趙勤賢 ZHAO Qin-xian

（常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，常州 213164）

（Changzhou Institute of Engineering Technology，Changzhou 213164，China）

如何增強(qiáng)我國(guó)多震地區(qū)建筑物的抗震能力

趙勤賢 ZHAO Qin-xian

（常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，常州 213164）

（Changzhou Institute of Engineering Technology，Changzhou 213164，China）

通過(guò)橫向?qū)Ρ鹊姆椒ǎ贸龅卣鸬膿p失是可控的結(jié)論，然后分析了我國(guó)地震造成損失較大的主要原因，最后提出了如何提高建筑物的抗震能力：即設(shè)置合理的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)工程驗(yàn)收控制，提高工程質(zhì)量，實(shí)行終身質(zhì)量負(fù)責(zé)制；選用合理的結(jié)構(gòu)類(lèi)型；采用最新的減震隔震技術(shù)；將智能混凝土等新材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震。

房屋建筑；地震；損失

0 引言

2013年4月20日，四川省雅安市蘆山縣發(fā)生了7.0級(jí)強(qiáng)烈地震，造成了196人死亡，21人失蹤，11470人受傷的重大損失。這是繼四川汶川地震、青海玉樹(shù)地震之后我國(guó)發(fā)生的又一次較大的地震。2008年的汶川地震，造成人員傷亡的主要原因不是地震本身，而是大量房屋（民房和公共建筑）倒塌帶來(lái)的間接傷亡。所以汶川地震之后的重建建筑都是按照“8級(jí)抗震、9度設(shè)防”的要求設(shè)計(jì)，采用了框架結(jié)構(gòu)、整體澆筑的施工技術(shù)建設(shè)，并且承建單位都具有建筑施工一級(jí)資質(zhì)，以保證所建建筑能夠抵抗震級(jí)為8級(jí)、烈度為9度的地震。因此當(dāng)震級(jí)為7級(jí)、震中烈度在9度左右的雅安地震，仍然造成較大損失的時(shí)候難免引起了人們的置疑。按照常理，汶川地震后重建的建筑理應(yīng)可以減少地震帶來(lái)的損失，可是，不屬于震中的寶興縣，重建建筑居然也不抗震。這不能不引起我們的思考。對(duì)比國(guó)外1995年日本大阪—神戶(hù)地區(qū)發(fā)生的7.3級(jí)地震，導(dǎo)致近六千人死亡，20余萬(wàn)棟房屋倒塌破壞，據(jù)震后調(diào)查顯示，沒(méi)有按照1981年修訂的日本抗震規(guī)范修建的建筑物遭受了嚴(yán)重的損壞，而按照規(guī)范修筑的建筑物基本安然無(wú)恙，這充分顯示了城市建筑物按照抗震設(shè)防的重要性[1]。2011年3月28日，日本巖手縣大槌町“3-11大地震”中一艘游船被海嘯沖上二層小樓。這幢小樓經(jīng)歷9級(jí)地震和6米海嘯，又承受109噸重的輪船居然不倒。智利瓦爾帕萊索市的建筑物是按地震烈度8度設(shè)防，1983年那里發(fā)生7.8級(jí)強(qiáng)烈地震，100萬(wàn)人口的城市僅造成150人死亡；與中國(guó)唐山市相比，震級(jí)和人口相當(dāng)，唐山地震造成24萬(wàn)人死亡，破壞損失的程度可謂天壤之別。這說(shuō)明盡管地震烈度相同，不同房屋抵抗地震的能力卻可能是大不相同的。那么究竟為什么我們地震區(qū)的房屋抗震能力如此之弱？怎么才能提高我國(guó)多震地區(qū)建筑物抗震的能力呢？

1 地震中房屋發(fā)生倒塌的原因分析

分析我國(guó)近幾年地震造成房屋倒塌的原因，主要有以下幾方面：

1.1 房屋未進(jìn)行抗震設(shè)計(jì) 四川省在經(jīng)歷2008年汶川地震后，為農(nóng)村新建房屋統(tǒng)一發(fā)布了建筑設(shè)計(jì)圖集，考慮到抗震設(shè)防的需要，即便是農(nóng)村新建的民房也要包括地圈梁以及構(gòu)造柱的抗震結(jié)構(gòu)，從理論上說(shuō)，廬山和寶興等受災(zāi)地區(qū)的農(nóng)房建設(shè)應(yīng)當(dāng)考慮抗震設(shè)防，但是鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)民自建房屋不一定考慮抗震設(shè)防。此外，按照汶川地震后修訂的《防震減災(zāi)法》，僅要求重大建設(shè)工程、可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程、學(xué)校以及醫(yī)院等人員密集的場(chǎng)所工程和地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)內(nèi)的建設(shè)工程等進(jìn)行了要求。而對(duì)于處于地震帶上的沒(méi)有抗震設(shè)防的老房子，只要沒(méi)有危房，監(jiān)管部門(mén)無(wú)法要求住戶(hù)搬離[2]，因此出現(xiàn)了較多房屋倒塌的現(xiàn)象。

1.2 房屋建筑工程質(zhì)量未能達(dá)標(biāo) 對(duì)于抗震設(shè)計(jì)，我國(guó)還沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收方案，一般驗(yàn)收民用住宅的順序?yàn)椋孩贆z驗(yàn)批→②分項(xiàng)分部工程→③單位工程。第一部分驗(yàn)收是由監(jiān)理單位組織施工單位進(jìn)行的，只有第二和第三部分才會(huì)有政府部門(mén)參與，即政府只能看到隱蔽后的成品。按照程序而言，執(zhí)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的重要環(huán)節(jié)就是監(jiān)理。但是中國(guó)監(jiān)理和質(zhì)監(jiān)機(jī)制的失位也是導(dǎo)致各種規(guī)范難以在施工中得到保障的直接原因。雖然國(guó)家明確要求每個(gè)工程環(huán)節(jié)必須有監(jiān)理師簽字才能進(jìn)入下一階段施工，但是由于監(jiān)理公司處于弱勢(shì)地位無(wú)法強(qiáng)迫施工方停工整改，因此，施工質(zhì)量主要依靠施工單位自控很多看似合格的并未真正達(dá)標(biāo)。

1.3 結(jié)構(gòu)類(lèi)型不合理 在鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、石砌以及低矮的生土建筑、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層都經(jīng)受住了考驗(yàn)，而震害比較嚴(yán)重的是磚混結(jié)構(gòu)。磚混結(jié)構(gòu)中的脆性磚砌墻體是承重構(gòu)件，又是水平地震作用下唯一的抗側(cè)力構(gòu)件。由于其抗彎-剪的能力很低，還缺少有效的約束，因此難免裂縫、破碎、傾覆、倒塌，并往往引起樓蓋解體、樓板下墜的次生破壞。

2 提高房屋建筑抗震能力的主要措施

2.1 設(shè)置合理的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

2008年汶川地震以前，新建建筑就必須按照《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》進(jìn)行抗震設(shè)防，這也是我國(guó)一般建設(shè)工程抗震設(shè)防要求的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但學(xué)者的對(duì)比研究證實(shí)，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)外要低好多，見(jiàn)表1。因此，我們應(yīng)該修改相應(yīng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，向高標(biāo)準(zhǔn)看齊，才能使我國(guó)的房屋具有較好的抗震能力。

表1 中日設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較

2.2 加強(qiáng)工程驗(yàn)收控制，提高工程質(zhì)量，實(shí)行終身質(zhì)量負(fù)責(zé)制

工程的施工質(zhì)量一方面需要有監(jiān)理工程師的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，比如要求監(jiān)理工程師經(jīng)常到現(xiàn)場(chǎng)了解施工情況，對(duì)于施工隊(duì)易出現(xiàn)的質(zhì)量隱患要經(jīng)常提醒，對(duì)施工隊(duì)要經(jīng)常交底；對(duì)于重要部位或有特殊工藝要求的部位施工過(guò)程中，監(jiān)理工程師須全天候的、24小時(shí)跟班旁監(jiān)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。更重要的是需要施工單位的自我控制。作為施工單位為了提高工程質(zhì)量，一方面要提升施工企業(yè)員工的整體綜合素質(zhì)，優(yōu)化施工工藝，提升質(zhì)量意識(shí)；另一方面要重視從業(yè)人員崗位培訓(xùn)工作，強(qiáng)化施工管理人員及技術(shù)員的技術(shù)水平。同時(shí)要加大宣傳力度，進(jìn)一步提升技術(shù)人員對(duì)工程質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重性的認(rèn)識(shí)，大力宣傳工程質(zhì)量問(wèn)題對(duì)于房屋建筑工程產(chǎn)生的不利影響，并以典型案例宣傳以及實(shí)例剖析等方式提高相關(guān)人員對(duì)于通病危害性的認(rèn)識(shí)。另外為了切實(shí)提高工程質(zhì)量，國(guó)家可以立法對(duì)房屋建筑工程實(shí)行終身質(zhì)量負(fù)責(zé)制，例如每幢房屋都嵌上永久性標(biāo)簽，標(biāo)上建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位甚至質(zhì)監(jiān)單位，使他們能夠從嚴(yán)做事，為所承擔(dān)工程的質(zhì)量終身負(fù)責(zé)。

2.3 選用合理的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型抗震能力是不同的。在地震區(qū)較為安全的應(yīng)為輕鋼結(jié)構(gòu)，其次為木結(jié)構(gòu)，第三是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。近年來(lái)出現(xiàn)的超輕鋼結(jié)構(gòu)體系可以作為我國(guó)多震地區(qū)的首選結(jié)構(gòu)體系。在所有鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中，此體系用鋼量最省，材料損耗幾乎為零，并且還具有極強(qiáng)的堅(jiān)實(shí)性、防風(fēng)和防震性以及更好的防蟲(chóng)性、防火性和可塑性，因此，作為一種新技術(shù)在美國(guó)、新西蘭以及澳洲、日本等房屋建造市場(chǎng)上占有很大的比重，目前，中國(guó)已經(jīng)成熟應(yīng)用此技術(shù)。木結(jié)構(gòu)因其原材料的制約受到限制。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，則必須嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計(jì)和施工。特別是在汶川地震后我國(guó)總結(jié)了2008年汶川地震震害經(jīng)驗(yàn)，對(duì)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了修編。按照新抗震規(guī)范設(shè)計(jì)并嚴(yán)格按要求施工，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力才能得到保證。

2.4 采用最新的減震隔震技術(shù)

由于地震給人類(lèi)造成的損失是非常嚴(yán)重的，因此，對(duì)于地震頻發(fā)地區(qū)的建筑，必須走抗震與減震相結(jié)合的道路。近些年來(lái)，基礎(chǔ)隔震技術(shù)是發(fā)展較快的一種隔震技術(shù)，其具有經(jīng)濟(jì)使用和安全可靠的特點(diǎn)比較適合我國(guó)多震以及經(jīng)濟(jì)水平較低的過(guò)去。理論研究表明：隔震層滑移量越大，上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)越?。换屏吭叫?，地震反應(yīng)就越大。但是，滑移量過(guò)大難以滿(mǎn)足正常的使用要求，因此，今后研究的主要方向就是開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的隔震裝置。

2.5 將智能混凝土應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震

隨著材料技術(shù)的發(fā)展，智能混凝土已經(jīng)成為混凝土發(fā)展方向中一個(gè)突出的領(lǐng)域。其中的自調(diào)節(jié)混凝土和高阻尼混凝土應(yīng)用于抗震減震非常有其現(xiàn)實(shí)意義。所謂自調(diào)節(jié)混凝土，就是在混凝土中埋入形狀記憶合金，形成記憶合金混凝土。一是對(duì)溫度很敏感，在不同溫度下具有恢復(fù)相應(yīng)形狀的功能。利用這種特性有效提高了混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是用形狀記憶合金研制成的被動(dòng)耗能器或被動(dòng)耗能控制系統(tǒng)可以用來(lái)消耗大量的地震能量，減輕地震災(zāi)害。高阻尼混凝土是從材料本身考慮，可以避免外加裝置的使用與維修問(wèn)題，并達(dá)到提高結(jié)構(gòu)抗震能力之效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

地震給我們帶來(lái)的損失是巨大的，我們不僅需要應(yīng)用抗震技術(shù)還要通過(guò)減震技術(shù)，才能將損失降低到最小程度。同時(shí)要通過(guò)強(qiáng)化設(shè)計(jì)、控制施工，并將新技術(shù)、新材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震，多種方法并用，使抗震取得較好效果。

[1]徐有鄰，鞏耀娜.汶川震害中的結(jié)構(gòu)混凝土問(wèn)題[J].混凝土，2009，10.

[2]徐茂義.隔震新技術(shù)在某辦公樓工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2008（8）.

[3]吳澤進(jìn)，施養(yǎng)杭.智能混凝土的研究與應(yīng)用評(píng)述[J].混凝土，2009，13.

How to Enhance the Seismic Capacity of Buildings in Seismogenic Regions

Through the lateral comparison approach,the conclusion that the losses of earthquakecan be controlled is drawn,then the main reasons for the loss caused by the earthquake in China are analyzed,and finally how to improve the seismic resistance of buildings is put forward,such as setting the reasonable seismic fortification standards;strengthening the engineering acceptance control,improving the quality of engineering,and carrying out responsibility system of quality of life;choosing reasonable structure type;using the latest shock isolation techniques;introducing smart concrete and other new materials to the structure seismic.

home building；earthquake；damage

趙勤賢（1970-），女，陜西西安人，副教授，結(jié)構(gòu)工程工學(xué)碩士，研究方向?yàn)榻ㄖこ獭?/p>

TU352

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1006-4311（2014）13-0114-02