書劍子

　　地震災(zāi)害和洪水、颶風(fēng)等一樣，是一種較為常見的自然災(zāi)害。全世界范圍幾乎每天都會發(fā)生大大小小很多次地震，雖然它們中的大部分強度低于人類的感覺。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，震源斷裂產(chǎn)生的能量以波的形式以地殼為傳播介質(zhì)向四周傳播，包括縱波、橫波和面波。對于震級較高的地震，地震波甚至可以圍繞地球傳播數(shù)圈，甚至能一定程度上影響到地球的自轉(zhuǎn)周期。縱波的波動方向與傳播方向一致，是壓縮波，速度最快；橫波的波動方向與傳播方向垂直，是剪切波，速度次之；而面波則是沿著地表呈翻滾狀傳播的波，雖然跟在最后，但是對建筑物的破壞卻最大。

　　地殼包括力學(xué)性質(zhì)迥異的各種巖石，此外，還有地表水、地下水、石油等液體，還包括斷層、透鏡體等界面，是復(fù)雜的非均質(zhì)多相介質(zhì)，地震波在傳播的過程中，會與作為傳播介質(zhì)的地殼發(fā)生反射、折射、衰減等復(fù)雜的作用，振幅和卓越頻率也隨場地的不同而不同。不同彈性模量的介質(zhì)會有選擇地放大不同頻率的波段，相當(dāng)于一個帶通濾波器，從而改變地震波的卓越周期。此外，堅硬的巖石上，振幅會較小，而深厚、松軟的土層上，振幅會較大。

　　日本位于亞歐板塊和太平洋板塊的交界處，屬于著名的環(huán)太平洋火山帶，地震和火山活動十分頻繁。日本早在19世紀末期即已開始震災(zāi)預(yù)防研究。20世紀初，日本學(xué)者大森房吉認為水平最大加速度是造成地震破壞的重要因素，并提出近似分析地震動影響的靜力計算法。

　　靜力法假定整個建筑結(jié)構(gòu)是一個剛體隨地面做剛體平移運動——即在地震作用下只隨地面運動，其本身相對地面沒有變形。根據(jù)牛頓第二運動定律，則結(jié)構(gòu)各個部分的最大地震作用力即為該部分質(zhì)量與地面運動最大加速度的乘積。該方法概念清楚，原理簡單，第一次將力學(xué)理論引進到建筑抗震中，具有劃時代的意義。

　　但是靜力法對于建筑結(jié)構(gòu)為剛性這一假設(shè)，對于高度較低剛性較大的房子，基本符合實際，但是對于呈高聳狀的煙囪、水塔等柔性結(jié)構(gòu)，則誤差比較大。建筑結(jié)構(gòu)都由材料筑成，所有的材料受力后都會變形，任何材料其剛度都是有限的。建筑物根據(jù)其建筑材料的不同和形狀的不同，其質(zhì)量和剛度大小也不同。因此，不同的建筑物具有不同的自震周期。譬如跨度較小的農(nóng)村單層磚房，其自振周期一般在0.1秒左右，大跨度橋梁、摩天大廈的自振周期能達到3秒以上。顯然相同的地震對不同頻率的建筑的作用力是不同的。在地震中，如果某建筑的自振頻率恰好十分接近地震波的卓越頻率（能量較大的頻率成分），相對其他建筑結(jié)構(gòu)將其遭受更大的地震作用力（共振效應(yīng)）。

　　為考慮到建筑自身自振頻率的不同對地震作用的影響，20世紀40年代美國學(xué)者M.A.Biot首先提出從實測記錄中計算反應(yīng)譜的概念。即將大量實測的地面振動波分別代入單自由度動力反應(yīng)方程，計算出各自最大彈性地震反應(yīng)——譬如加速度反應(yīng)，從而得出結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)與結(jié)構(gòu)自振周期的關(guān)系曲線，再將這些關(guān)系曲線作統(tǒng)計分析，取一條形狀較為簡單但是可以基本包絡(luò)這些關(guān)系曲線的曲線，稱為地震計算反應(yīng)譜。然后按靜力分析法計算地震反應(yīng)。所以反應(yīng)譜法仍屬于等效靜力法。但由于反應(yīng)譜理論較真實地考慮了結(jié)構(gòu)振動特點，計算簡單實用，因此目前仍是各國抗震規(guī)范中給出的一種主要抗震分析方法。

　　除了按照上述抗震計算理論，計算出合理的地震作用，從而設(shè)計出既經(jīng)濟又合理的建筑外，從很早開始人們就開始探索尋找更合適的結(jié)構(gòu)來減少地震災(zāi)害。大家可能都有篩篩子的經(jīng)驗——篩子開始動起來，黃豆還在原地打轉(zhuǎn)，黃豆上面的雜物幾乎原地不動。日本學(xué)者大森房吉剛剛提出其靜力理論后不久，1924年另外一個日本學(xué)者鬼頭健三郎就提出了基礎(chǔ)隔震的思想：即在整個建筑的基礎(chǔ)下，放置一個能滾動的軸承或者一種在水平方向剛度很小但是豎直方向又能支撐整個建筑的重量的裝置。直到1978年，美國學(xué)者Kelly和Eidinger 提出并實現(xiàn)了疊層橡膠支座的方法和技術(shù)后，這種新的抗震技術(shù)開始迅速獲得大量推廣和應(yīng)用。并在歷次實際地震中表現(xiàn)了良好的效果。我國廣州大學(xué)周福霖院士及其科研團隊長期在這一領(lǐng)域辛勤探索，取得了一定的成就。目前基于這一原理，已經(jīng)發(fā)展起了夾層橡膠墊隔震、鉛芯橡膠墊隔震、滑動摩擦隔震、滾動隔震層、支承式擺動隔震、滾軸隔震等各種新的抗震技術(shù)。

　　世界各地已經(jīng)建設(shè)了大量采用隔震技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)。其中有不少經(jīng)歷過了實際地震的考驗。1995年日本神戶發(fā)生里氏7.2級的大地震。這棟試驗性的隔震建筑是一棟3層的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置了8個高阻尼疊層橡膠隔震支座。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，地震時，該建筑所在場地的峰值加速度達到0.273G，但是該隔震建筑的頂層加速度也只有0.273G，基本沒有放大。與此形成對照的是：在這個實驗性的隔震建筑相鄰位置，還有一棟沒有設(shè)置隔震基礎(chǔ)的三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)小樓作為對照，該小樓的頂層加速度被放大到了0.965G，地震過后，設(shè)置隔震基礎(chǔ)的這個小樓安然無恙，而未設(shè)置隔震層的這個小樓產(chǎn)生了不少裂縫。

　　1994年洛杉磯6.7級地震，31座醫(yī)院嚴重破壞，9座醫(yī)院局部破壞而疏散，南加州大學(xué)醫(yī)院為地下1層，地上7層的隔震結(jié)構(gòu)，地震中絲毫未損，沒有一個花瓶摔下，醫(yī)院周圍建筑物普遍嚴重破壞，醫(yī)院屋內(nèi)人員竟然未意識到發(fā)生了強烈地震，各種設(shè)備未損壞，醫(yī)院功能得到維持，成為救災(zāi)中心，對震后緊急救援起到了十分重要的作用。

　　我國西昌市國稅局宿舍樓有六層，采用了基礎(chǔ)隔震技術(shù)。1996年，云南麗江發(fā)生7級強烈地震，在樓上居住的職工，只是感到輕微的晃動。而相鄰的一幢常規(guī)抗震樓只有四層高，樓上居住的人搖晃十分厲害，驚慌失措往外逃跑。　　地震對建筑的作用是個十分復(fù)雜的過程，人們對其的認識也在不斷深入。除了從力的平衡的角度以外，還可以從能量平衡的角度出發(fā)。地震釋放出了很大的能量，然后通過地震波傳遞到建筑結(jié)構(gòu)中。在任何一個瞬間，輸入結(jié)構(gòu)的能量等于結(jié)構(gòu)的動能、勢能以及結(jié)構(gòu)中耗散的能量之和。而勢能與建筑的變形密切相關(guān)，建筑在變形、破壞的過程中，會耗散能量。地震波輸入的大量能量在結(jié)構(gòu)中耗散，造成了結(jié)構(gòu)的破壞，威脅人們的生命財產(chǎn)安全。

　　在日本的新瀉地震后，工程師們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，磚石結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)損傷較為嚴重，而鋼結(jié)構(gòu)建筑的震災(zāi)卻較小，這得益于鋼結(jié)構(gòu)較好的延性。所謂延性，是指當(dāng)力超過結(jié)構(gòu)的承受能力以后，結(jié)構(gòu)并不會忽然斷裂，而是發(fā)生較大的變形。在變形的過程中，吸收并耗散了外界輸入的能量，從而保障結(jié)構(gòu)物內(nèi)的人員生命安全。因此，工程師們設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，不僅僅考慮到承載力，還要在構(gòu)造上考慮結(jié)構(gòu)的延性和整體性，防止建筑在地震來臨的瞬間就發(fā)生毀滅性的完全倒塌。預(yù)制板中普遍采用經(jīng)過冷拔處理的鋼絲，雖然可以提高鋼絲的強度從而節(jié)省材料，但是卻降低了鋼絲的延性。此外，采用預(yù)制板的建筑，其整體性遠低于現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。吸取唐山大地震的經(jīng)驗，我國在90年代部分地區(qū)就明文禁止了不得采用預(yù)制板。在建筑抗震規(guī)范上，也對采用預(yù)制板的多層砌體房屋結(jié)構(gòu)的抗震措施提出了一系列具體的技術(shù)要求。這些都是為了防止建筑物在地震中發(fā)生突然的脆性破壞從而傷害群眾人參安全而設(shè)置的。

　　如果能引入一種具有良好延性的裝置，其能夠吸收地震波輸入的能量，使得能量在該裝置中耗散，那么就減輕地震對建筑結(jié)構(gòu)的破壞。在上個世紀70年代起，美國的科學(xué)家們率先提出在結(jié)構(gòu)中設(shè)置軟鋼屈服耗能器。我們知道胡克定律：彈簧兩端的力與其變形成正比。但是當(dāng)力超過彈簧的承載能力以后，彈簧卻無法回到原位，這稱為塑性變形。塑性變形過程可以吸收大量的能量。當(dāng)我們沒有鉗子但是卻想截斷一根粗鐵絲的時候，我們往往在一個點往返反復(fù)折它，最后我們可以看到鐵絲在那一點處變長了，變細了，同時釋放出了很多熱量。這就是塑性變形的一個典型例子。所謂軟鋼，就是一種承載能力比較低的鋼，這樣，它可以在結(jié)構(gòu)承力構(gòu)件還可以承受地震力的時候，已經(jīng)率先發(fā)生塑性變形，將地震輸入的能量耗散，從而保護了建筑結(jié)構(gòu)。這是建筑結(jié)構(gòu)延性設(shè)計的一個重要發(fā)展。

　　此后，在世界范圍掀起一股研究耗能減震技術(shù)的高潮，各種新的裝置如同雨后春筍一般被發(fā)明出來，并不斷被應(yīng)用到工程實際中去。我國的學(xué)者們，也投入了這一領(lǐng)域的研究工作。沈陽市政府大樓、北京飯店等一大批國內(nèi)具有代表性的工程也都紛紛采用了耗能減震技術(shù)。特別是對于已經(jīng)有的建筑結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)卣饘W(xué)家們認為某個地區(qū)發(fā)生破壞性地震的可能性可能比預(yù)先認為的大的時候，原先設(shè)計建造的建筑結(jié)構(gòu)可能就不在滿足抗震的要求。這個時候，把整個建筑拆除重建，顯然是不經(jīng)濟的。但是，又無法直接增加受力構(gòu)件來抵抗地震作用，怎么辦？這個時候，耗能減震技術(shù)就可以大顯身手。在原有建筑結(jié)構(gòu)的相對變形比較大的部位安裝上耗能減震的裝置，可以既提高建筑的抗震能力，又能把對原有建筑的影響減少到最小，甚至施工過程都不影響原建筑的繼續(xù)使用。

　　除了上面介紹的利用金屬的塑性變形來耗能外，還有各種其他的耗能方法。譬如利用干摩擦耗能的摩擦耗能器，利用粘性液體的粘滯液體阻尼器等等。我們知道現(xiàn)在比較高檔的自行車上都安裝了3個粘滯液體阻尼器，來耗散不平整的路面輸入到自行車上的能量，從而使得騎車更加舒適。對于大跨度的斜拉橋等結(jié)構(gòu)，往往采用半漂浮體系，計算表明，當(dāng)大的地震來臨后，橋梁的主梁位移很大。以前工程師們在梁和塔之間安裝一個擋塊來防止梁過大的位移，現(xiàn)在，大噸位的液體粘滯阻尼器可以更好地勝任這一工作。斜拉橋的斜拉索在較大的風(fēng)速特別是風(fēng)雨聯(lián)合作用下，可能會發(fā)生較大幅度的振動，對行車舒適度和橋梁安全造成一定的影響。安裝在索端的液體粘滯阻尼器可以有效地降低斜拉索的振動。世界上很多大型橋梁都采用了這一新技術(shù)，我國的長江三橋、杭州灣跨海大橋等現(xiàn)代化橋梁上，也都安裝了一定數(shù)量的液體粘滯阻尼器。目前我國很多高校、科研院所在此領(lǐng)域做了一定的研究工作，但是，現(xiàn)在我國尚不具備高噸位液體粘滯阻尼器的生產(chǎn)能力和試驗?zāi)芰Α?

　　墨西哥市長大樓塔樓高225米，共59層，2003年1月21日墨西哥地震7.6 級地震，引起墨西哥城大面積振動，造成2700個結(jié)構(gòu)倒塌或嚴重破壞、13000座結(jié)構(gòu)遭到破壞，但墨西哥市長大樓沒有檢測到明顯的震害。

　　除了從能量的角度外，還可以從建筑結(jié)構(gòu)自身的相對振動入手。理論研究發(fā)現(xiàn)，如果一個結(jié)構(gòu)，最上面自由度的自振頻率與結(jié)構(gòu)基底的正弦波的頻率完全一致的話，則最上面一個自由度的振幅會大幅度增加，而結(jié)構(gòu)的其他部分的振幅則因此而減小。人們利用這種特殊的“吸振器”，研制出調(diào)諧質(zhì)量阻尼器：在高層建筑的頂層設(shè)置一個與建筑的第一階自振頻率相同的吸振器來吸收外界環(huán)境輸入到建筑結(jié)構(gòu)中的能量，并將其在吸振器內(nèi)耗散。這一吸振器可以是一個由彈簧和質(zhì)量塊組成的振動系統(tǒng)，也可以是一個經(jīng)過嚴格設(shè)計的特殊的水箱。目前世界上已經(jīng)有很多高層和超高層建筑采用了這一技術(shù)，我國的南京電視塔是較早采用這一技術(shù)的電視塔之一。但目前工程界仍然對將一個相當(dāng)于整個建筑質(zhì)量的1%左右的重物放到數(shù)百米高空對整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性及經(jīng)濟性是否是一個最優(yōu)的解決方式存在分歧。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新技術(shù)相互融合，急速地改變?nèi)藗兊纳睢Ｖ鲃涌刂啤胫鲃涌刂频刃赂拍睢⑿录夹g(shù)也迅速地被應(yīng)用到土木工程抗震中來。人們利用磁流變液、電流變液、壓電材料、磁致伸縮材料、形狀記憶合金等智能材料，嘗試設(shè)計智能建筑結(jié)構(gòu)，使得在各種惡劣外界作用下，建筑結(jié)構(gòu)能保持最佳的性能。美國、日本等國家已經(jīng)有少數(shù)工程采用了這些新技術(shù)。科學(xué)家們正在孜孜不倦地進行研究，我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，人們在地震災(zāi)害面前，將可以更好地保護自己。

(XYS20080529)

　　一個土木工程師駁四川省教育廳對校舍倒塌原因的解釋

　　作者：書劍子

　　校舍在地震中倒塌的原因何在，是一個極其專業(yè)及其嚴肅的問題。不深層次反思和改進，怎么對得起那些死去的花一樣的生命？不盡快尋找出其中人禍的一部分，將一些應(yīng)該為此承擔(dān)起責(zé)任的人繩之以法，將存在問題的制度更正，怎么對得起中年喪子，而又已經(jīng)早已做了絕育手術(shù)的學(xué)生家長？

　　到目前為止，我們尚未看到任何一個部門出來反思和道歉，更別提承擔(dān)責(zé)任了。我們只看到教育部急切地想把責(zé)任推卸給建設(shè)部。我們只看到一些權(quán)高位重的“專家”們看似很有道理，但是荒唐透頂?shù)摹凹夹g(shù)解釋”。

　　教育廳是這些校舍的“業(yè)主”。學(xué)生在你的校舍里出了這么大的傷亡，無論原因如何，你都應(yīng)該內(nèi)疚，應(yīng)該道歉，應(yīng)該反思。其次，鑒定校舍的倒塌原因，應(yīng)該由具備專業(yè)資質(zhì)的工程師進行。一個教育廳的黨官我想是不具備這個資質(zhì)的。

　　我們先看看其調(diào)查結(jié)果：四川省教育廳對倒塌校舍做了初步調(diào)查和評估,將倒塌原因歸納為以下幾點:

　　一、這次地震首先是超過了預(yù)計強度,學(xué)校校舍抗震難以抵御如此強烈的地震。

　　二、災(zāi)情發(fā)生在上課期間,集體傷亡人數(shù)比較多。

　　三、學(xué)生上課時集中在教室,樓面負荷大,疏散時又集中在樓梯間,這些走廊、樓梯相對來說是建筑比較薄弱的,所以造成了一定的損害。

　　四、根據(jù)四川省教育行政部門提交的材料,四川省倒塌的相當(dāng)多的校舍建筑時間比較長,校舍陳舊落后,這也是導(dǎo)致部分校舍垮塌的重要原因。

　　五、學(xué)校的建筑在抗震方面本身就存在著設(shè)計方面的先天性缺陷。

　　很多院士級別的建筑抗震專家，也在為某些人背書，反復(fù)向公眾強調(diào)“震級高、烈度大”甚至可以誤導(dǎo)大眾對抗震的理解！我不想駁斥他們，因為對于專業(yè)工程師來說都不屑于駁斥！如果這些專家們還有良心，請他們自己打開他們自己作為委員制定的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，看看第一頁是如何寫的。當(dāng)然這些專家平時都忙著喝酒吃飯拉項目，可能記憶力衰退了，那我不妨給他們讀一下。讀者們也別總被專家乍乎得不敢說話，其實有些基本問題，還是可以澄清的。

　　首先我國《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》（GB50223-2004）中，將建筑根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類和丁類四個抗震設(shè)防類別。甲類建筑應(yīng)屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災(zāi)害的建筑。乙類建筑應(yīng)屬于地震時使用功能不能中斷或者需要盡快恢復(fù)的建筑，丙類建筑應(yīng)屬于除甲乙丁以外的建筑，丁類建筑屬于次要建筑。

　　《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》對學(xué)校建筑的抗震要求如下：教育建筑中，人數(shù)較多的幼兒園、小學(xué)的低層教學(xué)樓，抗震設(shè)防類別應(yīng)劃為乙類。這類房屋采用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時，可仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施。

　　因此，可以看到我國目前的技術(shù)規(guī)程，對校舍的抗震要求是不比普通民用建筑低的（甲類一般都是特殊建筑，譬如核電站、生化實驗室、重要化工廠、通信中心等建筑），而“專家”們對這一點避而不談，卻“呼吁”我國在災(zāi)后重建中可考慮“提高”學(xué)校的抗震設(shè)防水平，其用意，路人皆知！

　　然后我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 50011-2001）要求如下：

　　1.01按本規(guī)范進行抗震設(shè)計的建筑，其抗震設(shè)防的目標是：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損失或者不需要修理可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或者不需要修理仍然可以繼續(xù)使用，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)計的罕遇地震影響時，不至于倒塌或者發(fā)生危危及生命的嚴重破壞。

　　1.02 抗震設(shè)防烈度為6度以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計。

　　3.1.3 各抗震設(shè)防類別的建筑設(shè)防標準，應(yīng)符合下列要求：

　　1甲類建筑，地震作用（設(shè)計值）應(yīng)該高于本地區(qū)設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按照比準的地震安全性評價結(jié)果確定。抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時，應(yīng)該按照本地區(qū)設(shè)防高一度的要求。

　　2 乙類建筑，地震作用（設(shè)計值）應(yīng)該符合本地區(qū)設(shè)防烈度的要求。抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時，應(yīng)該按照本地區(qū)設(shè)防高一度的要求。

　　根據(jù)我國現(xiàn)行的《建筑抗震規(guī)范》要求，四川九寨溝和松潘設(shè)防到達8度，設(shè)計基本地震動加速度值為300gal(0.3G)。成都、汶川、北川、都江堰、雅安等地，設(shè)防為7度，設(shè)計地震動加速度值為100gal(0.1G)。

　　如何具體在設(shè)計上實現(xiàn)上面的要求呢？我國目前的設(shè)計要求實現(xiàn)“三水準兩階段”，前面上的三個層次，就是通俗說的“三水準”，其要求用“兩階段”設(shè)計來保證。

　　第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計計算階段，主要任務(wù)是承載能力計算和一系列基本抗震構(gòu)造措施設(shè)計。確定結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置，用小震作用計算結(jié)構(gòu)彈性位移和構(gòu)件的內(nèi)力，并用極限狀態(tài)法設(shè)計各構(gòu)件（譬如確定配筋或者確定型鋼類型），同時進行結(jié)構(gòu)的抗震變形驗算，按照延性和耗能要求，采用相應(yīng)的構(gòu)造措施。這樣就基本可以做到保證前面所說的“三水準”中的前兩個水準：小震不壞，中震可修。

　　第二階段為驗算階段，主要對抗震有特殊要求或者對地震特別敏感、存在大震作用時容易發(fā)生災(zāi)害的薄弱部位進行彈塑性變形驗算，要求其值在避免結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌的范圍內(nèi)。如果層間位移超過允許值，認為結(jié)構(gòu)可能發(fā)生嚴重破壞或者倒塌，則需要對薄弱部位采取必要的措施，直到滿足要求為止。

　　通過計算和構(gòu)造措施，通過彈性階段的設(shè)計計算和塑性階段的驗算，實現(xiàn)“小震不壞，中震可修、大震不倒”的抗震要求。

　　看完以上，我想對于“這次地震首先是超過了預(yù)計強度,學(xué)校校舍抗震難以抵御如此強烈的地震”這一點，大眾已經(jīng)有了自己的理解。實際通過航拍圖像也可以看見，即使是震中附近，也有很多相對正規(guī)的房子，依舊挺立，少數(shù)房子甚至還完好無損！日本阪神地震的時候，處于震中的很多高層建筑，連玻璃幕墻都沒壞一塊玻璃！

　　很多人上了專家的當(dāng)，以為如果是個地區(qū)設(shè)防是7度，一旦烈度超過7度，哪怕是8度，由于8大于7，所以當(dāng)?shù)亟ㄖ驮摰沟霉夤獾摹]倒塌的，都是質(zhì)量超級好的。這是極其錯誤的認識！因為首先工程師在設(shè)計過程中，都是偏于安全設(shè)計的。幾乎每一個環(huán)節(jié)，都留有余量；其次，達到或者略微超過設(shè)防的地震，設(shè)計要求是要求“不發(fā)生損壞或者經(jīng)過修理可以繼續(xù)使用”，而不是倒塌！設(shè)計要求，罕遇大地震來臨時，也能保證建筑結(jié)構(gòu)發(fā)發(fā)生倒塌，以保證人員安全！這一點，是專家們十分清楚但是刻意誤導(dǎo)的！

　　關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計往往留有很大的余量的最典型的例子為意大利的瓦伊昂水壩。該壩為雙曲拱壩，壩高達262米，壩頂弧長190.5米，壁厚才19.7米！在1963年10月9日的時候，其庫區(qū)發(fā)生了一次嚴重的山體滑坡事故，滑動范圍長1.8公里，寬1.6公里，體積大到27億立方米！這么巨大的一個滑坡體，以迅雷不及掩耳之勢，從高處沖進水庫，整個水庫幾乎瞬間被填平，水庫的水宛若海嘯一般沖向大壩，越過壩頂，掃蕩了下游的峽谷，電站頃刻作廢，2000多人死亡。

　　但是，大壩卻奇跡一般安然無恙！事故以后根據(jù)研究人員模擬的結(jié)果，當(dāng)時作用在大壩上的作用力達到設(shè)計值的8倍以上！因此工程結(jié)構(gòu)，往往都有相當(dāng)?shù)陌踩珒溆嗔浚?

　　至于四川省教育廳的第二點：災(zāi)情發(fā)生在上課期間,集體傷亡人數(shù)比較多。我實在難以理解這些高官們的智商。前面說的是“校舍倒塌原因”，而這個第二點只能解釋為什么傷亡大，并不能解釋為什么“校舍倒塌”。

　　他們的第三個原因，跟教育部一樣。教育部的新聞發(fā)言人（可惜他歷次都是丑聞發(fā)言人），稱是因為學(xué)校人多荷載大。作為一名結(jié)構(gòu)工程師，我強烈抗議！這樣一來，似乎責(zé)任是結(jié)構(gòu)工程師的了。實際上，結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計任何建筑的時候，都會按照該建筑物的使用目的，合理地考慮了荷載的大小，而且還考慮到一些小概率的，不同的荷載同時作用時，也能保證建筑結(jié)構(gòu)完全處于使用狀態(tài)下（遠遠沒達到極限狀態(tài)下，跟倒塌還差十萬八千里）。如果連教室荷載大都沒有考慮到的話，就應(yīng)該把這個設(shè)計人員送進監(jiān)獄，再菜的結(jié)構(gòu)工程師也沒這么菜的！我國現(xiàn)行《建筑荷載規(guī)范》，教學(xué)用房的荷載設(shè)計不低于200公斤每平方米，樓梯陽臺等人群疏散要道，荷載不低于300公斤每平方米。實際結(jié)構(gòu)設(shè)計人員設(shè)計的時候，一般都還要在此基礎(chǔ)上提高，因為這僅僅是最低要求。每平方米能站幾個學(xué)生，一個學(xué)生多重，大家可以自己計算計算。

　　關(guān)于第四點，倒塌的相當(dāng)多的校舍建筑時間比較長,校舍陳舊落后，這是原因，但是我們更應(yīng)該思考的是這個問題背后可能存在什么原因。難道一句“符合當(dāng)時技術(shù)規(guī)范，但是不符合現(xiàn)在技術(shù)規(guī)范”，就什么問題都沒有了嗎？

　　關(guān)于第五點“學(xué)校的建筑在抗震方面本身就存在著設(shè)計方面的先天性缺陷”我又要強烈抗議。不檢查施工問題和是否有吃回扣等腐敗問題，而把責(zé)任朝設(shè)計人員身上推。或者朝“目前建筑抗震科學(xué)的技術(shù)水平”上推。作為一名工程師，我是強烈抗議的！死了這么多學(xué)生，不管是設(shè)計還是施工原因，都要追查到底！不是說設(shè)計存在先天性不足，就大家都沒事。首先審查設(shè)計圖紙，如果有問題，該處理就處理。但是如果設(shè)計沒有問題，就該查一查施工，特別是工程款的來龍去脈了吧？我在前面幾篇博文中已經(jīng)說得很清楚了，老教學(xué)樓的粉碎性倒塌造成的慘重的傷亡，是因為國家對公共建筑管理的漠視，新教學(xué)樓的倒塌造成的人員傷亡，有相當(dāng)一部分是由于各個環(huán)節(jié)的腐敗！

　　學(xué)校的基建中有多少水分，是業(yè)內(nèi)盡人皆知的公開秘密。在目前大躍進式的高校新校區(qū)建設(shè)和老校區(qū)改造中，腐敗更為突出和嚴重。檢察機關(guān)指控，2000年5月至2006年4月，李海嬰在擔(dān)任武漢理工大副校長、校園建設(shè)指揮部常務(wù)副指揮長職務(wù)期間，利用其分管招生工作的職務(wù)之便，將該校違規(guī)招生收取的847.5萬元費用隱瞞貪污，將440余萬元挪用借給他人從事經(jīng)營。檢察機關(guān)還指控，李海嬰利用分管招生、基建之便，接受招生中介、基建工程方賄賂214.5萬元、美元2萬元、港幣4萬元。

　　問題的根本，在于教育經(jīng)費的不足和國家對公共建筑管理的漠視。這一點，想讓官員們公開說出來，無疑與虎謀皮！

　　我近期總結(jié)專家言論，發(fā)現(xiàn)專家言論可以分為三大類：

　　第一類甘愿做棋子，為了個人目的，說違心的、完全不符合其專業(yè)水準的話。其言論在專業(yè)上不堪一擊。但是他們不在乎，對他們自己的利益來說，這叫做“棄子”，挨點磚頭沒關(guān)系，那些都是虛的。他們可以很快獲得其他的實惠。

　　第二類內(nèi)心很不平靜。但是奈何身處江湖之險，所以只能避實就虛，都圈子說沒用的廢話。

　　第三類最為可怕：他們表面上好像仗義執(zhí)言，聽起來似乎很解氣，但是都經(jīng)過很巧妙的包裝，對他們自己的現(xiàn)實利益一點都不影響。相反，仗義執(zhí)言以后，往往就開始“呼吁”，為自己造勢。不出我所料，要不了多久，他們就可以獲得大筆的科研經(jīng)費繼續(xù)他們的“研究”，或者大幅度開始推廣他們的技術(shù)。說白了，還是為了他們自己的名利而已！如果他們在自己的名利的同時，也為科學(xué)技術(shù)的進步做了貢獻也好“雙贏”。可問題是，由于國內(nèi)的科研體制的種種弊端，他們的研究不會有多少成果，他們的工程，內(nèi)行看往往也問題多多。

(XYS20080528)

　　學(xué)校建筑抗震設(shè)防不足誰之過？

　　作者：書劍子

　　到目前，救人工作已經(jīng)基本結(jié)束，活人已經(jīng)不可能救出來一個了，天氣這么熱，動作再慢點，死尸都拉不出來完整的了。國內(nèi)網(wǎng)民們開始有“秋后算賬”的意思了。于是，一些很合時宜的專家權(quán)威發(fā)言出現(xiàn)了。

　　首先是我國最權(quán)威的工程抗震學(xué)家，中國科學(xué)院院士，周錫元老先生站出來向全國人民娓娓講述他的專業(yè)知識。這位老先生我是知根知底的，此先生最值得驕傲的是他沒上過大學(xué)，從中專畢業(yè)以后，跟一個當(dāng)時的年輕科學(xué)家當(dāng)助手，深受該教授喜愛，自學(xué)成才，最后沒辜負希望，成為院士。這是我國土木工程界的一段佳話。雖然是中專學(xué)歷，既然是院士了，代表我國工程抗震界的最高水平，肯定不差。老先生引經(jīng)據(jù)典，拿美國1933年美國長灘地震舉例子。來證明“校舍建筑抗震能力差是世界性的普遍問題”。同濟大學(xué)某院士，（因為我忘記保存網(wǎng)頁，沒有原文，也不敢100%確定我印象中的名字是準確的。防止點錯名字引起不必要的糾紛和給無辜者帶來負面影響，辜且不點名。如果有網(wǎng)友正好看到這條新聞，請給我提供鏈接。）其在接受某報采訪時表示（大意）：“這次地震震級高，震源淺，震中附近烈度高，而當(dāng)?shù)卦O(shè)防為7度。所以這些學(xué)校倒塌完全正常。更何況這些學(xué)校很多房子還是70年代、80年代的老房子，設(shè)防標準差，想不倒塌都難，日本新瀉地震，美國長灘地震，臺灣集集地震，也都造成了大量學(xué)校的損毀”。總之，這樣的學(xué)校倒塌了是正常的，是合理的。不光我國倒，美國、日本也倒。跟周老先生的觀點有異曲同工之妙！這就是我們納稅人花那么多錢養(yǎng)的專家的結(jié)論。

　　那么我很想請教請教兩位老先生，美國的學(xué)校倒塌造成多少人死亡？是脆性破壞還是延性破壞？是地震發(fā)生的數(shù)秒內(nèi)就倒塌，還是堅持了一段時間后才倒塌？您老不是院士嗎，水平高，給我們多披露點細節(jié)好不好？

　　如果兩位老先生是被記者妖魔化了，我建議兩位老先生起訴記者，如果這些話確實是從自己的嘴巴里吐出來的，就要承受人們的詰問。沒膽量說真話，可以選擇閉嘴！

　　與唐山大地震同一時期，墨西哥也發(fā)生了震級相當(dāng)?shù)囊淮未蟮卣稹Ｒ苍斐芍卮蠼?jīng)濟損失和大量建筑的破壞，但是死傷人數(shù)，只有唐山大地震的不到百分之一。日本也多次發(fā)生強烈地震，但是一般死傷人數(shù)都很少，包括院士們列舉的兩次新瀉地震，雖然造成大量的學(xué)校建筑損壞，甚至倒塌，但是人員傷亡并不是十分嚴重（與中國這次比）。這些專家院士們，刻意強調(diào)日本新瀉地震中的學(xué)校損毀嚴重，但是卻對教學(xué)樓是什么模式的損毀、損壞到什么程度、損毀帶來的人員傷亡，有沒有活埋成百上千的學(xué)生等關(guān)鍵問題避而不談，是學(xué)識不夠不了解那么多細節(jié)，還是有特殊的不可告人的目的？有興趣的讀者可以把上世紀全世界的破壞性地震的震級、震中烈度、傷亡人數(shù)等列成表格，我想大家會被這次四川地震如此高的傷亡人數(shù)所震驚！如果說上世紀70年代唐山地震傷亡巨大是因為我國貧窮，所以建筑設(shè)防低，可以諒解的話，那么今天的四川地震，死亡超過5萬人，傷殘超過20萬人，則是我國的國恥！為我國的貧富差距和政府在教育和公共安全上的不作為，在歷史上留下恥辱的印記！

　　教學(xué)樓分為兩種，一是新建的，二是早期建筑。我分別談?wù)劊?

　　對于早期建設(shè)的教學(xué)樓，多數(shù)采用預(yù)制板，砌體中沒有配筋，也沒有圈梁和構(gòu)造柱。完全不符合我國現(xiàn)行的建筑抗震規(guī)范要求。預(yù)制板往往采用經(jīng)過冷拔處理的鋼絲，雖然強度大，但是延性差。其斷裂呈脆性斷裂，這樣的房子，往往在地震來臨的數(shù)秒時間就轟然倒塌，根本沒有逃生時間。為什么這樣不符合當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防標準的教學(xué)樓沒有及時加固？實際上，這樣說其實要求確實太高了一點，因為目前我國還有一部分學(xué)校，教學(xué)用房還是危房甚至連遮風(fēng)避雨都無法做到，談何抗震設(shè)防？

　　學(xué)校的建筑不合格，造成的重大人員傷亡，應(yīng)該由誰來承擔(dān)責(zé)任？答案毫無疑問，是政府！負責(zé)公共建筑的政府機構(gòu)是建設(shè)局。那么，為什么建設(shè)局僅僅審批新建筑，而對不達標的已有建筑不提供任何意見？學(xué)校的建筑所有權(quán)屬于國家，建設(shè)局作為國家建筑主管機構(gòu)，對此應(yīng)該負有不可推卸的責(zé)任！

　　建設(shè)局負責(zé)一切政府、國有企業(yè)、國有醫(yī)院等國有建筑資產(chǎn)的管理，就應(yīng)該及時按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程，組織相關(guān)技術(shù)力量對這些公共建筑進行技術(shù)鑒定。不合標準的，應(yīng)該出具鑒定意見，然后提交相關(guān)管理部門。譬如學(xué)校建筑，在查出教學(xué)樓達不到本地區(qū)的抗震設(shè)防標準后，應(yīng)該向當(dāng)?shù)亟逃鞴懿块T匯報。當(dāng)?shù)亟逃鞴懿块T逐級匯報到教育部，再由教育部匯總，做好預(yù)算后報國務(wù)院和全國人大。如果做到這一點，那么教育主管部門和公共建筑管理部門就沒有責(zé)任，否則，急猴猴地用“建筑抗震設(shè)防不合格”來搪塞，是不負責(zé)任的。如果把預(yù)算報到國務(wù)院和人大，但是得不到經(jīng)費，那么就是人大和國務(wù)院的責(zé)任。總之，冤有頭債有主，任何辯解都是徒勞的！任何搪塞的借口，都愧對數(shù)千師生的亡魂的！

　　而近些年來新建的教學(xué)樓，一般都是經(jīng)過正規(guī)設(shè)計的，理應(yīng)符合抗震設(shè)防要求。但是根據(jù)一些幸存者描述的情況和現(xiàn)場照片看，現(xiàn)在急于用烈度超過設(shè)防烈度來證明這些倒塌的教學(xué)樓沒有質(zhì)量問題，恐怕底氣不足。綿陽市的教育局急于出面否認可能有豆腐渣工程，很難讓人信服。一個教育界的黨官，這么武斷地對建筑質(zhì)量下結(jié)論，恐怕不合身份也難以服眾。此時，這些倒塌的教學(xué)樓是否是豆腐渣工程，下任何結(jié)論都為時過早，人們有權(quán)力等待獲得專業(yè)的鑒定意見。

　　強勢政府機構(gòu)的豪華的大樓、每年天文數(shù)字的公車、公費吃喝、公費旅游消費，對比寒磣得可憐的教育經(jīng)費、岌岌可危的農(nóng)村教學(xué)用房、廢墟下的累累白骨，這是政府洗刷不掉的恥辱。為什么都是祖國的花朵，一些人就可以在現(xiàn)代化的學(xué)校享受陽光雨露和素質(zhì)教育，一些人就得在連生命都不能保障的房子里，接受質(zhì)量遠遠低于同齡人的教育，最終連命都丟里頭去？

　　人已經(jīng)死了，也無法復(fù)活。指責(zé)再多，批評再多，也不能復(fù)生。但是真心希望政府能認真反思，切實做好工作，避免悲劇在以后發(fā)生，如果能這樣，這些孩子們的血也沒有白流。希望政府能啟動災(zāi)區(qū)的建筑鑒定工作，對于有可靠證據(jù)證明存在較為嚴重質(zhì)量問題的工程，要嚴厲處罰！同時完善公共建筑的安全管理，形成一個法律制度，來保障公共建筑的安全。不至于出了問題，誰都沒責(zé)任，責(zé)任都是老天爺?shù)摹?

　　這么多年來，我國的教育經(jīng)費投入嚴重不足，很多學(xué)校別說不能抗震，就是不地震，房子也搖搖欲墜。與此同時，政府強勢機構(gòu)的大批高檔樓堂會館雨后春筍一般，在神州大地上神奇地崛起。在全國人民的一片罵聲中，屹然挺立！這次終于用數(shù)千師生的鮮血做了最慘烈的控訴，對比之下，令人寒心。想起阜陽這個貪官輩出，災(zāi)難不斷的地方，日本友人捐款建造小學(xué)后，卻發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)卣髽鞘趾廊A，于是生氣地質(zhì)問當(dāng)?shù)卣疄槭裁从绣X修政府大樓卻沒錢建造小學(xué)。當(dāng)?shù)卣賳T給出了一個符合中國特色的極其有專業(yè)水準的答案：“因為建造學(xué)校的資金與建設(shè)政府辦公樓的資金來源不同”。

　　還有件比較可笑的事情。政府屁大的事總喜歡說啟動什么應(yīng)急預(yù)案。我倒很好奇他們的預(yù)案是什么鳥東西，為什么就這么神秘，不但普通百姓就是看不到，專業(yè)人士也看不到。如果真的有這么一個預(yù)案的話，那么各相關(guān)單位平時就要學(xué)習(xí)、準備。這樣一旦突發(fā)事件來臨，各單位才能按照預(yù)案有條不紊地進行，這是顯然的道理。難道緊急事件發(fā)生了，各單位再搬出比字典還厚的緊急預(yù)案學(xué)習(xí)研究？

　　如果我國真的有強地震救災(zāi)預(yù)案的話，我想，起碼會包含這樣幾個方面：國民救災(zāi)防災(zāi)教育、學(xué)校救災(zāi)防災(zāi)教育、災(zāi)害信息情報系統(tǒng)（遙感圖片等信息，好在最短時間內(nèi)提供給決策者作為決策依據(jù)，這次地震過去都40個小時了，都拿不出來一個遙感圖片，使得前線指揮部的決策缺乏情報支撐，根據(jù)某位搞遙感的院士的博客披露，遙感圖片千呼萬喚始出來，更多地是因為管理上的各種陋習(xí)而不僅僅是因為天氣問題）、災(zāi)后通訊恢復(fù)預(yù)案、災(zāi)后交通恢復(fù)預(yù)案、災(zāi)后次生災(zāi)害預(yù)報及減災(zāi)、災(zāi)后急救及災(zāi)害醫(yī)學(xué)、新聞采訪制度等等分項，那么必然有一系列出版物以及相關(guān)科研課題，以及相關(guān)單位的吸收、消化、準備。所有參與工作的人，那么參與救災(zāi)的大部分人員，都是按照他事先獲得的與他的工作和層次相匹配的預(yù)案開展工作。可是南方雪災(zāi)也好，地震抗災(zāi)也罷，實際情況是這樣的嗎？找?guī)讉€來問問政府預(yù)案要求他們怎么做的？問問他們是否見過什么政府預(yù)案？在這樣的情況下，媒體動輒煞有其事地說什么“政府啟動緊急預(yù)案”，總覺得耳朵那么不舒服。

(XYS20080522)