[转载]部门同事结合汶川地震写的建筑抗震常识

2008.05.12下午四川汶川发生7.8级大地震，受灾很严重，并且很多省市（包括深圳）都有震感。看到一片片倒塌的房屋和失去家园的同胞，作为房地产开发从业人员和一名结构工程师，更加感到责任重大。地震以来，我们同事在一起讨论房屋的抗震问题，会问到深圳的房屋抗震怎么样？特别是深圳的高层建筑很多，百米住宅比比皆是，150米的住宅也很常见，这么高的房子能抵抗地震吗？作为结构工程师，对房屋的抗震设计做一些介绍。

     我国对建筑抗震设计有着严格的规范和要求，设计的主要思路和目标是“三个水准”，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。小震是指重现周期50年，低于建筑抗震设防烈度的多遇地震，这种地震发生时我们的房屋是要求不损坏或不需要修理；中震是指重现期约500年，达到建筑抗震设防烈度的少遇地震发生时，房屋经过一般修理即可使用；大震是指重现期约2000年，超过建筑抗震设防烈度的罕遇地震发生时，房屋要求不倒塌。这里面有个“设防烈度”的概念，和地震的等级不同，下面对二者进一步的解释。

     “地震等级”是指地震的大小，是对每次地震释放能量多少的界定。一次地震有一个等级，按照国际上通用的里氏分级表划分，共有9级，地震每级能量相差32倍。这次汶川地震的等级是7.8级，这之前有一次误报7.6级，侧面反映了我国地震研究水平。

      “地震烈度”是指地震在地面造成的实际影响，表示地面运动的强度，也就是破坏程度。影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。根据房屋影响和地震加速度值，地震烈度分为1～12度。这次震中汶川的烈度估计约11度，算是毁灭性的。根据以往地震发生概率的统计分析的结果，也根据地区的安全和建筑安全要求，我国对于全国各个省市地区有着明确的设防烈度划分，设防烈度主要分为6、7、8、9度四个等级。深圳的设防烈度是7度，这次发生地震的震中汶川，以及受灾严重的北川、都江堰、绵竹等地也是7度设防。因此，在汶川和深圳地区，严格按照规范设计的建筑，当遇到小于7度的地震时是安全的，超过7度时，约8度强时，是不倒塌的。而此次震中约有11度，远超过设计目标，在考虑严格设计的情况下，房屋能保证不倒是值得研究的。

       另外，除了地区的设防烈度的划分，根据建筑物的重要性还会分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设计级别。一般的住宅是丙类建筑，只要求满足地区设防烈度要求即可；而甲类、乙类都要求提高一度设防烈度进行抗震设计，这其中包括幼儿园、小学和医院等，也就是深圳地区及这次地震地区的学校和医院是按照耐8度进行抗震设计的。但我们看到汶川地震中，学校和医院的损害相当严重，而对比的是民房还有不倒的，这里面就有些问题可以研究了。

       为什么不都按照最高的设防烈度设计？这里面有地震发生的概率和社会发展水平的问题。在深圳，地质条件较好，不是处于地震灾害地区，7度的设防烈度也是考虑到城市人口多和重要性才定的，和我们相邻的香港就不考虑抗震设计，因此深圳7度设防是有安全度的；但是深圳地区同香港一样要考虑较大的风荷载，这里临海，多有台风发生。此次汶川地震的发生，会对该地区的地震概率统计发生影响，估计国家也会相应考虑此地区的抗震设防修改问题。另外就是经济成本，统计深圳（7度）和北京、西安（8度）的建筑结构成本，8度区的会超出7度20～30%。一栋楼差的不多，可是一座城市和地区，这个级别下来还是很大的。也许有人会说“生命无价的，这么划分太势利”。我想这个经济问题是客观存在的，国家划分不同的抗震设防地区，也是综合考虑到经济问题和地震发生概率才定出来的。相反，只要把经济搞上去，我们的生活水平提高，我们的建筑房屋水平，抗震要求也会提高的。

      对于建筑的本身抗震能力，筒体结构＞剪力墙结构＞框架结构＞砖混结构。在深圳，别墅和多层的建筑多采用框架结构，高层住宅采用剪力墙结构，而筒体结构多用于写字楼，至于砖混结构已经禁止采用了。注意到这次地震地区里砖混结构还相当比例的存在，还有很多使用五孔预制楼板，这些建造设计抗震能力很差，我们也看到了这些建筑遭到严重破坏，伤亡很惨重。如果不是砖混结构的话，伤亡肯定会少一些。这里面也存在一个经济水平的问题，前面的四种结构造价是依次减少的，汶川地区经济水平无法和深圳相比，老百姓采用砖混结构也是无奈之举。

       此次地震的发生，国家会在抗震设防上会有些反思和考虑，作为一名地产从业人员，特别是结构工程师，除了在祈福四川同时，更要在工作中严控房屋的设计质量，严格按国家法规和规范设计和建造房屋。

     以上罗嗦了半天，供大家参考。

 参考文献：

1.《地震抗震设计规范》 GB50011-2001

2.《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2004

本文作者：王坤