
汶川地震的搜救工作正在爭分奪秒地進(jìn)行,全國人民的心為災區楸緊。由于地震發(fā)生在學(xué)校上課時(shí)間,災難中死傷的師生人數眾多,人們在扼腕嘆息之余也不禁存有疑問(wèn):為什么學(xué)校樓房在地震面前如此脆弱?為此,記者走訪(fǎng)了工程抗震專(zhuān)家、中國科學(xué)院周錫元院士,請他來(lái)解答相關(guān)的問(wèn)題。
房屋在地震中倒塌有三種原因
周錫元院士介紹,分析地震常常有兩個(gè)標準:一是我們平時(shí)常說(shuō)的震級,代表地震釋放的總能量;另一個(gè)是烈度,代表地震產(chǎn)生的破壞力,因此設計建筑時(shí),參考的指標是烈度。
如果房屋在地震中倒塌損毀,基本上有三種原因:
一是沒(méi)有按標準建造。我國70年代就有了相應的房屋抗震標準,唐山大地震及其后幾經(jīng)修改,現行的有2001年發(fā)布的《建筑抗震設計規范》。但有的建筑沒(méi)有依照標準實(shí)行,設計不當,抗震性能差。
二是地震超過(guò)預計強度。如汶川的房屋設計規范是7度,部分地區是6度,面對如此強的地震就較難抵御。
三是工程質(zhì)量不過(guò)關(guān)。建筑按照標準設計了,還需要嚴格地進(jìn)行施工建設,否則抗震能力就會(huì )打折扣。
校舍建筑抗震能力差是世界性的普遍問(wèn)題
周院士表示,校舍抗震能力差,這是世界性的普遍問(wèn)題,他為記者舉了個(gè)例子——1933年,美國的長(cháng)灘(Long Beach)發(fā)生地震,導致學(xué)校倒塌。所幸已是放學(xué)時(shí)間,沒(méi)有什么學(xué)生傷亡。
“我國學(xué)校的設計和建設,也是按標準走的,問(wèn)題在于沒(méi)有提高標準!敝苠a元說(shuō),學(xué)校在抗震方面存在幾個(gè)先天缺陷:
一是房間大。躲到衛生間等場(chǎng)所是地震發(fā)生時(shí)的一條逃生原則,原因就在于空間狹小、有墻面支撐,墻的面積大抗震能力就強。但學(xué)校教室、活動(dòng)室等場(chǎng)所空間都比較大,相對而言墻的面積就小。
二是窗戶(hù)大。教學(xué)需要良好的光線(xiàn),采光使用大面積的窗戶(hù)設計,相應地使得墻的面積大大縮減。
三是走廊設計。一般學(xué)校都采用單面、外廊的走廊設計,多由柱子支撐,如果教室兩邊都是走廊,在縱向上一間教室就只有前后的兩面墻抗震,兩邊柱子的作用則很弱。
可考慮將學(xué)校建成緊急避難場(chǎng)所
地震難以預測,往往發(fā)生在預期可能性小的地方,如國內唐山、臺灣,國外日本神戶(hù),研究者尚未完全掌握其規律。而抗震標準每增加一度,成本普遍增加5%-10%,我國國土面積廣闊,將所有房屋標準都提高顯然不現實(shí)。
怎么樣才能不花錢(qián)又抗震,是長(cháng)久以來(lái)工程師們極力攻克的難題。在這樣的情況下,周錫元教授提出了他的思考,他建議:對學(xué)校、醫院等人口密集、人群自救能力差的地方,提高標準,加強抗震能力,賦予緊急避難場(chǎng)所的功能。這樣在發(fā)生災難的時(shí)候,學(xué)?梢苑偶,騰出來(lái)作為避難場(chǎng)所。而城市需要有避難地點(diǎn)。
背景資料:周錫元院士簡(jiǎn)介
周錫元,1938年5月出生,中國科學(xué)院院士,國家級有突出貢獻專(zhuān)家,現任北京工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì )副主任、工程抗震與結構診治北京市重點(diǎn)實(shí)驗室主任和學(xué)術(shù)委員會(huì )主任、抗震減災研究所所長(cháng),中國科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部副主任,國家減災委員會(huì )專(zhuān)家委員會(huì )成員,建設部科學(xué)技術(shù)委員會(huì )、中國災害防御協(xié)會(huì )等多個(gè)學(xué)會(huì )理事或常務(wù)理事;《建筑結構學(xué)報》、《地震學(xué)報》、《地震工程與工程振動(dòng)》和《Journal of Earthquake Engineering》等多種雜志編委;發(fā)表論文百余篇,著(zhù)作有《地震工程概論》、《場(chǎng)地?地基?設計地震》、《抗震工程學(xué)》等;曾獲全國科技大會(huì )獎一項和國家科技進(jìn)步二等獎三項、三等獎一項及北京市和省部級二等以上科技進(jìn)步獎多項,指導培養碩士、博士生、博士后40余名。
40余年來(lái),周錫元院士致力于結構抗震、工程地震學(xué)以及城市與區域的綜合減災研究,發(fā)展了考慮房屋空間工作特性的結構計算理論;開(kāi)拓了隨機地震力理論與結構地震反應的研究;深化了場(chǎng)地條件對震害和地震動(dòng)影響的研究;推動(dòng)了城市地震小區劃;發(fā)展了地震動(dòng)參數和震害潛勢的概率分析方法;推進(jìn)了城市和區域的綜合抗震防災;促進(jìn)了建筑結構隔震減震的研究與工程應用;長(cháng)期參與地震區建設規范的制訂與修編,F有主要研究方向為:結構隔震、減震與振動(dòng)控制;城市與工程抗震減災;地震危險性分析與設計地震;城市和區域綜合減災規劃等。(記者 牟修銳 秦海波)
