汶川與玉樹地震后加強(qiáng)建筑物抗震的建議

張 顏，孟 瑩，曹春頂

(1.佳木斯河道管理處，黑龍江佳木斯154000;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱154300)

21世紀(jì)仍將是一個(gè)災(zāi)難頻發(fā)的世紀(jì)。近年來(lái)，世界上火山連連噴發(fā)，地震頻頻發(fā)生，海嘯接踵而至。我國(guó)也震災(zāi)不斷，四川汶川和青海玉樹地震剛剛過去，對(duì)一個(gè)地震災(zāi)難如此深重的國(guó)家，必須把世界任何地方發(fā)生的地震災(zāi)害都當(dāng)作最好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，能夠?qū)ξ覀兘窈蟮姆勒饻p災(zāi)起到關(guān)鍵作用。

人類在大自然災(zāi)害面前是脆弱的，我們對(duì)災(zāi)害的每一點(diǎn)新認(rèn)識(shí)，與大自然和諧相處上的每一次微小的進(jìn)步，都是以慘烈的災(zāi)難和成千上萬(wàn)因?yàn)?zāi)死難者為代價(jià)而積累起來(lái)的。多少次地震災(zāi)難告訴人們，做好災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)防范和救災(zāi)工作，可以把地震災(zāi)害減少到最小程度。

在地震災(zāi)害中，建構(gòu)筑物的破壞與倒塌，是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的主要原因。因此，要防御和減輕地震災(zāi)害損失，最根本的辦法是要對(duì)地震區(qū)的建設(shè)工程采取切實(shí)有效的防震措施，抗震設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的龍頭環(huán)節(jié)。

1 加強(qiáng)我國(guó)水利工程抗震建設(shè)的重要性

我國(guó)的水能資源約80%集中在西部地區(qū)。我國(guó)是世界上地震活動(dòng)性最強(qiáng)的國(guó)家之一，地震烈度總體上看，以西部地區(qū)為最高。因此，水利工程抗震安全具有十分特殊的重要性。一座大型水利工程投資高達(dá)幾十億甚至幾百億元，一旦發(fā)生嚴(yán)重震害，不僅危及工程本身安全，還會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，引發(fā)次生水災(zāi)。而且次生災(zāi)害造成的損失往往超過地震本身造成的損失。為確保擬開發(fā)的水電工程和已建水利樞紐的安全建設(shè)與生產(chǎn)，必須做到一旦發(fā)生地震，技術(shù)支持及時(shí)到位，快速對(duì)大壩的安全作出地震反應(yīng)評(píng)價(jià)，提出應(yīng)急措施，制定抗震減災(zāi)方案，并通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)將抗震減災(zāi)的方案與措施在最短的時(shí)間內(nèi)呈報(bào)至決策部門，使地震引起的直接災(zāi)害與次生性災(zāi)害降至最低限度。

2 地震區(qū)域內(nèi)建筑物選址要求

建筑物選址系指工程結(jié)構(gòu)通過抗震設(shè)計(jì)所要達(dá)到的宏觀防震目標(biāo)，對(duì)于水利工程來(lái)說，在地震區(qū)選擇建設(shè)場(chǎng)地時(shí)，宜選擇有利地段，避開不利地段，當(dāng)無(wú)法避開時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?，這是經(jīng)濟(jì)合理的抗震設(shè)防前提，往往比其他抗震措施的作用還大。因?yàn)?，地震?duì)建設(shè)工程的破壞，除地震引起工程結(jié)構(gòu)的破壞外，還有場(chǎng)地條件的因素。諸如地震引起的地表錯(cuò)動(dòng)與地裂，地基土的不均勻沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。對(duì)有利、不利和危險(xiǎn)地段的劃分，應(yīng)按地震活動(dòng)性、構(gòu)造活動(dòng)性，邊坡穩(wěn)定性和場(chǎng)地地基條件等進(jìn)行綜合評(píng)定。

3 地震設(shè)計(jì)的要求要與國(guó)家基本國(guó)情相結(jié)合

地震抗震設(shè)計(jì)系指針對(duì)不同重要性類別的工程，采用特定安全水準(zhǔn)的地震作用強(qiáng)度為設(shè)防依據(jù)，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)受到科學(xué)技術(shù)和國(guó)家抗震設(shè)防政策兩方面的制約。我國(guó)還屬于發(fā)展中國(guó)家，財(cái)力物力有限，國(guó)家總的防災(zāi)政策決定了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不宜過高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人們防災(zāi)意識(shí)的加強(qiáng)，抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高，設(shè)防地震是抗震設(shè)計(jì)中采取抗震措施和進(jìn)行抗震驗(yàn)算的必要依據(jù)。

4 建筑物抗震措施與結(jié)構(gòu)材料選擇應(yīng)相結(jié)合

大多數(shù)建設(shè)工程的抗震措施是按地震基本烈度采取措施，重要的工程按基本烈度加1°，少數(shù)次要的工程可按基本烈度減1°采取措施。我們國(guó)家是個(gè)多地震的國(guó)家，其地理位置處在太平洋板塊和歐亞板塊的交界的最活躍的地震帶上，對(duì)于我國(guó)大多數(shù)建設(shè)工程來(lái)說，用抗震驗(yàn)算或模型實(shí)驗(yàn)分析的地震作用，可以按場(chǎng)地的基本烈度從規(guī)范中選用相應(yīng)的地震系數(shù)和反應(yīng)譜曲線等，特別重要或次生災(zāi)害嚴(yán)重的水運(yùn)工程等，則需要專門研究，確定其設(shè)防地震相應(yīng)的地震作用參數(shù)，尤其是在我國(guó)的5個(gè)地震區(qū)和23條地震帶上的地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應(yīng)該得到人們的重視。我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)卻占了90%，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的強(qiáng)度、韌性和延性，但在地震水平應(yīng)力突然作用的情況下，因混凝土其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的混凝土框架協(xié)同工作減小側(cè)移，這樣不僅增加了混凝土結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且抗震效果非常不好。所以，要加大混凝土的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁，對(duì)于框架及鉸接排架一類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為增加抗震時(shí)結(jié)構(gòu)的延性，當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為7°、8°或以上時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥C30。

以上的論述表明，地震是水工建筑物抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分，是工程抗震設(shè)計(jì)中必要的基礎(chǔ)依據(jù)，只有通過工程師們的抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐運(yùn)用，才能發(fā)揮其防震減災(zāi)的作用

[1]中國(guó)水利水電科學(xué)研究院.水工建筑物抗震規(guī)范[S].北京:中國(guó)水利電力出版社，1992.

[2]祁慶和.水工建筑物[M].北京:中國(guó)水利電力出版社，2003.

[3]袁光裕.水利工程施工[M].北京:中國(guó)水利電力出版社，2003.