建筑抗震標準抵不住“絕對”大震

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細數(shù)國內(nèi)幾起大震，多為建筑倒塌傷人

云南昭通魯?shù)?月3日發(fā)生的地震，對國內(nèi)建筑的抗震能力又做了一次檢驗。未納入監(jiān)管的農(nóng)房固然是國內(nèi)抗震減災的短板，不過那些滿足抗震設防規(guī)范要求的建筑也破壞嚴重，多少就有點說不過去了。
      從震級上看，6.5級算不上特別高，卻造成了大量的人員傷亡，并且這些傷亡人員基本上都是因建筑倒塌造成的。
      云南省地震局發(fā)言人李飛表示，由于震中多為農(nóng)房，以磚混土木結構為主，普遍未經(jīng)抗震設防，部分房屋以夯土墻承重且老舊，抗震性能差，這是導致人員傷亡嚴重的重要原因之一。
      未納入監(jiān)管的農(nóng)房固然是國內(nèi)抗震減災的短板，不過那些滿足抗震設防規(guī)范要求的建筑也破壞嚴重，多少就有點說不過去了。
       用國家減災委員會專家、防災科技學院教授郭迅的話說，目前“大震不倒”的相對大震理念“害死人”。
      1976年唐山地震后，中國的建筑抗震開始得到重視，最終提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的要求，并延續(xù)至今。
      為什么一開始用來保證人們生命財產(chǎn)安全的理念，到了現(xiàn)今卻成了“害死人”的理念？從1974年國內(nèi)第一個建筑抗震設計規(guī)范發(fā)布，到現(xiàn)在已經(jīng)修訂了4次，在這40年的時間跨度中，國內(nèi)建筑界又發(fā)生了哪些歷史變遷？

      “相對”大震理念不合理
      根據(jù)中國地震局公布的云南省此次地震烈度圖顯示，震中最大烈度達到了9度。從烈度上看，云南昭通屬于我國抗震設防烈度表中的7度設防區(qū)。比較來看，此次地震最大烈度已經(jīng)超過建筑的設防烈度。因此，有人也以高于設防的地震烈度為房屋倒塌辯護。
      究竟是不是這樣，中國房地產(chǎn)報記者查閱了國內(nèi)建筑抗震設防相關標準。
      資料顯示，目前國內(nèi)城市建筑抗震標準多按照《建筑工程抗震設防分類標準》、《建筑抗震設計規(guī)范》進行設計建設，建筑一般分為特殊設防、重點設防、標準設防和適度設防4類，抗震設防烈度分為6至9度。其中6度區(qū)要在建筑設計時進行相應的抗震構造措施，7、8、9度區(qū)的建筑物，在結構設計時應該進行抗震驗算。同時根據(jù)建筑物的重要性和高度，選擇不同抗震等級，以此確定不同的抗震構造措施。
      上述有關抗震防范標準也是不斷提高的結果。
      國內(nèi)第一個建筑抗震設計規(guī)范發(fā)布是在1974年。1976年唐山大地震之后，國家對1974規(guī)范進行修改，頒布1978規(guī)范，之后是1989規(guī)范。1989規(guī)范是一個標志性規(guī)范，不僅將抗震設防區(qū)從7度擴大到6度區(qū)，使我國的抗震設防區(qū)占到大陸國土面積的60%，而且明確提出“小震不壞、中震可修、大震不倒”的地震設防思想。
      相關規(guī)范的下一次修訂則是到了2001年。汶川地震之后，做了第4次局部修訂后推出，就是現(xiàn)在正在使用的《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)。
      按照最新的規(guī)范，9度設防區(qū)只有像西昌、康定等很少的幾個地區(qū)，8度設防區(qū)有北京、太原、西安、?？?、唐山等地區(qū)，其他的基本都是7度設防區(qū)。
      郭迅向中國房地產(chǎn)報記者解釋，按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設防理念，像云南這樣設防等級為7就度意味著：當?shù)卣鹆叶葹?度時，房屋不會出現(xiàn)損壞；烈度為7度時，房屋可能出現(xiàn)輕微損壞，但可以修復；烈度為8度時，雖然房屋損壞會較大，但能保證房屋不倒塌，減少人員傷亡。“假如超過8度，比如遇到烈度為9度或者10度地震，房屋倒塌，結構工程師就會說不承擔責任，因為超過設防范圍了。”
      也就是說，目前提出的“大震不倒”僅是一個相對的概念。因此，在郭迅看來，目前我國城市建筑存在一個普遍安全隱患就是遇到絕對大震，比如烈度達到9度、10度甚至11度，比如2008年汶川地震的兩個極震區(qū)烈度都是11度。
      因此，目前建筑抗震設計規(guī)范的要求是最低標準，并且超出相對大震設防范圍的話，房屋倒塌了，查相應抗震驗算書是符合規(guī)范的，這樣就將責任可以推到規(guī)范身上。
      國外則不是這樣，郭迅介紹，美國的建筑抗震規(guī)范是由行業(yè)協(xié)會制定，是建議性規(guī)范，也是最低規(guī)范，不過項目是終身負責制，假如出現(xiàn)房屋倒塌問題，誰簽字誰負責，規(guī)范是沒有責任的。
      中國地震局工程力學研究所副研究員曲哲在其最近出版的新書《結構札記》中寫道，“最低標準”正對應“最大限度”。結構師、研究者，特別是參與規(guī)范編制的人心里最清楚，所謂滿足國家規(guī)范，只是滿足了一個最低標準。地震來了建筑物到底會怎么樣，工程師也很少能說清楚。近一二十年來蓬勃興起的基于性能的地震工程的主要任務就是要算清這筆糊涂賬。

  “絕對”大震設防并不困難
      從時間發(fā)展縱向來看，我國建筑抗震設防標準、監(jiān)管力度在不斷提高，尤其是在20世紀90年代之后，城市新建建筑的抗震監(jiān)測就已經(jīng)納入了監(jiān)管程序。不過，與國外相比，中國房屋抗震設防水準還是偏低。
      郭迅在2011年曾撰文以鄰國日本為例，其自1923年關東地震之后，就提出房屋設計按照0.1的系數(shù)考慮地震力(相當于我國的7度)；1950年在全日本范圍內(nèi)提高到0.2(相當于我國的8度)；現(xiàn)在日本基本按照8.5度或者9度進行設防。在中國，與日本抗震標準大體相當?shù)闹挥斜本?、唐山、西安等少?shù)幾個地方，絕大多數(shù)國土面積，甚至在一些大都市的房屋抗震水平，還停留在日本1923年之前的標準水平。
      中國房屋建筑抗震設防偏低有歷史原因。在早期計劃經(jīng)濟體制下，國家是基本建設投資主體，再加上受經(jīng)濟發(fā)展水平低的制約，從成本考慮較多，因而建設工程抗震設防水準大都偏低。
     另外有一個現(xiàn)象值得關注，在建筑抗震設計規(guī)范1989版本之前，對建筑設防水準和抗震設計規(guī)范是剛性的，各種建筑物在抗震標準設計的執(zhí)行上不能自主提高。也就是低于設防標準肯定不行，但是高于標準也是不允許的。
      “建筑抗震標準的剛性也導致了結構設計人員的本本主義。”郭迅表示，規(guī)范一般是嵌入到軟件中的，就是設計師想提高標準，常用設計軟件并不支持。因此，結果就是設計人員只是套用標準圖集，設計圖無法根據(jù)建筑受災實際情況進行分析和改進。
      假如到了地震現(xiàn)場對受災建筑進行考察，建筑物要做到絕對大震設防并不困難。
      2008年汶川地震發(fā)生后，郭迅到了地震現(xiàn)場。他表示，極震區(qū)11度烈度的北川老縣城有幾棟建筑物只是輕微發(fā)生破壞，比如北川電信局宿舍。“這些都是普通工程師設計的，用的普通材料，但是抗震概念都比較好，即便遭遇了11度地震也沒有倒。”因此，郭迅總結，用普通材料、普通建造，只要抗震概念合理，完全可以做到絕對大震不倒。
      郭迅現(xiàn)在每年暑假還會到汶川地震現(xiàn)場，向同行學生解剖典型的建筑。上個月他們剛剛組織了30多個老師和學生過去。
      “每一次去的人都覺得很震撼，明白原來抗震設計并不是很難的事情。”郭迅表示，抗震概念要通過系統(tǒng)的訓練，第一，在經(jīng)濟允許的條件下盡量選擇好的材料；第二，要有好的結構布置，平面上沒有“里出外進”；第三，要有好的選址。
      不過，國內(nèi)結構工程師尤其是編制規(guī)范的人很少到賑災現(xiàn)場去做實地調(diào)研。
      因此，規(guī)范的修訂基本都是沿襲上一版。比如汶川地震之后，建筑抗震設計規(guī)范修訂版2010版本開始實施，按理說應該吸取汶川地震的教訓。2013年蘆山地震對新規(guī)范做了一次檢驗，蘆山部分學校還是利用汶川地震救災款項修建的學校，結果仍是破壞嚴重。“說明新的規(guī)范還是有經(jīng)不起推敲的地方。”郭迅表示。
      地震安全示范社區(qū)開始推行建筑結構安全性也沒有得到開發(fā)商的重視。曲哲在書中也提及，2008年汶川大地震之前，優(yōu)越的抗震性能從來不會成為開發(fā)商的賣點。建筑結構土建成本一壓再壓，所有人都擠在“最低標準”的邊緣，一毛錢也不愿多花。
      北京市建筑設計研究院有限公司一位結構方面副總建筑師也向中國房地產(chǎn)報記者透露，過去幾年開發(fā)商都在想方設法降低結構造價成本。比如與設計院簽訂合同時，明確寫明鋼筋用量不能超過多少。每個單體建筑千變?nèi)f化，不了解結構方案而先定量鋼筋并不科學。但開發(fā)商聲稱是根據(jù)統(tǒng)計計算的。“開發(fā)商從來不將結構安全作為賣點。”不過，最近結構安全有成為賣點的趨勢。
      據(jù)北京賽福思創(chuàng)科技有限公司總經(jīng)理白元軍透露，8月22日他們將與沈陽保利簽約一個63萬平方米的高層住宅項目，共同打造抗震房。賽福思創(chuàng)已研究出幾種可行有效的消能減震、隔震技術，發(fā)明了適合我國高層剪力墻結構的鋼滯變阻尼器和適合其他結構的相關減震、隔震產(chǎn)品。
      新技術的應用為提高建筑抗震設防水準提供了支撐，尤其解決了成本問題。
      據(jù)白元軍介紹，提高房屋抗震設防能力一般有兩種方式：一種是增加水泥、增加鋼筋、加大截面來剛性提高結構安全，成本比較高；另一種則是運用新技術，用一些減震、隔震技術來提高建筑物抗震設防能力。兩者的成本比較能做到3∶1。
      據(jù)了解，唐山萬科的一個高層住宅也運用了減震、隔震技術。另外，國家地震局與住建部也在推動“地震安全示范社區(qū)”建設，大連永嘉的尚品天城是我國首個地震安全示范社區(qū)，之后湖北十堰、山東菏澤也都在積極推進。
      郭迅表示，如果大幅度提高抗震設防水準，需要通過很多程序，花費很長時間，而通過分步實現(xiàn)地震安全社區(qū)建設，更符合我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求。“除了技術層面、管理層面之外，百姓的社會響應層面也很重要。”

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