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汶川地震震災調研及對結構安全性的考慮

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]


    特邀專家簡介：徐有鄰，中國建筑科學研究院研究員，《混凝土結構設計規范》主編，5.12抗震救災專家組成員。
    徐有鄰：首先給大家看一些圖片，這個圖片是斷層，這邊后來就是一片狼藉，這個是地震引起的山體滑坡，這個是半個山直接下來了，這是滾石，這個造成了交通的中斷。這次地震首先最大的破壞是南區，木頭的結構很多沒有倒，這個是一般老百姓蓋的房子，這個是比較有錢的，蓋的砌體的，這個是斷裂帶上的一些磚混結構的房子，倒塌的很多。廢墟已經沒有什么價值了，倒是那些搖搖欲墜的房子有研究價值，這個是墻體倒塌了，地震以后就這樣了，這個是X狀的裂縫，這個砌體已經破碎了，這是非常規律分布的X狀分布的砌體。這是搖搖欲墜的墻，這些結構沒有構造柱，這個是一個倒塌的墻壁，這個墻體的房屋質量是很差的，鋼筋太細，一敲一彎，這個是用了太細的鋼筋，這次的磚混結構上沒有任何的連接，一地震以后沒有任何的連接就滑落了，這就跟唐山地震不一樣了，這樣的現象震區到處都有，這個白色的是連根折斷，為什么沒有掉下來，大家可以看，證明端部是聯在一起的，我們仔細研究了一下，這個是非常明顯的斷板，這就證明，這個板即使已經斷了，但是他簡單的采取了一個彎鉤就使他沒有掉下來。這個是樓梯間為了省錢，直接用磚頭砌的，震后就倒塌了，相比之下，這個樓梯間就有完整的圈梁構造柱，就沒有倒，這是構造柱的作用。這個是圈梁，倒塌以后，圈梁是存在的，倒塌以后還沒有斷掉，但是沒有構造柱，這是一個按規定設計的。一般在城市建設中都是商用，上面是住宅或者辦公樓，下面是商店，因為由于商店的要求是大開間，一般沒有墻，只有一些柱子，這些在地震中就出問題了，這個是上面頂不住了，發生了扭轉，把這個柱子在這兒折斷了，這個也是一個底層的破壞，這個是二樓變一樓，這是一個房子地震完了以后一樓全部完蛋，二樓直接坐下來了，二樓的花盆還完好的擺著，一樓直接沒有了。這是地震以后多少天了，這是底下折斷的一個柱子。這是大跨的屋蓋，已經輕的就沒有倒，這邊有一些比較輕的，他們沒有事，質量不大，沒有倒下來，柱子倒了以后他都沒有倒，框架結果也有倒的，但是很少，畢竟比磚好一些，框架最容易出問題是節點，這是一個梁，梁受到比較大的沖擊以后，如果沒有足夠的混凝土箍，一樣會下來。這個是節點的混凝土完全散落。框架結構倒的比較少，但是也有，倒下來是這樣，一層一層摞起來，實施人員救援就很困難，因為質量大，又厚，很難進行人員的救助。
    高層建筑總的來說，這個是在震中的一個高層，周圍一片狼藉中，他沒有倒，高層建筑一般都是象樣的設計院設計和象樣的施工單位施工的，所以基本可以保證質量，我們當時沒有進去，我們就在外面看了看，估計結構沒有太大的問題。內部的裝修可能會受損。這是在廣元的鳳凰樓，這個是山頂上，又是一個高層建筑，受到一定的震害，但是沒有太破壞，里面一些填充出現了裂縫，沒有倒，這是一個學校，學校的學生搞的什么氣象觀察的樓，地震以后他沒有倒，只有一些裂縫。這是成都的雙流機場的指揮塔，地震的時候也線路中斷，儀器損壞，晃的厲害，當時有一個指揮員非常冷靜，一個飛機要降落，他沒有讓它降落，讓這個飛機直接飛走了，減少了很大的損失。這個指揮員后來直接獎勵了兩萬塊錢。這個是一個水塔，也沒有倒，總的來說，高層還行。
    其它的震害有很多的特點，一個是邊角，這個地方是最容易受到傷害的部分，還有一些藕斷絲連的現象。這些非承重結構，女兒墻、填充墻這些造成的傷亡也很嚴重，引起了我們的注意，這是一個古建筑的倒塌，這是邊角的倒塌，又是靠邊又是靠角，這些是最不好的，一出現地震統統出問題，這個原因是什么，我覺得這個是蜂腰部位，剛剛一個院士也打了一個照片，本身這個地方進深就很小，很大部分是被樓梯占了，所以蜂腰部分要加強，這是突出部分，這個是突出了樓頂上的一個東西，地震完了以后掉下來，而且外掉帽是轉了三十度，突出部分要加強，否則會變成這樣倒下來。這個是所有的欄桿板全部倒下來，是非承重結構，倒下來也造成了很大的傷害，我到現場看的時候，這是樓梯，樓梯是一個逃生的通道，應該是非常重要，但是被這樣拉斷，從這頭到這頭就直接斷了，斷了以后就耷拉下來，看出來這是用的冷軋鋼，冷軋鋼斷的比較多。
    當時唐山地震是一片廢墟，這個是震中比較力氣的青山縣城的結果，估計倒塌的房子不足10%，重創的是40%，受到傷害的是50%，所以不是一片廢墟，這個得益于我們國家改革開放以來，我們的實力都可以了，而且有了標準規范，按照標準規范的，都沒有倒，不倒很重要，不倒人就能活，倒和不倒就劃分生死，倒的房子里面人都完蛋，哪怕搖搖欲墜的房子，里面的人都可以逃命出來，這是遭受重創的青山縣城，大部分的房子還在。我們調查過一所中學，校長跟我說，說他畢業以后就分配到這個學校，他親眼看到這個學校的發展，這個是七十年代的房子，后來盡管裝修了還是以前的樣子，和周圍的房子差不多，地震以后就這樣，八十年代以后有錢了就蓋象樣的房子，然后屋頂是人工板，地震完了以后是這樣，那是遭受重創，比那一跨到底還多了，到了九十年代，他更有錢了，他就蓋這樣的樓房了，蓋了三層，我覺得他沒有按照標準來，沒有構造柱，地震以后，這個造成了局部倒塌，算是比以前好一些了，這是他的教室，沒有倒下來，學生都跑出去了。這些是所有樓梯上面的欄桿都倒了。這些非承重結構造成的災害我們不能不重視，這個是05年蓋的，四川國了一個普九工程，普及九年義務教育，他們是一年級進去九年級出來，這些學校沒有什么倒的，都是按照標準規范做的，這些和我們國家的技術進步和國力增強都有關系的。這個樓是簡易樓，屋頂是草瓦，是簡易的樓，這個樓肯定也是沒有考慮抗震的，但是他做了加固，北京管他叫五花大綁。里面還有一些鋼索拉結。這些也沒有倒，那個校長沒有太多的結構常識，就是加固了，也沒有死一個學生。
    我認為教學樓不是工程質量問題，是工程模式，一個教室七米左右，前后有兩個墻，中間是兩個梁，高六十到七十，跨度七米，外面還有懸臂，沒有構造柱，前后還要開門，又開窗戶，窗間墻不足一米，那么大的梁在這個上面，而不止一層兩層的蓋，這個就很危險了，所以結構形式導致了倒塌，只要倒一片，所有的都會倒，就像多米諾骨牌一樣，我覺得你要分析這些東西的時候，以前沒有感覺到，地震以后就可以看出來。
    地震以后當時我提出來，這樣的房子全國太多了，我們已經死了很多的學生，我們建議進行普查，對這樣的結構及時進行加固，第二個結構安全層次的分析，我們過去規范過多的強調的截面設計和構建設計，結構方案其實是最重要的，截面設計應該說對安全的影響不大。我們覺得我們傳統的科研有擊打的居心性，我們大部分是在構建截面上的探討，作為一個結構體系，連接構造的研究比較少，所以應該加以改進。還有關于結構的牢固性，這個研究也很重要，我們有一個同學以前在軍隊里面，他研究用最小的能量摧毀一個最大的建筑物，他打擊一個結構的關鍵部位就可以用很小的代價把結構摧毀，這是一個學問，911以后各個國家對進駐的結構因此也增強，我們國家也開始研究，我覺得應該加大這個方面的投入，甚至一個柱子拔掉以后不見得倒，一個角度的底部炸掉以后，也不見得倒，像這樣的研究我們要加強，我們將來的設計規范中要有所反映。結構體系的內容要大大加強，這個對于安全來講，是太重要了。

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