震后近一年,老樹長新芽,廢墟草叢開花。在災區土地上,“長”出了一排排的新房。經歷苦難的四川人,正奮力重建美好新家園。
“5·12”汶川特大地震發生后,建設系統和地震系統相關專家和工程技術人員迅速深入災區調查,前后共計2500余人次,持續時間達2個多月,經過權威專家20多次討論修正,9日,在“2009年內地與香港建筑業論壇”上,四川省建設廳總工程師田文發布《“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析與對策研究報告》。
全程參與調研并執筆報告的5位權威專家,解析針對本次地震對房屋建筑的震害情況分析研究結果及對策建議。
研究角度一:導致房屋破壞的本次特大地震的特點
報告提出——
·此次地震能量巨大、烈度超強
·此次地震震源深度淺、破裂長度大、震害范圍廣
·發震方式特殊、震動持續時間長
特大地震發生在龍門山斷裂帶上,千年不遇,震中烈度高達11度;破裂過程可明顯分成相互連貫的若干個破裂事件,每個破裂事件相當于一次7.2-7.6級的地震;持續的強烈振動對各種房屋結構造成持續疊加型破壞,處于高烈度區的建筑物瞬間造成嚴重破壞或倒塌,破壞程度歷史上罕見。
專家解讀
省地震局工程地震研究院高級工程師 何玉林:
地震在映秀附近地表下19公里處爆發后,以每秒3公里的速度向北偏東方向破裂,破裂長度達240公里,持續時間100秒,而一般情況下,地震持續時間最多1分多鐘。震中烈度達11度。11度是什么概念?北川縣城烈度達10度,縣城幾乎全毀了。
震后的GPS觀測表明,龍門山和四川盆地除了在水平方向大幅度橫向運動外,龍門山大幅度上升,四川盆地相對下降,下降幅度在安縣、都江堰市一帶最大,達30-60厘米。
重建對策建議
牢固樹立“防范勝于救災”的指導思想,從提高城鎮綜合抗震防災能力這一根本點入手,在“軟措施”和“硬措施”上下功夫。
“軟措施”即規劃及應急措施:包括城鎮發展用地規模、防災區域劃分、場地選擇、應急疏散通道、應急避難場地、應急反應和救援預案等內容;“硬措施”即單體工程抗震:使原有工程得到抗震加固、新建工程抗震設防達到設防標準等。
研究角度二:房屋選址要睜大眼睛
報告提出——
·地質構造差異對房屋震害影響明顯
·場地條件差異對房屋震害影響明顯
·次生災害對房屋震害影響明顯
地震波在不同地質結構中傳播速度和方式的差異,使得處于不同地質區域內的房屋建筑的震害情況明顯不同。處于斷裂構造或褶皺構造區域內的房屋建筑比處于水平巖層構造區域內的破壞嚴重。
專家解讀
西南勘察設計研究院總工程師康景文
在比較密實穩定的土層或基巖場地,地震破壞小;在比較松散的河流沖積層或土層中富含水分的場地,地震破壞大,且震害隨土層厚度增加而加強。房屋建筑總是依具體的場地條件來考慮布局和朝向,當房屋的抗震薄弱朝向(一般為橫向)與地震波的振動方向一致時,就會加劇房屋的震害。因此,在低烈度區也能造成房屋嚴重破壞或倒塌。
這次特大地震引發了大量山體滑坡、泥石流、堰塞湖、地基液化、崩塌、震陷等地質災害,加劇了山區部分房屋的倒塌及破壞。修建在滑坡地帶或斷裂帶附近的房屋在此次地震中破壞嚴重。
重建對策建議
統籌兼顧,嚴格規劃選址,避免場地對房屋的不利影響。
研究角度三:不同類型房屋和結構
報告提出——
·磚混結構中,以大開間、大開窗、外走廊等建筑形式的震害最為嚴重
·框架-砌體混合結構形式,在重災區普遍受到重創
·框架結構中,出現了框架柱先于框架梁破壞的現象
·用于廠房(或倉儲)的排架結構災害嚴重
·農村自建房在重災區震害十分嚴重,倒塌普遍
·木結構房屋和輕鋼結構房屋在此次地震中震害較輕
上世紀90年代前,在農村自建房中大量使用簡易的磚石、磚木、土木等結構形式,由于沒有必要的構造措施,砌筑墻體的粘結材料強度差,一般情況也沒有進行專門的抗震設計,在此次地震重災區震害十分嚴重,倒塌普遍。
專家解讀
中國建筑西南設計研究院有限公司總工程師 馮遠
這次地震災害中災區房屋建筑出現了不同程度的震損倒塌,不同的房屋結構有不同的反應。同時,震害情況又與地震的類型密切相關,有的地震對高層的影響大,有的則對低層影響大,一旦地震的類型與某類建筑的特征吻合,就會放大震害效應,這就能說明為什么同類結構建筑在不同區域、地震中所受的損害不同。
震害加深了我們對學科的認識和發現,這次地震中每一種建筑結構都受到不同程度的損失,都暴露出一些弱點,這都需要結構設計工作者不斷研究加以完善。
重建對策建議
首先,要加強抗震設計,注意房屋結構選型,堅持選用已被證明相比更為抗震且廣泛適用的框架、框剪、剪力墻結構形式,適當鼓勵選用鋼結構、輕鋼鐵結構、木結構、鋼管混凝土結構等抗震性能好的建筑結構形式。其次,要加強農房建設抗震設防的技術指導和服務,目前省建設廳出臺了四川省農村居住建筑抗震設計技術導則、抗震構造圖集和200多套設計方案,應當認真貫徹執行。第三,房屋設計要設置多道抗震防線,提高房屋整體穩定性,比如適當增加柱間支撐、剪力墻及加大受力構件的延性等措施,房屋抵抗地震作用的整體穩定性會明顯加強,比如強調“強柱弱梁”而不是現在常見的“弱柱強梁”,這樣房屋不會因柱子的破壞而倒塌。
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