從汶川地震看抗震設(shè)計(jì)和抗震設(shè)防

王恒希

（青田縣地震測(cè)防中心， 浙江 青田 323900）

從汶川地震看抗震設(shè)計(jì)和抗震設(shè)防

王恒希

（青田縣地震測(cè)防中心， 浙江 青田 323900）

2008年5月12日，四川汶川地區(qū)發(fā)生里氏8.0級(jí)特大地震，給全國(guó)人民帶來了不可挽回的巨大傷痛。這一次地震所涉及到的地區(qū)涵蓋了半個(gè)中國(guó)，在亞洲的數(shù)個(gè)國(guó)家都有較為明顯的震感。沉浸在汶川地震帶來的嚴(yán)重災(zāi)害以及巨大悲痛的同時(shí)，國(guó)家以及相關(guān)部門也針對(duì)抗震工程中的設(shè)計(jì)方案與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)開始了細(xì)致的反思。通過汶川這一次強(qiáng)震所包含的各種不穩(wěn)定因素和不確定性，能夠看出在地震發(fā)生前，抗震設(shè)防所起到的作用是至關(guān)重要的。本篇文章通過在汶川地震中發(fā)生的房屋倒塌等情況，針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)在抗震設(shè)防以及抗震方案設(shè)計(jì)方面的情況展開設(shè)想，提出更加穩(wěn)定、有效的有關(guān)對(duì)策和措施，

汶川地震；抗震設(shè)計(jì)；抗震設(shè)防；對(duì)策措施

0 前言

一直以來，國(guó)家在抗震減災(zāi)這一方面事業(yè)的建設(shè)和發(fā)展就非常用心，并投入了相當(dāng)大的資源來構(gòu)建更加穩(wěn)固、可靠的抗震工程方案。而這方面事業(yè)最終所取得的成就則是由國(guó)家在相關(guān)體制以及方案策略的經(jīng)驗(yàn)與成果所決定的。汶川發(fā)生地震以后，抗震方案的設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)得到了全國(guó)人民各行各業(yè)領(lǐng)域的密切關(guān)注，相關(guān)部門也展開了廣泛、熱烈的探討，從這次災(zāi)難中吸取并總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，在抗震設(shè)防與設(shè)計(jì)方面展開了新的探索。

1 地震的設(shè)防力度以及目標(biāo)

雖然到目前為止已經(jīng)出現(xiàn)過的地震最大的烈度都沒有超過 11度，但是，把全部的抗震工程都依照 11度為標(biāo)準(zhǔn)展開設(shè)防是不合理的。首先，從資金方面來說，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家，在這方面也并沒有足夠的經(jīng)濟(jì)能力可以開展這樣的工程；其次，就算資金足夠，但因?yàn)楝F(xiàn)階段所具備的工程技術(shù)手段還不夠健全、不夠完善，導(dǎo)致在烈度較高的大地震中依然不能確保安全等相關(guān)功能。那么，在這樣的環(huán)境下，所采取的抗震設(shè)防工作僅僅是在謹(jǐn)慎衡量了工程在結(jié)構(gòu)方面的安全性以及社會(huì)所具備的經(jīng)濟(jì)方面和技術(shù)方面水平的一項(xiàng)決策，并且這一決策是具備一定風(fēng)險(xiǎn)的[1]。大多數(shù)國(guó)家經(jīng)過分析所得出的結(jié)果，都在設(shè)防地震動(dòng)方面達(dá)成了共識(shí)，即在五十年之內(nèi)超過10%這一概率的地震動(dòng)作。世界各國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)方面的能力對(duì)介于大地震和小地震之間的地震程度可以實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防，而這也是目前各國(guó)應(yīng)當(dāng)遵守的一個(gè)目標(biāo)。

2 地震的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

在汶川發(fā)生地震以后，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村區(qū)域的民房出現(xiàn)了大量倒塌的情況，從建筑本身來說，之所以會(huì)出現(xiàn)房屋倒塌主要是由于設(shè)計(jì)過程中沒有經(jīng)過正規(guī)的嚴(yán)格審核，構(gòu)建房屋所使用的材料為劣質(zhì)品，也就是人們常說的“豆腐渣工程”。而導(dǎo)致這一結(jié)果的并不單單是由于農(nóng)村居民經(jīng)濟(jì)有限、沒有能力建造可以承受住一定震感的建筑，實(shí)際上是由于居民沒有抗震的意識(shí)，對(duì)抗震方面的技術(shù)也沒有掌握所造成的[2]。為此，政府方面應(yīng)該加大力度對(duì)農(nóng)村地區(qū)普及抗震防災(zāi)相關(guān)的知識(shí)。

在此次地震當(dāng)中，汶川地區(qū)的部分學(xué)校因倒塌受到了十分嚴(yán)重的破壞，但是在學(xué)校周圍的一些住宅所受到的震害則比較輕，造成這種情況出現(xiàn)的因素有很多，需要展開具體的研究與分析，不過，必須要承認(rèn)的是，由于建造結(jié)構(gòu)的不同、以及建成用途的不同，起抗震的能力也有所不同這一事實(shí)[3]。比較明顯的表現(xiàn)便是，學(xué)校的結(jié)構(gòu)雖然也實(shí)現(xiàn)了抗震設(shè)計(jì)，但實(shí)際抗震的水平仍然比一般的建筑要低。所以，必須要從中吸取此次地震帶來的教訓(xùn)，吸收和借鑒國(guó)內(nèi)外成功的例子，嚴(yán)格制定抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)那些內(nèi)部比較空曠、抗震水平較弱的建筑，也就是學(xué)校和醫(yī)院等地方，應(yīng)當(dāng)對(duì)其建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，加強(qiáng)抗震的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

3 地震的抗震設(shè)計(jì)方案

3.1 保證合理的抗震對(duì)策

抗震設(shè)計(jì)所涵蓋的內(nèi)容是諸多方面的，包含了概念的設(shè)計(jì)、計(jì)算的設(shè)計(jì)以及所采用的抗震結(jié)構(gòu)方法等等。通過汶川大地震所導(dǎo)致的震還能夠看出，普通的多層建筑，其所具備的抗震能力大多數(shù)是通過明確的抗震概念、嚴(yán)格且優(yōu)秀的施工以及整體的協(xié)調(diào)性所決定的。而針對(duì)地震作用的計(jì)算，在實(shí)際的設(shè)計(jì)方案中其計(jì)算的結(jié)果并不具備任何意義，但只有適合的計(jì)算才能夠?qū)拐鹪O(shè)計(jì)方案的穩(wěn)定性和可靠性帶來切實(shí)的保障。

想要加強(qiáng)建筑物在地震來襲時(shí)承受震動(dòng)的能力，有效的抗震對(duì)策是最為有力的一項(xiàng)保護(hù)措施，有關(guān)部門必須要提升這一方面的相關(guān)防護(hù)工作?，F(xiàn)有的許多抗震結(jié)構(gòu)舉措都是經(jīng)過了實(shí)際震害以后所吸取的經(jīng)驗(yàn)，然而，在地震實(shí)際發(fā)生的過程中，并沒有根據(jù)不同的抗震工程結(jié)構(gòu)而生成不同的抗震水平數(shù)據(jù)。在現(xiàn)階段的方案設(shè)計(jì)進(jìn)程中，主要采取的抗震對(duì)策都是基于資金的節(jié)省而展開的?？紤]到地震所具備的各方面不穩(wěn)定因素，價(jià)值社會(huì)在科技和經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展逐步加強(qiáng)，一般來說對(duì)于6烈度到7烈度的設(shè)防建筑，通常是采取8烈度的對(duì)策進(jìn)行建造，部分需要更高烈度的建筑則需要使用相對(duì)來說更加強(qiáng)力的特殊方式進(jìn)行建造[4]。

3.2 框架結(jié)構(gòu)的抗震方案

伴隨社會(huì)持續(xù)不斷地進(jìn)步，在科技方面所取得成就也會(huì)越來越多，針對(duì)地震的設(shè)防也會(huì)逐漸地提升和加強(qiáng)。在設(shè)防的烈度方面，加強(qiáng)其烈度有三種不同的方法，首先，從經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)方面的能力水平來看，加上不同地區(qū)不同特點(diǎn)，抗震部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)情況加強(qiáng)設(shè)防的烈度；其次，抗震部門通過地震所造成的破壞程度來加強(qiáng)設(shè)防的烈度；最后，將現(xiàn)階段設(shè)防的烈度以及相關(guān)規(guī)定制定為最低的要求，建筑物的業(yè)主以及其他行業(yè)的管理部門根據(jù)具體決策來選擇更高烈度的設(shè)防目標(biāo)。

從汶川地震中房屋所受到的震害能夠體現(xiàn)出，在混凝土的框架結(jié)構(gòu)當(dāng)中，強(qiáng)柱弱梁這一概念思想并不能真正做到，現(xiàn)澆樓板和配筋在很大程度上加強(qiáng)了框架梁的強(qiáng)度以及剛度，導(dǎo)致塑性鉸在柱端處產(chǎn)生。針對(duì)框架結(jié)構(gòu)在抗震能力上的方案設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)首先考慮加大柱的設(shè)計(jì)彎矩，同時(shí)將柱的軸壓比降低，在進(jìn)行到這一步驟的同時(shí)對(duì)強(qiáng)柱弱梁這一概念思想進(jìn)行探索?？梢栽诹褐墓?jié)點(diǎn)處人工對(duì)樓板對(duì)梁的拘束進(jìn)行削弱[5]。對(duì)于建筑當(dāng)中樓梯處的設(shè)計(jì)，綜合整體的抗震承受能力，應(yīng)當(dāng)使樓梯間的抗震水平高于建筑內(nèi)其他方位。

4 結(jié)論

在減震抗災(zāi)這一方面的建設(shè)與發(fā)展，萬萬不可在地震來臨時(shí)再著手準(zhǔn)備，應(yīng)當(dāng)從每一次地震中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做好相關(guān)的預(yù)防工作。在汶川發(fā)生地震之后，抗震方案的設(shè)計(jì)以及抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)得到了全國(guó)人民各行各業(yè)領(lǐng)域的密切關(guān)注。相關(guān)部門和工作人員需要明白想要在科學(xué)技術(shù)方面取得一定的突破，并不代表只對(duì)大自然的變化和規(guī)律有所了解就足夠，而是從切實(shí)的角度出發(fā)，根據(jù)實(shí)際情況制定出有效、合理的抗震措施。在具體的實(shí)施開展進(jìn)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平情況，抓住正確的時(shí)期，加強(qiáng)抗震防災(zāi)的各項(xiàng)工作。對(duì)于建筑物來說，其在抗震方面的設(shè)計(jì)主要是通過一次又一次的實(shí)踐而取得經(jīng)驗(yàn)，所以，工作人員應(yīng)當(dāng)注重抗震的概念設(shè)計(jì)，并且需要對(duì)抗震措施的關(guān)鍵性有明確的了解。

[1]任志林，白立新，尹東兵等.從汶川地震重慶地區(qū)房屋受損看鄉(xiāng)鎮(zhèn)房屋抗震設(shè)防[J].高原地震，2016，(01):37-44+54.

[2]袁麗，王秋良，陳圓圓等.從巴東 5.1級(jí)地震看提高農(nóng)居工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的意義[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2014，(03):23-27.

[3]貢金鑫，張勤，王雪婷.從汶川地震中橋梁震害看現(xiàn)行國(guó)內(nèi)外橋梁抗震設(shè)計(jì)方法(二)——抗震設(shè)計(jì)與構(gòu)造[J].公路交通科技，2010，(10):35-46+52.

[4]貢金鑫，張勤，王雪婷.從汶川地震橋梁震害看現(xiàn)行國(guó)內(nèi)外橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法(一)——抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與地震計(jì)算[J].公路交通科技，2010，(09):44-54.

[5]施東昊.從汶川地震震害分析看概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的重要性[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，(02):125-126.

TU7

B

1007-6344（2017）10-0095-01

基金課題：麗水市科技局科技項(xiàng)目“麗水典型地震研究”（編號(hào)：2014KJJDZYJ）

王恒希（1984.8--）男，漢族，福建福安人，專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程，碩士研究生，工程師；研究方向：地震管理、抗震設(shè)防。工作單位：青田縣地震測(cè)防中心。