一个国外工程师的地震考察笔记

  5·12四川地震过去一个多月了,现在人们关注的焦点由原来的伤亡情况慢慢变成了灾后的重建和反思工作。政府也先后派了许多工程界的专家、学者前往灾区调研,只是没见详细的结果公诸于世,下面是灾后最早的一批国外结构工程专家组考察灾区时的所见所闻,感觉比较真实,比较客观。文中多次提到“非延性现浇梁柱和预制混凝土楼板”,这种在中国广大农村(俺家目前住的也是这种房子)广泛存在的,同时地震时又是最危险的结构形式,早在1970年已经被美国加州的法律所禁止,这其实才是规范和法规制定部门灾后最应该反思的问题。

  引用一些比较让偶认同的几段话如下:

我们看见一个巨大的瓦砾堆,这曾是一所容纳1000多名学生的学校。700个学生在此死亡,还有20个失踪。该倒塌建筑的结构为非延性现浇梁柱以及预制混凝土楼板,填充墙为无筋砖砌体墙。聚源中学建于1996年,相对较新。然而,非延性混凝土构件和无筋砖砌体墙在地震中成为杀手。这种结构的建筑抵抗强烈地震的能力很差,自从1970年代中开始在加州为法律所禁止。
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我们来到汉旺武都小学,这里的三栋建筑,两栋完全垮塌,剩下的一栋塌了三分之一。这所学校建于1998年,采用的是当地常见的建筑模式——非延性框架支撑预制混凝土楼板,无筋砖砌体填充墙。我进到半塌的建筑中向NBC和NHK的摄制组讲解了这种建筑的危险性。200个孩子死于此处。

每个人都应该知道尽快对这些建筑进行抗震加固的重要性。在中国建筑设计规范中,这个地区是地震中度设防区。这场地震无论从哪些方面看都不止是中度,所以区域划分可能需要调整。

媒体提到要追究为这些学校垮塌负责的人或政府官员。这会很难,因为许多受损建筑整个塌掉而且被拆除了。没有证据的情况下,很难确定垮塌是因为建筑规范、工程设计还是施工质量的原因。我们强烈认为应该把注意力放到今后如何在世界范围内避免这种垮塌的发生。采用新的混凝土剪力墙和其他支撑体系来加固这种类型的建筑并不困难。世界银行的资金正支持对伊斯坦布尔的学校进行加固。土耳其的学校一定程度上与中国学校类似。我们公司正在协助伊斯坦布尔政府实现这些加固计划。
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我们到达绵阳西南边的一个钢制品厂。这座厂房是2003年兴建的单层钢结构厂房,采用了钢网格斜撑。厂长迎接了我们,把我们带进厂房。他很高兴我们能来,他说还没有其他人来检查这个中等规模的工厂。不出我们所料,厂房没受什么破坏,只是破了一些窗玻璃。工人们还是很害怕,不敢进入厂房,所以地震以来一直停工。轻型钢结构的抗震表现总是优于无筋砖砌体和非延性混凝土结构。我们告诉厂长,厂房的状况很好、很安全。听我们这么说他很高兴,说要尽快告诉工人们。

在废墟之中我们看到一栋完好无损的单层厂房。又是轻钢结构的,但已经人去屋空。结构表现良好,但没有工人,周围又是废墟,所以无法正常使用。我们又见到固定设备滑离了基础。
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一次又一次地震证明,砌体墙承重结构是最危险的结构形式之一。

设想一下用乐高积木搭房子,但积木上没有凸粒把它们扣在一起。这种积木房子不能抵抗横向摇晃。这栋校舍就像是这种虚弱的积木房子。

为了抵抗地震力,建筑设计时要考虑承受重力(竖向)以及地震力和风(横向)荷载。这间校舍的预制楼板只是简单地搭在混凝土梁上。楼板之间、楼板和梁之间都没有专门连接。在楼板和梁之上也没有现浇的混凝土层来将它们连结成整体。梁也只是简单地架在承重砖墙上,没有专门连接。教室的大面积窗户进一步削弱了抵抗地震力的墙体。这些被削弱的砖墙一起构成了致命的组合。
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在这次行程中,我看到中国政府非常开放,组织良好而且很有能力。我看到军队、医疗队、搜救队、清拆队和防疫专家在密切配合、迅速行动。电视台的朋友们说采访过程中没有受到任何阻挠。

从技术角度说,我们的发现印证了已有的教训:无筋砖砌体承重、非延性混凝土、相互连接薄弱的建筑构件,这样的组合在地震中会非常危险。不幸的是,这种教训一次又一次地发生。这不是中国独有的问题。我们必须在世界范围内加固这种危险的建筑,无论是在美国、加拿大、中南美洲、日本、中国、东南亚还是东欧。如果我们这么做了,在此牺牲的55000多条人命才不会白白付出。我们对不起死于这些学校中的孩子们。

  下面一张图片来自网络,据说:这个镇的一所小学——富新二小,在这个镇上有27个学生在地震中丧生。而在这次地震中,这个镇基本上是没有一所房子倒塌,除了这所学校...

四川地震

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