Posted by: luxinzheng | January 16, 2009

突然理解了“大震不倒”里面的一个问题

今天有一个突然“大彻大悟”的感觉,不过可能不成熟,大家讨论。

从结构抗震上来说,核心就两件事情:1 选择合适的抗震设防目标;2 用合理的手段去实现这个目标。

汶川地震后,一面是死伤累累,至今回顾仍然心如刀绞;另一面,用《抗震规范》修订稿的原话来说:“汶川地震表明,严格按照现行规范进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下(陆新征注:设防大震),没有出现倒塌破坏”。这里有着一个很大很大的矛盾!既然我们做抗震技术的没有错,为什么会死这么多人?!

既然手段没有错,于是我开始追究是否是我们的设防目标错了,但是对比中美等国的设计规范,又发现其实这个也没错,美国加州的大震(大概2000年一遇)Sa=1.5G,而我国9度设防区PGA=650gal(也是大概2000年一遇),×2.28的地震放大系数,也是1.5G!所以我们虽然从汶川地震后发现非常有必要研究超出大震的“巨大震”问题,但是却苦于没有充足的理由。

今天“悟到”的,就是实际上我们的设防目标没有错,手段也貌似没有错,问题出在如何应用这些在具体地区。比如汶川,地震前是按7度设防的,地震后改为8度,这个可不得了,这个差老多了。回头再看看美国,几乎多半个加州都是按照接近9度来设防的,而我国只有星星点点几个城市是9度区。于是这下问题都清楚了,我们一直在讨论中美之间抗震规范的差异,比如中国9度区和美国加州的设防水准的差异,发现二者并无根本区别,但是一地震我们就死那么多人,因为我们真正按照9度设防的区域其实很少。

但是我们能否像美国这样,把一个省都提高到8度、9度设防呢?这个恐怕是我们目前经济实力还不太容易做到的。于是问题终于有了结论:我们的抗震体系,从逻辑和形式上来说,和国外规范并无明显差异,我们穷尽心力想从条文和形式上找到问题,实际上是南辕北辙。核心问题是:我们的理论体系在应用到具体地区时,就不是理论上那么回事了,因为我们有国情国力限制,所以我们很多具体地区的设防烈度,实际上是偏低的(0.5度或1度,个人估计),这个未必是地震部门的问题,他们还会受到很多其他因素影响。而随着社会的进步和人文精神的发展,已经不能接受如此众多的人员伤亡。于是我们的“大震不倒”,不仅要保证按照抗震规范上的“设计地震”+1度的“大震”下不倒,而且要考虑到“设计地震”实际偏低,所以应该+1.5度甚至2度下不倒,这样才能实现和美国等相近的地震伤亡率。还是以汶川地震为例,比如汶川,原本规范设计烈度是7度,于是原本设计大震是8度,要求保证8度地震下不倒。这次地震来了,实际大概是9度,于是8度不倒就明显偏低,如果当时能够考虑到9度不倒,则就可以明显避免伤亡。

中国特色”我现在觉得是一个很伟大的提法。中国这么大,人口这么多,底子这么薄,发展差异这么大,不搞点自己特色的东西是没法解决实际问题的。抗震也是如此,世界通行的大震(设计地震+1度)不倒,放到中国也应该“特色”一下:因为我们国家穷,所以我们给出的设计地震是偏低的(特色之一)。而为了减少人员伤亡,那么我们的大震抗倒塌设计也应该相应“特色”一下,考虑设计地震+1.5度或者2度下的抗倒塌问题(特色之二),这样才能实现我们减少地震伤亡的目标。

个人意见,未必正确,只是希望能够少死点人。

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Responses

  1. 你说的这个问题我也想过很久,虽然没有你想的那么深刻,但是意思差不多。大致归结为一点,算是对你说的重复:实际执行和操作的与理论上不在一条道上。其中提到中国特色,有一条感同身受,就是国内占最大数量的俗称农民房的自建房屋基本上是没有啥设计概念的,现在的问题是以前古建筑也没有设计,评着经验就能盖好,而且质量和抗震性能很好(我想可能是木结构的原因),当然以前最小规模的也算是大户人家才能盖得起质量精良的房屋了。但是现在农村的住宅基本没有啥抗震的概念,政府也没有最起码的指导,老百姓哪有抗震的概念,能盖起来就不错了,所有通过这次地震最起码政府能认识到这点,以后确实加强最基层百姓的房屋抗震教育,算是这次地震一个收获了。


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