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專訪四川省建筑設計研究院總工程師趙仕興:建筑抗震設計為何如此重要?

每日經(jīng)濟新聞 2022-09-10 15:24:24

無論政府部門、行業(yè)機構還是普通民眾,都應該進一步提高抗震防災意識。只有整個社會都關注了,我們的建筑安全才會真正得到提升。

每經(jīng)記者 程曉玲    每經(jīng)編輯 劉艷美

9月5日12時52分,四川甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級地震,震源深度16千米。此次地震有感范圍廣、震感強度大,除四川省外,重慶市、云南省、陜西省、貴州省等多省均有震感報告。而據(jù)當?shù)鼐用穹从?,震中附近多地出現(xiàn)建筑物倒塌、受損、墻體開裂、家具位移等情況。

國內(nèi)外震例表明,在絕大多數(shù)地震中,建筑物倒塌和破壞是地震中人員傷亡的主要原因??梢哉f,建筑承托著萬千生命之重,而一個建筑物抗震能力的強弱,往往在設計階段就已決定。

據(jù)了解,目前我國已基本形成覆蓋可行性研究、勘察、設計、審查(含抗震審查)、驗收、工程質量安全檢查等環(huán)節(jié)的建設工程抗震管理體系。但同時也面臨不少亟待解決的問題,比如一些建設工程抗震設防強制性標準未得到嚴格執(zhí)行等。

如何提升建筑抗震能力,讓人們住得更安全?近日,《每日經(jīng)濟新聞》記者(下稱“NBD”)專訪四川省工程勘察設計大師、四川省建筑設計研究院有限公司總工程師趙仕興,從專業(yè)角度解讀我國建筑抗震技術發(fā)展進程及現(xiàn)狀,并據(jù)此給出相關提升建議。

農(nóng)村建筑普遍抗震性能較差

NBD:結合歷史經(jīng)驗和專業(yè)角度來看,為什么建筑抗震設計很重要?

趙仕興:了解這個問題,首先需要對地震災害有一個基本認識。在各種自然災害中,地震的危害是最大的,在20世紀地震造成的死亡人數(shù)占所有自然災害死亡人數(shù)的一半以上。地震具有突然性,基本無法預測,具有巨大的破壞力,同時地震往往還可能引發(fā)一系列次生災害,如1923年東京7.9級大地震引起的城市大火、2004年印尼蘇門答臘9.3級地震引起印度洋海嘯,從而進一步加重危害。

中國是世界上地震災害最嚴重的國家之一。據(jù)相關統(tǒng)計,全世界約35%的7級以上大陸地震發(fā)生在中國。從我國地震帶分布情況看,除了東部的臺灣以外,其他基本都集中在西部,比如云南、四川、西藏、新疆、甘肅等省份。新疆和西藏地廣人稀,四川和云南人口較稠密,地震帶來的損失會更大,地形地貌更復雜,救災難度也更大。所以,四川的防震減災形勢非常嚴峻,對此我們應該有一個清醒的認識。

歷史上的一些大地震中,農(nóng)村基本上是房屋倒塌率最高、也是損失最嚴重的地區(qū),主要原因就在于農(nóng)村的建筑基本都沒有經(jīng)過專業(yè)抗震設計,施工也不規(guī)范,抗震性能差。

一般來講,只要是正規(guī)設計、正規(guī)施工的建筑,其抗震能力在設計階段就已基本決定??拐鹪O計水平的高低也直接影響著房屋在地震中的表現(xiàn)。相信隨著我國對抗震防災工作越來越重視,抗震設計水平越來越先進,地震帶來的損失也會越來越小。

NBD:我國《建筑抗震設計規(guī)范》經(jīng)歷了幾次調(diào)整?現(xiàn)行標準主要有哪些內(nèi)容?

趙仕興:抗震設計是一門結合了數(shù)學、力學、材料學等專業(yè)的工程學科,因其內(nèi)容復雜、專業(yè)要求高且對建筑安全性影響大,是結構工程師大學時期最重要的課程之一?!督ㄖ拐鹪O計規(guī)范》是我國建筑抗震設計最重要的一部技術標準,也是結構工程師人手必備的專業(yè)技術規(guī)范。

從歷史進程來看,自1978年第一版規(guī)范正式實施以來,先后經(jīng)歷1989年、2001年、2010年幾次調(diào)整更新,基本在十年左右就有一次比較大的修訂??傮w來說,隨著我們對地震災害經(jīng)驗教訓的積累和專業(yè)研究的不斷深入,抗震設計規(guī)范也越來越完善、越來越豐富、越來越科學。

就內(nèi)容而言,該規(guī)范涵蓋了全國各地區(qū)各類建筑抗震設防標準、設計方法和抗震設計的具體規(guī)定。在此基礎上,一些地方還會編制自己的一套標準,但前提是不能低于國家標準。

一棟建筑的抗震設防標準,一般包含抗震設防烈度和建筑抗震設防類別兩方面。全國各地抗震設防烈度在該規(guī)范或中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖有明確規(guī)定,全國均為抗震設防區(qū),最低為6度、最高為9度,設防烈度每高1度,地震作用就提高1倍。建筑抗震設防類別,則依據(jù)建筑物的重要性、地震后的損失程度等依次分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類,特殊設防類要求最高,適度設防類要求最低,其中標準設防類占絕大多數(shù),重點設防次之。我們常見的住宅和辦公樓一般都是標準設防類,幼兒園、學校、醫(yī)院、養(yǎng)老院、大型商場等為重點設防類。

社會抗震防災意識應進一步提升

NBD:現(xiàn)有建筑抗震技術主要有哪些?這些技術目前在我國的實際應用情況如何?

趙仕興:抗震技術一般分為兩類:一種是傳統(tǒng)抗震技術,簡單講就是通過“硬碰硬”的方式來抵抗地震作用,也是目前全世界采用最普遍的技術,設計和施工相對簡單,一般情況下,成本也較低。另一種是減震或隔震技術,采用“以柔克剛”的原理讓地震作用變小,設計、施工要求較高,一般情況下,成本也要高些。

目前減震或隔震技術是行業(yè)公認的最有效、最先進的抗震技術。一個典型例子是成都市郫都一中第三教學樓,上世紀九十年代設計,砌體結構,樓屋蓋采用鋼筋混凝土預制板,抗震設防烈度和抗震措施均為7度,不能滿足現(xiàn)行技術標準的要求。我們團隊在接手該項目進行改造加固設計時,在傳統(tǒng)抗震加固方案和隔震加固方案中反復研究,最后采用了隔震加固方案。這也是成都市首個自行設計的砌體結構隔震加固建筑。

不過,由于成本高、技術要求高等原因,目前減震或隔震技術推廣效果并不好。去年9月1日開始施行的《建設工程抗震管理條例》(下稱《條例》),作為1949年以來建設工程抗震管理且明確具體抗震技術的首個專門行政法規(guī),對兩區(qū)、八大類建筑(位于高烈度設防地區(qū)、地震重點監(jiān)視防御區(qū)的新建學校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老機構、兒童福利機構、應急指揮中心、應急避難場所、廣播電視等)提出明確要求——“按照國家有關規(guī)定采用隔震減震等技術”。

《條例》發(fā)布后,采用減隔震技術的項目越來越多,但總體來說仍處于起步階段。

NBD:您之前提到,農(nóng)村地區(qū)的建筑大多都沒有經(jīng)過專業(yè)的抗震設計,導致地震發(fā)生后建筑倒塌率高、損失嚴重。住建部相關負責人也曾指出,一些建設工程抗震設防強制性標準未得到嚴格執(zhí)行。對此,您有何建議?

趙仕興:目前來看,城鎮(zhèn)建筑的抗震設計還是比較規(guī)范的,最難的還是農(nóng)村地區(qū)的自建房。

我認為可以從兩個方面著手:一是政府加大對農(nóng)民自建房給予資金、抗震技術、政策等支持,加強監(jiān)督和引導;第二點,還是要努力提高農(nóng)民自身的抗震防災意識。

NBD:除此之外,我們在建筑抗震方面還有哪些改進空間?

趙仕興:首要的還是意識需要提升。無論政府部門、行業(yè)機構還是普通民眾,都應該進一步提高抗震防災意識,我們目前的重視程度是不夠的。只有整個社會都關注了,我們的建筑安全才會真正得到提升。我們經(jīng)常說安全第一,但是很多時候并沒有真正把安全放在首位,反而更關注“好不好看”,或者“省不省錢”,希望我們至少能夠內(nèi)在和外在并重吧。

其次,應尊重技術、尊重專業(yè)。技術上的事情,就應該由內(nèi)行說了算,由技術人員說了算,由專家說了算,他們應該有很大的話語權,希望少些外部干預。

最后,應該加大對新技術的支持力度。比如云南等地近年來大力推廣減震隔震技術的效果很好,相關經(jīng)驗也可供其他省份學習借鑒。

封面圖片來源:攝圖網(wǎng)_500205440

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