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5月12日14时28分,我国四川汶川发生了一次历史罕见的大地震,震级达到里氏8级,最大烈度达到11度。强烈地震突如其来,顷刻间,房屋大面积倒塌,造成人员伤亡惨重。截至目前,这次地震已造成650多万间房屋倒塌,2300多万间房屋损坏,北川县城、汶川县映秀镇等部分城镇夷为平地。
面波使建筑物水平摇摆,相当于对建筑物沿水平方向施加了一个来回反复的作用力,若底部柱、墙的强度或变形能力不够,就会使整栋建筑物向同一方向歪斜或倾倒,在震区常常看到这种现象。
第三种作用是扭转。引起扭转的原因是有的地震波本身就是打着“旋儿”过来的,也有的情况是因为面波到达建筑物两端早晚的时间差引起的。这种情况引起建筑物扭动。建筑物一般抗扭能力较差,很容易扭坏。震区有的房子角部坍塌,多属这种情况。一旦碰到上下颠、左右摇、扭转,三种方式共同发生,破坏力就更加可怕。在离震中较近的范围,往往三种方式交织作用,所以破坏力很大。
此外,每个建筑物都有自振频率,如果这个频率与地震作用的频率接近,还会引起类似共振的效应,那样带来的破坏力就更可怕了。还有一种破坏形式叫“液化”。如果建筑物基底是粉细沙,房子建在上面,当大地摇动时,沙粒向旁边跑,房子就会往下沉,引起倾斜甚至倒塌。唐山地震时,很多房子就是这样损毁的。这次汶川地震没有出现“液化现象”,但由于山体不稳引发的滑坡却很多,许多建在山坡上或山脚下的房子就是这样损坏的。
全国抗震设防依据同一标准
记者:在这次地震中,大量建筑物受到毁灭性破坏,这究竟与地震的震级有关呢?还是与烈度有关?
专家:震级用来衡量一次地震释放能量的大小,烈度描述地震引起的破坏程度。一般情况下离震中越近破坏越大,烈度就越高,远离震中烈度减小。例如唐山地震,震中区烈度是11度,影响天津是8度,影响北京是6度。
建筑物的受损情况除了与震级作用大小有关外,还跟场地条件、设计、施工等多种因素有关。
记者:您刚才谈到建筑物的设防烈度。那么,我国对建筑物的抗震设防标准如何规定?四川地震灾区执行的什么标准?
专家:我国1989年以后制订的《建筑抗震设计规范》的设防目标要求建筑物做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。“大震不倒”是指地震时,实际地震烈度比抗震设防烈度高1度到1.5度时,建筑物应当不倒塌。汶川和都江堰按现行规范的设防烈度都是7度。这次地震对这两个地方的影响都超过了7度。有资料说都江堰达到了9度,震中附近的映秀、北川的烈度高达11度,建筑物倒塌很难避免。也有少数房子没有倒塌,这少数房子很有研究价值。
我国建筑物的抗震设防标准一般设在6度到9度。因地震发生时,烈度达到10度的范围不是很大,达到11度的只有震中及附近地区。多数房子使用寿命是50年,全国大部分地区50年内多数并不发生地震,但又不能不设防,若设防标准过高,又不地震,投入的财力就是浪费。目前,北京的建筑设防烈度是8度,四川绝大部分地区是7度。全国抗震设防都依据同一规范,是同一个标准。
另外,我国根据建筑物功能的重要性将抗震设防标准分成甲、乙、丙、丁4个类别。一般房屋都是丙类,超过6000座的体育馆、超过1200座的剧场、超过10000人居住或办公的高层建筑,还有桥梁、机场、医院、小学、幼儿园以及若建筑发生破坏会引起严重次生灾害的工程,例如核电站、危险品仓库等,其抗震设防标准都比周围建筑要高出至少一个级别。
震后房屋重建四个环节把关
记者:在地震灾区,我们看到同一地区有些建筑物全部垮塌,有些建筑只是局部损坏,这是什么原因?
专家:在地震面前,建筑物是否垮塌或损坏,与房子本身的抵抗力密切相关:
一、房子的体形。体形规则、均匀、对称的房子抗震能力强,不规则建筑抗震能力都较差。二、房子的结构形式。砖混结构的抗震能力要比钢筋混凝土框架、框架-剪力墙弱。三、房子的施工质量。照图施工、技术到位,房屋质量就好。四、房子的建筑材料。混凝土标号够不够,钢筋是否合格,有没有偷工减料等都很重要。五、房子的建设年代。较早的房子依据的抗震设防标准相对较低,后建的房子抗震能力相对较强。
记者:作为建筑设计方面的专家,对于灾区新建房屋有什么建议?
专家:不久前刚出台的《汶川地震灾后恢复重建条例》已有明确规定。总之,规划、设计、施工、监理四大环节很重要,都要严格把关。 据新华社
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