8级抗震房为什么7级就开裂
近日,微博上流传着一个帖子:澳门爱心援建的芦山县医院,地震后连玻璃都没碎。而芦山县隆兴中心校,5 12地震后号称抗八度强震,整所学校已报废――很多网友质疑:不是说抗8级地震吗?为什么房子报废了?到底是因为质量不过关,还是另有隐情?大连理工大学建设工程学部部长、结构抗震专家李宏男教授在接受记者采访时解释说,这其中存在误区:房屋的抗震能力,不是看它能抗几级地震,而是要看它的抗震烈度。□记者胡慧雯
别混淆
“烈度”和“震级”是两码事
李宏男教授解释说,“地震烈度”与“地震震级”含义不同,不可混淆。震级反映地震本身的大小强弱,它由地震释放能量来决定,同一次地震只有一个震级数值。而地震烈度,指的是地震对地面及建筑物的破坏力。同一次地震,虽震级一样,但由于与震中距离不等,不同地区烈度分布不同。理论上,越靠近震中,烈度越大。
李宏男教授介绍说,我国的抗震设计采用“小震不坏,中震可修,大震不倒”的原则。“每个地区有每个地区的设防烈度,芦山地区是7度设防。大连地区也是7度设防地区。在7度设防的地区,按照这个标准建立起来的房屋,当遭遇到高于这个烈度的大震时,房屋不倒,就算是符合抗震设防的准则。 ”
资料显示:依据住建部2010年修订的《建筑抗震设计规范》,芦山县的抗震设防烈度为7度,天全县、宝兴县的抗震设防烈度分别为7度和8度――汶川地震后,雅安市共有13个乡镇的设防烈度和标准做出调整。而根据最新公布的雅安地震烈度,震中芦山县烈度为9度,宝兴县、天全县部分区域烈度在8-9度间――此次地震,烈度超过当地建筑的抗震设防标准。
李宏男教授表示,“目前我国的抗震规范已经达到世界先进水平,这也有个不断进步过程:最早正式颁布的抗震规范是在1978年制定的,1989年进行了一次修订,2001年又修订了一次,2008年汶川地震后,又进行了一次补充修订。那么,按照之前标准修建的房子,没有达到标准,遭遇大烈度地震时,可能会发生破坏。另外,农村的自建房,可能没有做相关的抗震措施,所以会发生倒塌。 ”
谈质量
建好“抗震房”要考虑很多要素
近日,还有一则消息吸引了人们的眼球:坐落在芦山县龙门乡古城村东南的一处山脚下的“张家大院”,上下两层,木瓦结构。与周围民房或倒塌、或开裂不同,这座建于清朝同治年间的老宅除了屋脊上掉下几片瓦外,其他几乎完好无损。
为什么科技发展了,房子的抗震性反倒不如以前?是用料不对,还是设计有问题?古人的设计,有什么更合理之处?有什么可以借鉴的?
对此,李宏男教授解释说,古代的很多房子确实建得很好,构造精巧,有些木结构是卯榫构造,具有很好的抗震性能。但并不能说现代的房子抗震性不如以前。实际上,现代建筑的抗震水平比以前要先进许多。那么,抗震房屋需要哪些要素呢?
李宏男教授介绍说,比如,在选择地基时,为了有利抗震,要选择一些平坦的地方,没有地震断裂带。在建筑时,根据抗震规范选择合适的计算方法,结构中要增加些配筋、考虑它的延性、构造措施。再比如,设计和施工都必须满足抗震的规范要求等。
随着城市的发展,越来越多的多层和高层建筑出现,而对其抗震设防,其实也有很多隔震、减震新技术,如橡胶隔震、防屈曲支撑、水箱减震等,这些技术可以大大地减轻地震对建筑物的破坏作用。
另外,不同结构的房子抗震性能也会有所差异。相对而言,钢结构和钢筋混凝土框架结构,延性要好些,整体抗震性能好。
算算账
不同抗震烈度房屋造价不同
近年来,随着世界各地地震的频发,各国已达成共识:建筑的抗震设防比地震预报更重要。而且,建筑的抗震设防在目前的科学技术条件下是完全可以做到的,就算地震被提前预报了,倘若我们居住的房屋不抗震,还是白搭。
很多人提出疑问:抗震房屋的成本,比普通房屋的成本要高吗?对此,李宏男教授解释说,建筑的造价和抗震烈度有关系,比如,在7度地区,抗震和不抗震房屋的造价,相差3%-8%;8度相差10%-25%,9度相差20%-40%。
早在2011年,大连就打造了两个地震安全示范小区。而根据当时对澳南项目的统计,高层建筑可以达到8度大震不倒的设防目标,每平方米增加的成本不超过100元。
还有人提出:像宝兴这样的山区,是否不适合盖建楼房?再深层考虑,大连地区的地质特点,又适合什么样的建筑呢?李宏男教授表示,像宝兴这样的山区,只要满足抗震规范的要求,建多层楼房是没有问题的。一般来说,建筑基础要坐落在岩石层上。而大连地区岩石层比较浅,所以桩常常就不需要打入太深。而上海,地质很软,桩往往要打几十米。地基没有设在地震带上,地基打得牢,房屋按照防震要求盖建,只要做到这些,对于大连地区来说,无论是高层还是多层建筑,从技术层面上而言,都没有问题。
图解地震烈度与相应感知或破坏程度
1度无感:仅仪器能记录到
2度微有感:特别敏感的人在完全静止中有感
3度少有感:室内少数人在静止中有感,悬挂物轻微摆动
4度多有感:室内大多数人,室外少数人有感,悬挂物摆动,不稳器皿作响
5度惊醒:室外大多数人有感,家畜不宁,门窗作响,墙壁表面出现裂纹
6度惊慌:人站立不稳,家畜外逃,器皿翻落,简陋棚舍损坏,陡坎滑坡
7度房屋损坏:房屋轻微损坏,牌坊、烟囱损坏,地表出现裂缝及喷沙冒水
8度建筑物破坏:房屋多有损坏,少数路基塌方,地下管道破裂
9度建筑物普遍破坏:房屋大多数破坏,少数倾倒,牌坊、烟囱等崩塌,铁轨弯曲
10度建筑物普遍摧毁:房屋倾倒,道路毁坏,山石大量崩塌,水面大浪扑岸
11度毁灭:房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毁,地表产生很大变化
12度山川易景:一切建筑物普遍毁坏,地形剧烈变化,动植物遭毁灭
烈度和震级是什么关系
通常来讲,一个7级左右的地震,如果震源比较浅的话,震中烈度9度左右,如果震源深度较深,震中烈度8度或者是7度。看震源深度的深浅,也看传播介质。
房屋破坏程度如何划分
分为1、2、3级。在地震后房屋基本完好的是1级,即小震不坏;需暂停使用的是2级,即中震可修;严重破坏的是3级,即大震不倒。
思考
日本建筑就是比中国结实?
此次芦山地震后,很多网友呼吁,要学习日本的防震建筑和措施。网友举例说:2011年3月11日,日本发生了强度为里氏9.0级的地震,还引发了大海啸,但造成的人员伤亡数量,却只有汶川地震的七分之一。而且,人员伤亡主要是因后续海啸,而非建筑物倒塌造成的。
李宏男透露说,日本大地震后,他曾亲自到日本考察过。“日本的旧房子也有倒的,但新房子一般都不会倒。另外,由于日本大部分是木结构房子,所以地震时,不会像中国的砖石砖瓦房子那样压死人。 ”
目前,全世界20%以上的6级以上地震发生在日本。值得肯定的是,在一次又一次与地震的较量中,日本人不断强化了建筑的安全标准,建筑的“免疫力”也在不断地提高。
当前,日本的房屋设计对抗震有非常严格的要求。据悉,日本的建筑采用了很多先进的防震技术:利用刚性结构提高建筑物的抗震性能;用“滑动体”基础提高建筑物抗震性能;使用橡胶提高建筑物的抗震性能;另外,日本还开发出一种“局部浮力”的抗震系统。记者胡慧雯