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光辉岁月 - 2008-5-25 8:33:00
1、地震烈度、设防裂度的概念

地震烈度,是指地震破坏力的强度,它和震级是不同的。震级代表一次地震释放能量的大小。烈度是反映地震破坏度的参数。

通常6度以下的地震烈度不会造成大的破坏,7度以上则会造成破坏。地震的最高裂度数据是12度。一般来说,震级越强,烈度越大。但另一方面,震级大,震源深,烈度可能很小,震级一般,震源浅,烈度也可能很大。烈度也随离震源的距离发生变化,离震源越远,破坏强度就越小。

设防裂度,指依据所在地区的地震烈度,在建筑设计时所采用的抗震度数。建筑设计行业所用的建筑设防裂度,是与一个地区以50年遇到几率为10%的地震烈度作为依据的,即常见地震烈度。

中国曾先后在1989年、2001年、2003年颁布过建筑抗震规划条例,各地建筑抗震的设防标准有所不同。

我国对地震烈度分为十二级,建筑物是按烈度设防的,全国各地区都有自己的基本设防裂度标准。例如成都,汶川是7度设防,九寨沟是8度设防,深圳是7度,北京、西安等地都是最高的8度。西昌是9度设防,据说,目前国内建筑还没有超过9度设防的标准。

除了基本烈度标准,还有建筑物等级标准。普通建筑通常为丙级,重要的大型公共建筑则为乙级,特别重要的建筑要定为甲级。建筑等级高,抗震设防的标准也相应提高。对乙级以上的建筑,要高于基本烈度设防。例如成都基本裂度是7度,但是机场候机楼如果是甲级建筑,就要按8度设防裂度设计。

2、抗震设计的原则,以及抗震性能
按照抗震设计和施工规范,我国的抗震设防以“三个水准”为目标。简单地说就是“小震不坏、中震可修,大震不倒”。
小震不坏:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;
中震可修:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;
大震不倒:当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震时,不会倒塌或发生危及生命的严重破坏。

设防裂度越高,花的钱就越多,这种花钱设防的意义,在于当地震真的发生时,达到抗震标准的建筑物可以保证安全。举个例子,8度设防裂度的含义是,如果本地区地震烈度在7度以下,房子不会损坏,且不需要修理,可以继续正常使用;如果地震烈度达到8度,房子需要修理后可以继续使用,但不会倒塌,不会危及生命安全;如果地震烈度达到9-11度,房子不会倒塌,不会危及生命安全。
就是说,设计和施工都达到抗震标准的建筑,在遇到该地区罕遇的高烈度地震时,地震来时建筑允许一定的破损,但至少是不能坍塌!

3、汶川地震中的学校和医院
这次7.8级的地震,据说在当地相当于烈度9度到10度。应该留心的是,对这次震中区的地震烈度,应当求得一个明确的评估,不能随意夸大或缩小,以免造成误导,甚至成为很多人推卸责任的理由。
地震烈度的确定,要能得到国际的认可和历史的检验,不是想说多大就能说多大。尽管震中地区破坏严重,也不表明烈度就一定达到了历史之最,而应当分清几分是天灾,几分是人祸。

学校和医院这类公共建筑,建筑等级理应在乙级以上,决不应低于丙级,如果严格按照设防标准设计,规范施工,就不应当出现如此大量严重的垮塌。事实上,在垮塌的新校舍旁边,就有许多未垮塌的建筑存在,甚至是老建筑。因此,对垮塌的校舍、医院等公共建筑应当及时进行应急评估,把图纸,构件,混凝土,钢筋,砖块等都应取样提存公证,以备检测鉴定。


4、容易误导的作为损毁描述指标的裂度、烈度

地震烈度(裂度),同时又常被作为该地区的建筑的损毁状况的描述指标。因此,容易构成一个逻辑上的循环,引起误解!
有一个工程师举例说:“假设甲、乙两地的地质状况、地震加速度谱等完全一样,没有任何差别(这是不可能的,我们姑且做这个思想试验)。同时两地又采用同一套图纸建造了一批房子,但是甲地的房子没偷工减料,建造质量很好,乙地偷工减料很严重,房屋质量比较差。自然地震过后,甲地的房子受损少,乙地房子受损严重。于是灾后调查的时候,专家根据烈度的描述性指标,就会说“甲地房屋的损毁比较比较小,烈度较小仅有6-7度,乙地经过抗震设计的房子多数倒塌,烈度达到9-10度。
然后,乙地房屋的建筑商就会以乙地烈度比甲地高为依据,来为他们的房子损毁严重辩解:“我们这里的烈度达到9-10度,而我们的设防仅仅是7度,所以大部分房子损坏了!房子倒塌并非因为我们质量问题,而是由于烈度超过我们的设防烈度”!而为什么乙地烈度会比甲地高,专家学者们又会找出一大堆专业的理由,普通百姓自然是不懂!”
这位老工程师还说:“从很多幸存者的描述来看,大部分造成重大伤亡的教学楼都是脆性破坏,在地震开始的数十秒甚至数秒就倒塌了。并且一旦倒塌,就是粉碎性的倒塌,很难给幸存者留下多少生存空间。经过正规抗震设计的建筑结构,就是最终倒塌,也绝对不会是如此快速的脆性破坏。退一万步,就是倒塌的时候人还没来得及跑,经过良好抗震设计的建筑结构,其倒塌后也不是如此彻底的倒塌,而仅仅是关键部分的损坏造成的整体侧倾,底层框架柱屈曲等形态的破坏,能保证尚未逃生的大部分人都能有生存空间。
所以,如此重大的伤亡,房屋结构的抗震设防不足,施工质量不好等因素是主要因素,急于用震级过高来辩解,是不科学的,也是不实事求是的!地震正常,高烈度地区的建筑物发生大面积倒塌也正常,但是如此动辄在地震来临瞬间就彻底崩溃,把数百上千人活埋,整个建筑变成活地狱式的倒塌,是无论如何辩解,也洗刷不了清白的。”
从大量的描述和照片可以看到,发生整体垮塌,伤亡最大的,大多是采用预制楼板的教学楼。预制楼板建造方便,省钱,比现浇楼板整体性却差得太多太多,平时使用没问题,对抗震却十分不利!我们从照片上,也暂时看不到砖混房屋所必须使用的钢筋混凝土构造柱以及每层都应该有的钢筋混凝土圈梁!

5、与唐山地震的比较
唐山地震之前,唐山市的基本烈度定为6度,所以,当时绝大多数建筑物是没有今天的抗震设防的。当它遭受7.8级地震,震源深度为12-16公里,地震烈度9-11度之时,很多房屋倒塌了,很多房屋还残留着柱子和梁盖,墙面出现大小不等的裂缝。
地震之后,国家对建筑抗震设计做了一些有力的要求提升。
汶川地区,基本设防烈度(裂度)定为7度,依据《建筑抗震设计规范》,当此地遭受罕见的9-10度地震时,房屋也应该是不倒塌的,不发生危及生命的严重破坏。然而,大量的校舍都倒塌了,在地震开始的数十秒甚至数秒就轰然倒塌。。。
设计不达标,还是施工不达标?留下巨大的问号!
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