如何提高校舍建筑的抗震能力

Question

如题所述

Answer 1

校舍墙体受损 å­¦æ ¡æŠ—震设防标准是什么?

 

聚焦四川雅安地震祈福：四川挺住雅安坚强

 

校舍墙体受损是否质量不过关

 

——本报记者连线正在芦山评估的土木工程专家

 

芦山地震后，一些媒体拍摄刊发了大量灾区学校汶川地震灾后重建校舍墙体受损的照片，引发不少网友的质疑，认为校舍质量并不过关。墙体受损是不是意味着建筑质量不过关，号称抗8级地震的校舍，为何7级地震就会受损?房屋防震设防的标准是什么?为此，记者电话连线了正在芦山的清华大学土木系教授陆新征、重庆大学土木工程学院教授李英民。

 

墙体开裂是不是质量不合格?

 

【主体结构损坏到一定程度才算危房，仅有非承重墙开裂不能简单判断是质量问题】

 

4月21日清晨，清华大学土木系教授陆新征随住建部首批专家组出发前往四川芦山地震灾区，对灾区进行重点建筑安全情况应急排查。他与清华大学另外两名教师共同完成芦山县城内所有小学及公立幼儿园的应急评估工作，总面积约2.2万平方米。

 

“目前，应急评估工作已取得重要进展，报告已提交住建部和当地建设部门。”陆新征告诉记者，地震后校舍受损情况，跟所遭受的地震荷载、地震的烈度以及当地的地质结构都有关系。校舍抗震质量过不过关，主要看校舍损毁是不是发生在主体结构上，如果主体结构没有出现问题，达到了抗震设防的要求，应该可以说是合格的，如果是主体结构出现问题，则需要进一步评估，看是不是存在安全隐患。

 

重庆大学教授李英民也表示，不能一见到房屋有破坏，就说是豆腐渣工程，关键是看破坏或损伤发生在什么部位。建筑物不可能设计成可以抵抗任何可能的地震，这样既不科学更不经济。科学的抗震设防策略是当建筑遭遇不同程度的地震影响时有不同的表现和能力。通常情况下，当建筑物遭受到较大的地震影响时产生一定的损伤是可以接受的，只要不发生倒塌则可以最大限度地降低人员伤亡和财产损失。灾后重建的校舍基本上是钢筋混凝土框架结构，根据芦山地震震害，这些建筑基本上未发生主体结构破坏，框架梁柱很少出现肉眼可见裂缝。但是，这些建筑发生了较多的维护结构如填充墙的破坏，看起来令人“恐惧”。事实上，维护结构的开裂和破坏不会对房屋主体结构的抗震能力造成影响，这些部位的破坏是可以预期的也是可以接受的，不能简单说是房屋质量问题。至于维护结构的破坏倒塌可能产生财产损失和人员伤亡，是今后抗震设计规范中需要解决的技术问题。

 

学校抗震设防的标准是什么?

 

【校舍按重点设防类建筑建造，抗震能力高于本地区一般建筑物】

 

“现在社会和媒体经常说抗7级或8级地震的建筑物，这种说法不太科学。”李英民表示，“一般我们进行建筑抗震设计遵照的是烈度而不是震级。烈度和震级是两码事。震级是用来衡量一次地震所释放能量的大小，一次地震只有一个。烈度是衡量一个地区遭受地震影响的程度，一次地震发生后不同地区的烈度不同。影响烈度的因素除了震级，还有震源深度、距震源的远近、地形地貌和场地特征等。”

 

李英民告诉记者，每个地区，都会按照可能的地震危险水平，确定不同的设防烈度，并以此作为建筑抗震设防的依据。根据《建筑抗震设计规范》，宝兴的抗震设防烈度为8度，芦山、天全的为7度。无论是一般建筑物，还是校舍，都根据当地的设防烈度进行抗震设计。比如对于芦山的一般建筑物，设计标准是当遭受到比7烈度低（如6烈度）的地震影响时，建筑物（包括维护结构）不会被破坏，当遭受到7烈度地震影响时可以发生破坏但经一般修理或不需修理可继续使用，当遭受到8烈度左右的地震影响时不能倒塌。因此，不能用可以抵抗多大震级的地震来衡量其抗震能力，如果地震震源在芦山，可能震级达到6级时建筑就发生破坏了，但如果震源远离芦山，即便震级达到9级建筑可能仍完好如初。汶川地震后，我国进一步提高了校舍的抗震设防标准。校舍相比一般的建筑物，在地震时有更好的抗震性能。

 

记者了解到，按照2008年修订的《建筑工程抗震设防分类标准》，我国已把所有幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂的抗震设防标准由丙类提高到了乙类。乙类抗震设防建筑，指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，应按高于本地区一般建筑的要求加强其抗震措施。

 

陆新征告诉记者，我国建筑抗震设计的要求是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。比如某地的抗震设防烈度为8度，则一般建筑物在8度烈度（即中震）下不能出现不可修复的严重破损，在烈度9度（即大震）下应当不垮塌，或者不发生危及生命的损毁。校舍建筑的抗震设防措施比一般建筑物更加严格，有更高的安全储备来实现“大震不倒”。

 

据了解，汶川地震以后，根据灾后重建规划，四川地震灾区重建的中小学，均按照高于本地区抗震重点设防类建筑标准来建造。

 

此次地震建筑受损情况如何?

 

【倒塌房屋多为老旧民房，学校主体结构基本完好】

 

李英民此次在地震当天即赶赴芦山对建筑物受损情况进行评估，包括对芦山中学的校舍进行了震害评估。他说：“初步判断，芦山中学校舍整体上经受住了地震的考验。只有一栋楼屋顶的女儿墙发生坠落，这是一个较严重的破坏。此外，还有不少教室维护墙体（非承重墙）的损害，在此次地震芦山烈度值达到9度的情况下，这些维护墙体的破坏是符合设计要求的，不算影响结构抗震能力的硬伤。”

 

记者从新华社了解到，中国地震局现场指挥部已绘制出芦山7.0级地震烈度图，震中芦山县部分地区烈度达到9度，宝兴、天全等县烈度达到8度。有关专家表示，尽管芦山地震部分地区烈度达到9度，但汶川地震后芦山县采用新技术建设的公共建筑主体结构基本完好。

 

中国地震局地质研究所研究员周本刚说：“灾区倒塌房屋多为老旧民房，而经过汶川地震恢复重建和抗震加固的建筑以及农民自建房基本完好或破坏较轻。学校、医院建筑未发现明显倒塌现象。”

 

住房城乡建设部工程质量安全司抗震处处长张鹏表示，灾区新建公共建筑比如医院、学校等主体结构基本完好，受损部位主要是非承重墙、天花板吊顶等非主体结构，这些受损部位是可以修复的。

 

四川省住建厅总规划师邱建也表示，汶川地震灾后重建项目在此次芦山地震中经受住了考验，特别是人群集中的学校、医院等公共建筑没有垮塌，保护了人民的生命安全。（本报记者李凌4月26日发自北京）

 

中国教育报

PS:我倒要看看百度是如何把中国教育报当成广告ban掉的^_^

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中小学校舍及医疗建筑的抗震设防问题

        提高各类建设工程的抗震能力是减轻地震震害的基本也是根本的对策，这是我国自1966年邢台地震以来的防震减灾工程的经验总结。按照遭受地震破坏后可能造成的人员伤亡、经济损失和社会影响的程度及建筑功能在抗震救灾中的作用，将建筑划分为不同的类别，区别对待，采取不同的设计要求，包括抗震措施和地震作用计算的要求，是根据我国现有技术和经济条件的实际情况，达到减轻地震灾害又合理控制建设投资的重要策略，也是世界各国抗震设计规范普遍的防震减灾对策。

        汶川地震后，中小学校舍及医疗建筑的安全问题引发关注。《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008将中小学校舍及医疗建筑（门诊楼、医技楼、病房楼等）的分类设防标准由原来的丙类提高到乙类。《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008实施后，北京市等地相继开展了中小学校舍抗震加固与节能改造工程，对原设防分类标准为丙类的建筑全部按乙类进行相应的抗震加固。住房和城乡建设部工程质量安全监管司还组织相关单位编制了国家建筑标准设计图集09SG619-1《房屋建筑抗震加固(一)(中小学校舍抗震加固)》和《全国中小学校舍抗震鉴定与加固示例》，为中小学校舍抗震加固工程提供了技术依据。这套国标图集适用于6度至8度地区需进行抗震加固的砌体结构、框架结构的中小学校舍工程。新建建筑也全按《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008执行。这是汶川地震后，工程界对中小学校舍及医疗建筑所采取相应的抗震设防对策。

        汶川地震后，中国地震局2099å¹´4月22日发布了《关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》（中震防发〔2009〕49号），要求学校主要建筑包括幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，医院主要建筑包括门诊、医技、住院等用房，“以国家标准《中国地震动参数区划图》为基础，适当提高地震动峰值加速度取值，特征周期分区值不作调整，作为此类建设工程的抗震设防要求。”提高地震动峰值加速度取值应按照以下要求：“位于地震动峰值加速度小于0.05g分区的，地震动峰值加速度提高至0.05g；位于地震动峰值加速度0.05g分区的，地震动峰值加速度提高至0.10g；位于地震动峰值加速度0.10g分区的，地震动峰值加速度提高至0.15g；位于地震动峰值加速度0.15g分区的，地震动峰值加速度提高至0.20g；位于地震动峰值加速度0.20g分区的，地震动峰值加速度提高至0.30g；位于地震动峰值加速度0.30g分区的，地震动峰值加速度提高至0.40g；位于地震动峰值加速度大于等于0.40g分区的，地震动峰值加速度不作调整。”这一做法与《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008及《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010的相关要求不一致，前者（中震防发〔2009〕49号）主要是提高地震作用计算，而后者则着重提高结构抗震措施以及抗震构造措施，其最直接的效果是提高了结构和构件的延性及房屋的抗倒塌能力。这就给工程设计带来了困惑，执行哪个标准更合适呢？

        从汶川地震灾害来说，大量的房屋破坏属于延性不足，如无圈梁构造柱的砌体结构（楼盖大部分为预制空心板），框架结构的“强梁弱柱、强弯弱剪”型的破坏等，也有大量的房屋出现抗震承载能力不足的破坏，这主要是实际遭受的地震作用远高于原设防烈度所对应的加速度取值。从这一情况分析，单纯提高地震作用计算，并不能解决我国广大地区建筑的抗震设防能力不足和抗倒塌性能比较差的问题。而提高结构和构件的延性性能的方法虽然也还存在一定的缺陷，但相对来说措施更有针对性和有效性，也为广大工程技术人员所认可。

        具体来说，与丙类建筑相比，乙类建筑中，对于混凝土结构房屋应提高一度确定其抗震等级，并采取相应的抗震措施（主要为内力调整等）以及抗震构造措施（配筋率、配箍率等）；对砖混结构，《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010表7.1.2注3 “乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表，其层数应减少一层且总高度应降低3m;不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋”。第7.1.4条“多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值”、第7.1.6条“多层砌体房屋中砌体墙段的局部尺寸限值”以及第7.1.5 条“房屋抗震横墙的间距”等，乙类建筑均要求比原设防烈度提高一度来确定砌体房屋的高宽比、局部尺寸限值和房屋抗震横墙的最大间距。根据这些要求，抗震设防6度区基本无变化，7度区按8度考虑、8度区按9度考虑，变化就比较大。地基基础中，《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010表4.3.6抗液化措施中，乙类建筑的抗液化措施也比丙类高，其措施不是提高一度来对待。例如，对于地基的液化等级为中等的地基，乙类建筑的抗液化措施是“全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理”，而丙类建筑的措施则是“基础和上部结构处理，或更高要求的措施”。而这些地基基础和上部结构抗震措施的有效性，是仅仅提高地震作用计算这一单一措施所不能涵盖和达到的。

       å½“然，中震防发〔2009〕49号中“位于地震动峰值加速度小于0.05g分区的，地震动峰值加速度提高至0.05g”这一措施则又是《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008及《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010所没有的。目前地震预测预报水平还不够成熟，对于实际地震发生的时间、地点和震级等还难以作出准确的短期预报，中长期预报水准也有待进一步提高。但从历史上发生地震的分布范围来说，有一些地区，比如浙江省，将近4000年的资料表明，其境内基本上没有发生震级大于5级的地震。因此，类似于这类地区，今后发生震级大于5级的地震的可能性也不是很大。但鉴于地震历史资料的不完备，以及某一地区一次地震发生后，下一次地震发生的间隔时间比较长，有的几年、也有几十年、上百年甚至上千年的，目前区划图中划定为非地震设防区的地区今后是否会出现6度以上的地震作用（近震、远震均不排除）具有一定的不确定性，而且震害调查表明，抗震设防6度区的建筑，设防与不设防相比，其抗震能力有本质的提高，且作了抗震设防的建筑其房屋的整体性要好得多，对于防止煤气泄露引发的爆炸而产生的局部破坏，以及由于地基不均匀引发的局部墙体开裂甚至房屋整体性倒塌等，有一定的预防和减缓作用，所以非抗震设防区的重要建筑按6度进行抗震设防，有一定的合理性，且造价增加不多（砖混大约2%，框架也就在5%左右）。但非抗震设防区如果没有设置抗震办等行政管理机构，相应的工作怎么开展，这又是一个复杂的问题。

        总的来说，中小学校舍及医疗建筑按《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008执行比较可行，这也是目前工程界普遍采取的办法。