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        这两天看了中国建筑科学研究院工程师徐有邻编著的《汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思》一书。对于建筑结构倒塌的理解又深了一步。

        书中前三章讲了汶川地震调查以及初步分析,把各类结构的震损情况以及有代表意义的破坏形式都列出来,并配有现场的图片。后面几章则分别展开描述了结构体系、结构安全层次、结构整体抗倒塌性能、结构再设计、装配-折叠楼盖、混凝土和钢材的材料特性与验收。

        在汶川地震中,教学楼,尤其是上个世纪七八十年代建的教学楼倒塌情况很明显,大多没有严格按照建筑规范设计施工,这些教学楼除了结构体系的不足外,很大的原因的结构的传力途径单一薄弱,连接构造不规范和施工材料存在缺陷。同样是教学楼,在“普九工程”中建设的教学楼,严格按照建筑结构设计规范进行设计施工,在汶川地震中基本没有受损或受损后经过加固完全可以继续使用。

        汶川地震中倒塌都是由于底层的竖向受力墙柱的承载力不足,引起梁、楼盖的倒塌,最终导致了结构的整体倒塌。尤其是砌体结构的承重墙的破坏、底层框架柱的柱头柱脚破坏的现象很明显。如果这些竖向构件不倒,则整个体系就不会垮塌,就可以给人们留下了逃生的结构空间,减少人员的伤亡。结构倒塌与否划定了“阴”、“阳”两界,决定了人们的“生”与“死”!

        书中提出结构方案的重要性,结构方案是对结构整体的统筹,实际上,结构方案对安全的影响是决定性的。方案的处理不同,结构体系的安全度就可能相差好几倍,而其整体稳固性更决定了结构的抗倒塌能力。比如在第三章的震害分析中提到震害方向效应影响,结构类型相同的房屋,呈“L”行分布,由于朝向不同,在汶川地震中,一翼房屋倒塌,一翼并未倒塌,形成了强烈的对比,可见在做结构方案时一定有充分的统筹和规划。

        提高结构的抗倒塌能力,在保证结构方案合理的情况下,还要能够是结构整体的传力途径明确,同时要加强结构的冗余度来增加传力的备用路径。对于竖向构件,一定要加强,来获得较大的安全储备,充分体现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的设计思想。

        混凝土和钢筋材料,是建筑结构必备的材料,要保证其强度延性和质量。在箍筋作用下混凝土的强度可以提高,这一点在设计中要考虑到,现在的钢管混凝土结构其实就是一种约束混凝土使用的例子。钢筋的连接处要保证接头的牢固,同时要处于受力较小的部位。钢筋要有较好的延性,不能只是单纯的追求强度,而采用冷拔冷拉钢筋。钢筋和混凝土之间的间距以及混凝土保护层要按规范控制好,保证混凝土对钢筋有足够的握裹能力。

这次地震伤亡较大的原因,除了技术方面的因素,还有社会经济以及政治导向的因素。书中提到:“‘贫困’和‘落后’是造成大灾难的客观原因,‘愚昧无知’是造成大灾难的主观原因。”七八十年代的建造的老房屋,当时正值“文化大革命”和“文革”后的恢复初期,经历十年浩劫的国民经济刚从濒临破产边缘的困境中走出来,迫不得已低造价建设使得房屋结构存在安全隐患。地震倒塌的房屋多为农村和乡镇房屋,没有专门的结构监管,都是根据经验来建造房屋。民众非常缺乏灾害忧患意识和防灾能力的训练。5年间,由于四川地方政府加大了防灾训练,今年的芦山地震的伤亡比例就小很多。

        “作为一名结构工作者,肩负着保障广大人民生命财产安全的重任,职业的使命感和责任心应该打消任何疑虑,敢于坦诚之言!”只有亲自经历过汶川灾区的震后惨状,才会从内心深处发出一声:“一定要自己的道德良知和职业使命感去促使整个结构工程行业的健康发展!”抛去经济和政治因素,作为结构工程人员,要讲真话,做真活!严格按照规范设计施工,不能马虎大意,一次大地震是千万计的生命在消逝呀!

        自己才走上结构工程的道路不久,对于结构的抗倒塌研究也才刚刚开始,还是有许多基础理论知识和实践知识需要学习,多拜读前辈的专著,用心做些有意义的事吧!

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