本报讯 (记者许琦敏)昨天,在上海院士风采馆举办的第21期“走近院士”讲座上,我国桥梁结构工程与桥梁抗震专家、中国工程院院士范立础指出,地震波对地面建筑造成的破坏,因素非常复杂,我国急需“工程法医”对汶川大地震中建筑的损毁原因进行全面综合“会诊”。
与法医通过验尸来寻找破案线索、确认凶手类似,“工程法医”会通过种种检测手段,来确定建筑毁损的原因。
“工程法医”首先会评估建筑受侵害的强度。地震的震级代表地震所释放的能量,而地震对地表建筑物的破坏程度,才是衡量地震破坏力的主要指标,即地震烈度。由于地震波沿土壤传播,因此地震烈度不仅与震级有关,还与建筑物脚下的土壤性质有关。范立础院士展示了一张1995年阪神大地震时震区各点测得的地震地面振动峰值速度,最大与最小数值相差可达7倍。“由于土壤性质不同,即使在同一城市中,几乎每座建筑承受的破坏力都不同。”因此,我们不能以建筑物的倒塌与否来判断其建筑质量的优劣。他认为,今后在强震区建造比较重要的建筑时,都应考虑架设强震记录仪,只有拿到实时记录下的地震波,才能准确评价建筑物的毁损程度是因为“无法抗拒的天灾”,还是因为建筑施工质量问题。
其次,“工程法医”将检验建筑的“体质”,以评价它对地震的“抵抗力”。范立础介绍说,越轻越“柔软”的建筑,抗震能力越强,因为它能巧妙地“随震起舞”,延长摇摆周期,大量化解地震引起的强烈抖动。比如,轻而延展性好的木结构房屋就比笨重、强硬的混凝土抗震性好,而高楼的抗震能力就比低矮房屋好。“唐山大地震伤亡惨重的原因之一,就是当地房屋多用笨重、刚性的煤砖砌成。”
目前抗震研究,已经深入到建筑构件的结构。研究表明,不同结构的构件对不同地震波的抵抗能力各不相同。“在模拟地震的实验中,对于同一结构构件,输入这个波形的地震波也许不会倒,但输入另一个却倒塌了。”范立础认为,分析我国强震区的地震波特点,并用其来改进建筑构件,能实实在在地提高我国建筑的抗震能力——即使房子倒了,也可尽量减少伤亡。
此外,建筑中构件之间的连接是否牢固,也直接影响着建筑在地震中的抗震表现——有些建筑因楼板只是搁在墙体上不曾按规范加固,在地震中坍塌了下来;有的只因为局部建筑存在“罩门”被震塌,导致整座楼房倾斜变形。
大地震中的建筑倒塌的原因,不仅涉及到上述因素,还要从建筑设计、出图纸、施工细节等环节,进行严密细致的评估,才能真正找出问题。范立础院士认为,我国有必要引入“工程法医”,尤其针对灾区的建筑进行全面细致的调研,为形成适用于我国的强震区建筑标准,提供科学的依据。同时也应对建筑设计、施工单位实行问责制,从各个环节保障建筑质量和抗震能力。
2008-06-17 作者:许琦敏 来源:文汇报