重,这是值得警惕的。
事后,必须强化问责制度。我们知道,中国古代的一些建筑物,在一些建筑材料(比如砖)上都刻有字,如果哪一点出现质量问题,就可能遭致死罪。我们目前的问责力度还比较疲软,一些建筑物莫说抗震,有的经历不到十年,就因安全等问题被拆除,而相关责任人高枕无忧。这种现象是必须要尽快纠正的。
同时,也应该注意对危房进行加固,防患于未然。1994年1月,美国洛杉矶市发生了6.7级的地震,尽管许多房屋严重开裂,需拆除重修,但都未倒塌,最大限度地减少了人员伤亡。原来,1981年,美国洛杉矶市以法令的形式强制要求:房主必须对老旧砖石结构房屋加固,主要措施之一是用钢筋锁固山墙,增强抗震能力。
提高建筑物抵御地震的能力是百年大计,不能有丝毫忽视。汶川大地震为提高建筑物抵御地震能力敲响了警钟,但愿我们从此重视起来,最大限度地提高建筑物的防震、抗震能力,避免悲剧重演
相关链接1:地震的等级
地球上的地震有强有弱。用来衡量地震强度大小的尺子有两把,一把叫地震震级;另一把叫地震烈度。举个例子来说,地震震级好象不同瓦数的日光灯,瓦数越高能量越大,震级越高。烈度好象屋子里受光亮的程度,对同一盏日光灯来说,距离日光灯的远近不同,各处受光的照射也不同,所以各地的烈度也不一样。
地震震级是衡量地震大小的一种度量。每一次地震只有一个震级。它是根据地震时释放能量的多少来划分的,震级可以通过地震仪器的记录计算出来,震级越高,释放的能量也越多。我国使用的的震级标准是国际通用震级标准,叫“里氏震级”。各国和各地区的地震分级标准不尽相同。
◢一般将小于1级的地震称为超微震
◢大于、等于1级,小于3级的称为弱震或微震
◢大于、等于3级,小于4.5级的称为有感地震
◢大于、等于4.5级,小于6级的称为中强震
◢大于、等于6级,小于7级的称为强震
◢大于、等于7级的称为大地震
◢8级以及8级以上的称为巨大地震。
迄今为止,世界上记录到最大的地震为8.9级,是1960年发生在南美洲的智利地震。
地震烈度:地震烈度是指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。对同一个地震,不同的地区,烈度大小是不一样的。距离震源近,破坏就大,烈度就高;距离震源远,破坏就小,烈度就低。
◢小于三度:人无感受,只有仪器能记录到;
◢三度:夜深人静时人有感受;
◢四—五度:睡觉的人惊醒,吊灯摆动;
◢六度:器皿倾倒、房屋轻微损坏;
◢六—七度:房屋破坏,地面裂缝;
◢九—十度:房倒屋塌,地面破坏严重;
◢十—十二度:毁灭性的破坏。
相关链接2:建筑抗震设防分类和设防标准
3.1.1 建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑应属于抗震次要建筑。
3.1.2 建筑抗震设防类别的划分,应符合国家标淮《建筑抗震设防分类标淮》GB50223的规定。
3.1.3 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:
1 甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为 6~8 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为 9 度时,应符合比 9 度抗震设防更高的要求。
2 乙类建筑,地震作用应符台本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为 6~8 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为 9 度时,应符合比 9 度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3 丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符台本地区抗震设防烈度的要求。
4 丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。
3.1.4 抗震设防烈度为 6 度时,除本规范有具体规定外,对乙 丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。
3.1 建筑抗震设防分类和设防标准
3.1.1 建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑应属于抗震次要建筑。
3.1.2 建筑抗震设防类别的划分,应符合国家标淮《建筑抗震设防分类标淮》GB50223的规定。
3.1.3 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:
1 甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为 6~8 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为 9 度时,应符合比 9 度抗震设防更高的要求。
2 乙类建筑,地震作用应符台本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为 6~8 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为 9 度时,应符合比 9 度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3 丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符台本地区抗震设防烈度的要求。
4 丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。
3.1.4 抗震设防烈度为 6 度时,除本规范有具体规定外,对乙 丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。
来自:21世纪经济报道
[ 本帖最后由 lalune2007 于 2008-5-15 15:29 编辑 ]

最新回复
lalune2007 (2008-5-15 15:19:53)
地震的很多人员伤亡都是由于建筑物垮塌引起的,且抢救难度极大,这确实该引起建筑结构抗震设计部分的工程师的足够重视!
[ 本帖最后由 lalune2007 于 2008-5-15 15:23 编辑 ]