抗震建筑

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抗震建筑的防震标准

从全球重大地震灾害调查的结果我们综合得出了一个结论,所有的地震灾难都是因为“四不、一没有”造成的,简单的说,“四不”就是建筑物的抗震设防标准不足、设计不当、施工不良和使用维护不善,而“一没有”就是没有防灾意识。总的来说,房子被震垮,通常是前述几个因素交互影响的结果。若有两个以上因素同时存在,房子被震垮的可能性就大大提高,灾难也会产生。以下我们就从全球的重大地震及此次汶川地震的经验,分别就“四不、一没有”来逐项探讨灾害的原因与防范之道。 抗震设防标准不足  这是指地震所引起的地震动烈度太大超过预期的标准。建筑物的抗震设防标准是经过科学统计分析而计算出的各地的地震危害程度,并综合考虑经济与风险等因素而决定的。在极端情况的大规模地震下,实际地震烈度还是有可能超过设防标准的。以1999年台湾地区“9·21”集集地震为例,集集地震是因为车笼埔断层(逆冲断层)活动而造成,在当时因为对车笼埔断层的调查研究还不够充分,以致低估了它的地震危害程度;因此,耐震设计规范只将车笼埔断层附近区域的设计地震定为0.23g(约相当于中国烈度标准的8度),但灾区实际的地震动超过0.4g(相当于中国烈度标准的9度),因而在车笼埔断层附近区域造成了相当大的灾害。此次汶川地震也有许多类似的地方,同样是逆冲断层龙门山断层活动引起,在灾区附近的实际地震动烈度远大于抗震设防标准烈度,而导致严重的灾害。这样的情况是世界各国都普遍存在的问题,必须加强活动断层的调查研究与地震危害评价,这需要政府与负责单位投入更大的经费与人力。设计不当  地震中倒塌的房子如果不符钢筋水泥建造的基本要求,钢筋严重缺乏,没有达到钢筋量的最低要求,水泥强度有问题,严格来说,这些都不能称为钢筋水泥建造的房子,它的抗震能力比砖石造的房子好不了多少,地震倒塌时瞬间变成巨大的石块堆将人活埋,这是造成惨重伤亡的主因。这些建筑可能设计不当或者根本未经专业(抗震)设计。建筑物的设计必须依据抗震设计规范的规定,配合学理的分析验算来决定柱、梁及墙等主要抗震构材的尺寸与配筋,并且需符合详细的耐震设计与施工细节标准;这样的房子纵使遭遇超过设防标准的地震而破坏,也不致于发生完全坍塌成石堆的现象,人命的伤亡还是可以得到相当降低的。施工不良  设计只是提出一些设计图说,此一阶段可以说是纸上谈兵,建筑物必须经过施工才能真正的实体呈现。一个精良的设计若施工不良一样会造成灾难,尤其是钢筋水泥建造的房屋,除了钢筋与水泥的强度需要符合标准外,还有许多施工细节必须切实遵守,诸如钢筋摆放的数量、位置、搭接位置、弯钩角度与箍筋间距等都对抗震能力有决定性之影响。这在全球的震灾调查结果与试验研究中是一再被确认的。  使用维护不善  建筑物在设计时都是根据原定的使用条件(用途)加以分析设计,若用途变更也可能导致载重变化而影响其抗震能力。更常见的是在房屋建造后,因为某些使用上的需要就直接敲除墙,甚至连柱子都敲除。有时为了增加使用空间而在屋顶增建。以上这些作为若未经详细的工程分析并做必要之加固,都会导致房屋抗震能力严重下降,而在强震中受到严重威胁。 划分为12个等级抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。抗震设防烈度为8度,即超越8度的概率为10%左右。  现行抗震设计规范适用于抗震设防烈度为6、7、8、9度地区建筑工程的抗震设计、隔震、消能减震设计。 甲类建筑  地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。    乙类建筑  地震作用应符台本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。    丙类建筑  地震作用和抗震措施均应符台本地区抗震设防烈度的要求。    丁类建筑  一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低。  当抗震设防烈度为6度时,除规范有具体规定外,对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算,但仍采取相应的抗震措施。