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地震引起建材行業(yè)重視 專家揭示建筑抗震的指標(biāo)

發(fā)布時(shí)間：

2018-08-01

2008年5月12日，在四川省汶川縣發(fā)生的地震造成了巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失，也使得人們對(duì)日常居住的房屋，以及整個(gè)社會(huì)生活所涉及的各種公共建筑如辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)等的安全性引發(fā)了更多關(guān)注?！　∥搴蠂?guó)際(5+1Werkhart)的多位負(fù)責(zé)人、工程師在接受記者采訪時(shí)紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，從設(shè)計(jì)、規(guī)劃方面建言?！　∫?guī)劃中的避難地問(wèn)題　　五合國(guó)際集團(tuán)中國(guó)區(qū)總經(jīng)理陶滔對(duì)記者表示，地震肆虐后的都市瓦礫堆令人觸目驚心

　　2008年5月12日，在四川省汶川縣發(fā)生的地震造成了巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失，也使得人們對(duì)日常居住的房屋，以及整個(gè)社會(huì)生活所涉及的各種公共建筑如辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)等的安全性引發(fā)了更多關(guān)注。

　　五合國(guó)際(5+1 Werkhart)的多位負(fù)責(zé)人、工程師在接受記者采訪時(shí)紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，從設(shè)計(jì)、規(guī)劃方面建言。

　　規(guī)劃中的避難地問(wèn)題

　　五合國(guó)際集團(tuán)中國(guó)區(qū)總經(jīng)理陶滔對(duì)記者表示，地震肆虐后的都市瓦礫堆令人觸目驚心，驚恐的人群即使從樓宇中逃離出來(lái)，也難免遭受落瓦飛石的傷害。尤其在中國(guó)這種高密度下的城鎮(zhèn)里，城市避難場(chǎng)所的規(guī)劃尤為重要。

　　現(xiàn)代城市規(guī)劃編制內(nèi)容里，有一項(xiàng)重要的編制項(xiàng)目，就是城市防災(zāi)抗災(zāi)規(guī)劃，包括消防規(guī)范、人防配套、防洪標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著城市土地價(jià)值的不斷攀升，城市中空地不斷地減少。因此，即使城市中有宏大的廣場(chǎng)，開(kāi)闊的公園，在緊急時(shí)刻，人們?nèi)绾蔚竭_(dá)呢?

　　在1995年北京市控制性詳細(xì)規(guī)劃的研究?jī)?nèi)容里，也強(qiáng)調(diào)了每個(gè)街道保證3000平方米左右的完整綠地，以作為城市防災(zāi)中的避難場(chǎng)所。由此追溯，居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范中所要求的三級(jí)綠地系統(tǒng)，就不僅僅是景觀形象的問(wèn)題，更重要的是必須在高密度的樓宇中留出危難時(shí)的安全空間。所以，居住區(qū)綠地、小區(qū)綠地、組團(tuán)綠地，斷不該形似細(xì)如游絲的帶狀綠化，更不能被樓間距所取代。

　　陶滔呼吁，中國(guó)因?yàn)閲?guó)情所限，建設(shè)高密度社區(qū)是必然趨勢(shì)，但如何把握高密度這個(gè)度，需要規(guī)劃管理部門的嚴(yán)密把關(guān)，更需要開(kāi)發(fā)商們的社會(huì)良知，也需要社會(huì)民眾的呼吁和監(jiān)督。由此，我們才能實(shí)現(xiàn)我們?cè)诿篮眉覉@中的生存和安全。

　　剪力墻結(jié)構(gòu)有助抗震

　　高檔住宅設(shè)計(jì)專家、五合國(guó)際集團(tuán)副總經(jīng)理嚴(yán)濤、五合國(guó)際結(jié)構(gòu)工程師劉平對(duì)記者表示，目前我國(guó)抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)是“大震不倒，中震可修，小震不壞”。當(dāng)?shù)卣鹆讯却笥谠O(shè)防裂度時(shí)，房屋建筑即使產(chǎn)生較大破壞，也應(yīng)保證不出現(xiàn)立刻垮塌，使人員有逃生時(shí)間。

　　從抗震性能的角度分析：砌體結(jié)構(gòu)由于由磚、石等砌筑而成，砌塊之間的連接較差，雖然設(shè)置了鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁等加強(qiáng)措施，但當(dāng)遇到強(qiáng)震時(shí)，在水平和豎向交替震動(dòng)下，砌塊之間的連接容易被破壞，導(dǎo)致砌體松散，豎向受力構(gòu)件破壞，建筑物垮塌;相比之下，框架結(jié)構(gòu)能夠提供較為寬敞的使用空間，有利于建筑功能的組織和分割，但其抗側(cè)剛度較弱，在強(qiáng)震作用下易出現(xiàn)較大位移，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較嚴(yán)重破壞，因此也屬抗震不利結(jié)構(gòu)。

　　鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)有較大的抗側(cè)剛度，在地震作用下位移較小。經(jīng)過(guò)抗震設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)，在大震作用下，破壞會(huì)局限于門窗洞口處出現(xiàn)裂縫，而即使墻體開(kāi)裂，各墻肢也可支承樓板，不會(huì)發(fā)生大規(guī)模的垮塌。

　　框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中合適的部位增設(shè)剪力墻，在提供滿足功能需要大空間的同時(shí)，由增設(shè)的剪力墻提供較大的抗側(cè)剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。各種結(jié)構(gòu)形式的抗震性能，即指結(jié)構(gòu)在小震和大震下的表現(xiàn)各不相同。

　　總體來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能較好，砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的抗震性能相對(duì)差一些。

　　多種手段可提高安全度

　　劉平對(duì)記者表示，近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大大豐富了提高建筑抗震能力的手段。

　　舉例來(lái)說(shuō)，隔震技術(shù)是國(guó)際上熱門的工程抗震新技術(shù)。通過(guò)把隔震消能裝置(如橡膠隔震墊)安放在結(jié)構(gòu)物底部和基礎(chǔ)(或底部柱頂)之間，把上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)“隔開(kāi)”，改變了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力作用，明顯地減輕結(jié)構(gòu)物的地震反應(yīng)。實(shí)踐證明，隔震體系一般可使結(jié)構(gòu)水平地震加速度反應(yīng)下降60%左右。1994年1月17日，美國(guó)洛杉磯大地震中，該市相距不遠(yuǎn)的兩個(gè)醫(yī)院，一個(gè)是隔震的，地震時(shí)醫(yī)師護(hù)士照常工作;另一個(gè)是不隔震的，損壞厲害，一直無(wú)法恢復(fù)工作。1995年1月17日，日本神戶大地震，該市的西部郵政大樓和松村研究所大樓等隔震房屋經(jīng)受了地震的考驗(yàn)，房屋結(jié)構(gòu)安全完好，儀器、設(shè)備、裝修等絲毫無(wú)損。 根據(jù)其特性，隔震技術(shù)主要適用于較重要的低層和多層建筑，如醫(yī)院、學(xué)校、商場(chǎng)、科研機(jī)構(gòu)以及重要的指揮職能單位。

　　從建筑設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，依據(jù)合理的設(shè)計(jì)原則，同樣可以提高甚至保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。這些原則包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具備足夠大的承載能力;結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠大的剛度以減小地震作用下的扭轉(zhuǎn)和位移;結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠大的延性和耗能能力，這一點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的安全性尤為重要。延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低，且有足夠塑性變形能力的一種性能。

　　綜合運(yùn)用以上的抗震原則，以承載力、剛度和延性為主導(dǎo)目標(biāo)，實(shí)施多道防線，剛?cè)峤Y(jié)合的基本理念，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)體型簡(jiǎn)單規(guī)則，結(jié)構(gòu)受力和傳力途徑直接，整體結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同作用，就可以從設(shè)計(jì)上確保建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。

　　以著名美籍華裔設(shè)計(jì)師林同炎設(shè)計(jì)的尼加拉瓜首都馬那瓜美洲銀行大樓為例，該樓18層61米高。由于采取了多道防線，剛?cè)峤Y(jié)合的概念設(shè)計(jì)思想，通過(guò)在總體系中預(yù)設(shè)薄弱環(huán)節(jié)作為強(qiáng)烈地震作用下可被破壞但不影響整體安全的耗能構(gòu)件保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。在1972年馬那瓜強(qiáng)烈地震作用下，該樓僅出現(xiàn)少量裂縫，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單維修加固后至今仍可使用，而周圍大量建筑物倒塌，5000多人死亡。

　　防倒塌應(yīng)為研究重點(diǎn)

　　幾位設(shè)計(jì)專家最后聯(lián)合呼吁，由于歷史原因，在我國(guó)，上世紀(jì)80年代以前的建筑大量存在，這些建筑大多未考慮抗震或抗震能力較差。有些房屋雖經(jīng)過(guò)抗震加固，整體抗震性能依然較差。在此次汶川地震中垮塌的房屋大部分為建造較早的砌體結(jié)構(gòu)和多層框架結(jié)構(gòu)。同時(shí)，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，在部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)及交通運(yùn)輸能力較差的地區(qū)，使用較易就地取材的磚石作為主要建筑材料的砌體結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍將大量存在，而作為低層公共建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，框架結(jié)構(gòu)也將大量存在。因此如何從設(shè)計(jì)上提高高設(shè)防烈度地區(qū)砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，特別是在罕遇的強(qiáng)震作用下的防倒塌能力，應(yīng)是今后工程抗震研究的重點(diǎn)。

　　近年來(lái)在房地產(chǎn)行業(yè)，也確實(shí)存在著一些片面追求建筑造型的新奇獨(dú)特，忽視建筑整體抗震性能的問(wèn)題。不論如何，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，良好的抗震性能一定來(lái)自于相對(duì)簡(jiǎn)單的體型，簡(jiǎn)單而直接的傳力體系以及地震作用下結(jié)構(gòu)的多道防線?？紤]到地震可能造成的巨大災(zāi)難，防患于未然，未雨綢繆是非常必要的。

　　同時(shí)，在考慮房屋建筑抗震能力的同時(shí)，也應(yīng)高度重視由地震引發(fā)的次生災(zāi)害。對(duì)房屋建筑來(lái)說(shuō)，最主要的次生災(zāi)害就是火災(zāi)，以及由地震引起的地質(zhì)災(zāi)害。因此在今后房屋設(shè)計(jì)中有必要增加結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)，同時(shí)地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)也應(yīng)充分考慮到地基變形對(duì)房屋安全的影響。