本报记者 江芸涵
“5.12”汶川地震对地面建筑的损坏非常大,地震是如何导致房屋倒塌的,为什么在同一个区域内,有的房屋没有损坏,有的房屋却完全坍塌?4日,中国建筑西南设计研究院高级工程师陈正祥教授、清华大学建筑设计研究院副总工程师马宝民研究员接受了记者专访。
此次地震实际烈度远高于抗震设防标准
记者:地震对地面建筑物的损坏程度是否和它的震级、烈度有关系?
马宝民:震级是衡量地震能量的大小,跟地震发生在什么地方、对地面有什么影响没有直接的关系,但是烈度不一样。烈度是地震对某一个地方的破坏程度,像这次汶川大地震对成都和绵阳的破坏程度就不一样。如唐山大地震中,唐山市某个区烈度是11度,影响到天津是7-8度,影响到北京是6度,它跟离震中的距离有关系。烈度越大,对地面建筑物的破坏越强。
记者:修建建筑物时都有抗震设防标准,它是怎么制定的?
陈正祥:各个国家都有自己的抗震设防标准,这个标准的制定跟国家经济实力、对地震学科的研究、以及对世界上历次地震的认识有很大关系。1966年邢台地震后我国出了第一部抗震规范(74版),只有38页。唐山地震后又出了1978年版本的规范,改革开放后出了1989年版本规范,提出“小震不坏,中震可修,大震不倒”的指导思想,之后,又出了2001年版本规范,多达300多页。这次“5.12”地震发生后,执行2001年规范的很多房屋经受了考验。
记者:为什么达到了抗震设防标准的有些房屋还是要倒塌呢?
陈正祥:本次地震是建国以来,震级最大,影响最广的特大地震,实际烈度远高于房屋抗震设防标准。这次重灾区房屋建筑的抗震设防烈度为7度以内,按相应抗震设防烈度进行抗震设防的房屋难以抵御特大地震烈度高达9-11度的破坏,出现倒塌在所难免。
房屋损坏不同原因非常复杂
记者:在灾区,楼房损坏的形态是不一样的,有整体垮塌,有部分松动,地震是通过什么方式来破坏地面建筑物的?
马宝民:这个破坏很复杂,通常有三种情况。如果地处震源附近,当地震波来了之后房屋会上下震动,感觉是在“颠”,这就是纵波;如果离震源比较远,房屋会水平方向左右摇摆,这次在成都和绵阳的城区就是这样感觉;还有一种是房屋在地震波作用下左右扭,原因有两个,一是本来地震波本身就是扭着来的,二是地震波虽然是水平传过来,但由于地面的土不一样,传播速度有快有慢,所以房屋就会扭,这样就造成有的只掉了一个角,有的就整体垮塌,有的则“蹲”下来。房屋损坏就是地震波不同的运动方式,造成不一样的破坏形式。
记者:为什么相隔很近的两幢房屋,有的受损重,有的受损轻?
陈正祥:原因是多种多样的,非常复杂。一是场地土对地震波的反应不一样,地基在基岩、土层是有差别的,比如都江堰这么一块地方,这片房屋和那片房屋差异很大;二是地震波是波浪性传递的,碰到峰顶受到的破坏就大,碰到谷底受到的破坏就小,还有这次地震爆发是三组强烈震动,横波、纵波各自传播速度也不一样,如果两个峰顶重合出现,破坏更大;第三每个房屋根据自身形体、尺寸、质量、层数等有各自的自振频率,如果跟地震波传播的自振频率相同,就会有共振效果,这很危险;第四跟房屋的朝向、方位也有关系,地震波传播方向对不同朝向的房屋所造成的破坏情况不同。东西走向房屋在朝向南的隔墙出现向西倾斜的张裂缝,南北走向房屋在东西朝向的墙体或走道护栏发生向东倒塌;五是跟建筑形状,方的、长的还是异型的有关;六是跟房屋的建筑结构有关,是砖混还是框架,如果是现浇的,抵御地震能力就比较强;七是房屋的修建年代,做没做抗震设防;八是看结构设计本身,有些房屋在设计时相对多留了点富余度,节点构造方面注意了,就能增强抵御能力;九是跟施工质量有关系;十是各次地震都有它一定的特性,唐山地震是高房屋倒得多,但这次汶川地震一些低层房屋倒的比较多,不少比较高的水塔、烟囱都没有倒塌,说明各次地震都有各自特性,导致房屋损毁的情况有差异。
灾区重建抗震设防意识不能丝毫放松
记者:在灾区重建已开始,要修大量的房屋,有什么建议呢?
马宝民:最重要的是要有抗震设防的意识,不能丝毫放松,更不能随着时间的推移而放松。在修房子时,不能盲目追求房间的大和气派,墙如果很薄,对抗震不利。抗震防灾意识还可以渗透到中小学教育中,让孩子们从小就了解相关知识,日本每年有一次中小学生防震疏散的演习,完全可以借鉴。其次是建房屋的时候,特别是中小城市和农村,财力和技术力量不足是不能回避的问题,因此掌握基本的抗震设防知识非常重要,最好请相关专家和有资质单位进行设计;再有对大众做防震演练也很重要。
陈正祥:希望买了新房的人,或者给老房屋搞装修都要千万注意,不能为了气派而打掉隔墙,有些甚至打掉承重墙,破坏了圈梁,这是非常危险的。还要请开发商注意,尽量避免薄弱环节出现,作为建设行政主管部门更要加强监管和宣传。