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世博远大馆里探讨抗震建筑 寻找抗震最强者

2010年05月23日13:23新京报刘铮我要评论(0)
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世博远大馆里探讨抗震建筑 寻找抗震最强者

地震体验屋里可以感觉到很强的地面横向运动

世博远大馆里探讨抗震建筑 寻找抗震最强者

世博会远大馆内设置的地震体验屋

5月20日,为了纪念汶川大地震2周年,世博会远大馆举办了“抗震科技研讨会”。包括北川县副县长李斌、中国建筑科学院抗震研究所所长程绍革、湖南大学土木工程学院教授舒兴平、同济大学土木工程学院教授屈文俊、远大低碳集团总裁张跃等人和记者们一起探讨了建筑抗震的问题,其中说出了很多实在、尖锐的观点。在会上,专家表示在北川地震中教学楼的破坏确实比其他建筑更严重,而现在学校建筑的加固费用远未达到需要。下面就截取会上发言最活跃的程绍革和屈文俊的观点,让我们和专家一起看一看我国建筑防震的现状和未来。

教学楼应“楼盖无限刚”

作为中国建筑抗震研究的权威,程绍革在开场白中说,提起“地震”,他既感到沉痛又感到“欣慰”。他说,在1978年唐山大地震到2008年汶川大地震这30年间,我们曾经重视过地震,但很快地震意识就淡薄了,很多地方的抗震部门都取消了,现在重新重视起来,从某种角度上来看,这是件好事,让他感到欣慰,希望以后能够永远保持这种意识。

程绍革说,在汶川地震之后,我国做了一些新的工作,其中一个就是新建房屋建筑抗震的标准规范又做了新的修订,其中最重要的就是中小学校和医院的建筑抗震标准提高了,由标准设防上升为重点设防。目前2010年的标准已经上报给建设部,马上就要批准正式实施了。第二个标准,就是对于已建房屋抗震能力评估的标准已经于去年7月正式实施了。第三个标准就是已建不合格房屋的抗震加固工程标准,也已经正式实施了。

未来几年内,无论是否在“城震多发带”,全国的中小学校建筑和医院建筑都要全部加固。从去年4月份开始,全国中小学校舍已经开始了鉴定和加固工作,今年卫生部也启动了医疗单位建筑的抗震排查和加固工程。

很多人感到地震中学校受到的破坏比其他建筑更严重,屈文俊表示,其实地震造成学校的破坏主要集中在教学楼上。这是因为教学楼里有很多教室,它的功能和别的建筑不一样,结构相应也不一样,如果不符合抗震规范的话,损失会比较严重。相比起来,宿舍楼的破坏情况相对好一些。

至于教学楼破坏的具体原因,屈文俊说,我们已建教学楼普遍设计不合理,主要体现在楼盖不是“无限刚”的。所谓“楼盖无限刚”,就是让楼盖像整个一个硬东西一样运动,这样可以把力传到承力墙上。如果楼盖先断了,那就完蛋了。不单是汶川,全国各地的教学建筑都存在设计不合理的现象。屈文俊表示,有些地方学校建筑建得都很漂亮,但是抗震性能并不合格,一旦发生像汶川那样的地震,那么造成的损失会比汶川还要大许多。“我考察过浙江的一个校舍,发现承重墙都是空心结构,这样的房屋的抗震性能比北川的还要差!”屈文俊不无忧虑地说。

砖石“砌体”未必不好

很多人强调钢筋混凝土结构的抗震能力,认为只有这样的建筑才能真正抵御灾害,而普通的砖石结构建筑抗震性能不好,“一震就塌”。事实真是如此吗?程绍革说,其实任何一个建筑,只要它的设计是合理的,那么其抗震性能都不会差到哪里去。程绍革说,有人认为用砖、石等砌成的“砌体结构”,它的材料是“脆性”的,很容易发生破坏。不过,他们在汶川地震灾区考察的时候却发现有一个地区,钢筋混凝土的房屋出现了严重的破坏和局部倒塌,而离它很近的位置上一座砌体结构房屋,却完好无损,连一条裂缝都没有。所以说,砌体结构如果设计合理———比如在重要部位进行加固,它的抗震性能还是很好的。

在会后,记者向程绍革请教了加固“砌体结构”的具体方法。他介绍说,对于砖石砌成的“砌体结构”,主要的抗震结构是直立的构造柱、芯柱和水平的圈梁等结构,其中圈梁需要用钢筋混凝土材料。这些结构提高了房屋的整体性,就好比给房屋“五花大绑”,让墙体不会乱动。地震中砌体结构肯定会有裂缝,但各种柱、梁结构让裂缝不至于扩散。对于现有砌体结构的抗震加固,手段有多种。比如在墙体上加钢筋网,然后灌上混凝土,还有重新加固圈梁和构造柱。

钢筋混凝土结构如果设计合理的话抗震性能相当好。之所以在汶川大地震中钢筋混凝土结构遭受了很大损失,主要原因一个是它们的设计抗震强度低于地震强度;另一个就是结构设计不合理。

比如很多教室在一个方向上只有两柱一梁,缺少多道设防,如果一个柱子倒了,整个结构就破坏了。还有就是《建筑抗震技术规程》中明确规定柱子的结构要比梁结实,在地震时共同受力的情况下要让梁先断,这样整体的结构完整性要好一些,损失小一些。但是这在现实情况中很难做到。房间要美观舒适,往往需要跨度较大,所以梁会做得很大很结实,柱子反而不太结实。

对于现有的钢筋混凝土建筑,主要的加固手段还是对柱子和梁的加固,比如加钢架等等。至于屈文俊所说的“楼盖无限刚”的问题,程绍革持保留态度,因为相比柱子,楼盖的刚度不是那么重要的问题,也不一定要做到“无限刚度”。

各种技术同时并存

当然,程绍革最看好的仍然是钢结构的建筑。“钢结构有它的独特的优点。它的延展性能强一些,可以不产生裂缝。它的制造方法也比钢筋混凝土的简单一些。因为钢结构的承力只靠钢这一种材料,它的力学计算也简单一些。”程绍革说。

那么,未来我们会用什么样的建筑结构来对抗地震灾害呢?程绍革表达了自己的个人观点。他说,砖石的“砌体结构”正在逐渐被淘汰,除抗震性能的问题外,还有一个原因是烧砖会破坏土壤资源;钢筋混凝土结构也存在缺陷,混凝土的制造过程中会造成环境污染,制造混凝土材料之一河沙的开采也造成了很严重的环境问题;钢结构对环境的影响相对少一些,而且钢也容易回收再利用。所以,程绍革最看好钢结构。

相比起来,钢结构的抗震性能良好,它实现结构的合理性更容易一些。比如柱子要比梁结实这个问题,它可以通过在梁上打孔减低梁的结构强度来实现。同时,钢结构的变形能力也很强,在地震中不容易产生断裂破坏。

那么,钢结构建筑必然会有大块的平板玻璃,那么它们会不会在地震时溅落很多玻璃,伤害路人呢?程绍革说,这是不会发生的,因为现在的钢结构建筑的玻璃上都涂着有弹性的胶,在地震中不会溅落下来。

但是作为钢筋混凝土专家,屈文俊表示,任何一个结构都是有优缺点,现在几种结构都同时存在,就是因为每种结构都有它的优缺点,如果一种结构只有优点,没有缺点,那其他结构就不存在了。所以他眼中的未来,各种建筑材料和建筑结构依然会并存。

本报特派记者 刘铮 上海报道

本版图片均为CFP图

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