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疑惑:地震时室内满员及其紧急撤离会加速建筑垮塌?

已有 3046 次阅读 2008-5-17 13:47 |个人分类:汶川地震

    汶川地震灾区众多中小学教学楼整体坍塌及其造成重大人员伤亡的画面,近几日总在我脑海里浮现:本次地震作用太强超过了当地设防标准?设计和/或施工环节未达标导致“豆腐渣”工程?还是现代抗震理论和技术存在重大缺陷?

    现实情况是否涉及人为责任,我们只能等目前以救人为主的抗灾工作结束之后通过现场调研分析来确认而暂且不能妄加猜测,但对教学楼抗震设计理论和技术的反思现在就可以展开。

    根据有关资料,教学楼在强震中的表现大多较差http://news.sina.com.cn/china/1999-10-23/25012.htmlhttp://www.sciencenet.cn/htmlnews/200851622542484206786.html,其目前较为认可的主要客观原因在于教室大空间、采光要求使得抗地震作用的墙体和柱子大幅减少,而常用的单边外走廊结构形式也不利于抗震。除此之外,还有别的客观原因吗?

    本人觉得,若地震正是上课时间,全员师生均在教室,地震加速度对人体、书包(还有课桌等物品)质量与建筑楼板等构件一样会产生的惯性力,对建筑来说就是一种附加作用荷载,但在设计标准中是只计入满员和物品重量而未考虑这种动力效应。其次,一旦感觉到正在地震,师生们便选择快速向外撤离,于是单边外走廊式教学楼的荷载因人群的定向汇集而将产生一定的偏心,同时还会出现由群体运动产生的附加动荷载,而它们在当前的设计方法中也是没有考虑的。这些因素若与正在不断输入的强震作用构成叠加而不是抵消效应,则在消耗建筑结构抗震能力上无疑就是雪上加霜。

    由于上述因室内大量人员地震惯性力和紧急撤离引起的其它附加荷载效应目前未加考虑、在理论上且也无法较为准确的估计,要提高这类建筑结构的安全性,目前最可行也是应该要采取的对策,看来只能是在设计建造时提高它们的抗震设防标准。

    以上只是本人的初步思考,是否正确还要通过后续的科学研究来加以论证和深化,也希望有同行们对此予以关注。

-------附录

台湾九成五学校建筑不符合耐震要求

http://www.sina.com.cn 1999年10月23日 21:00 中新社

   中新社香港十月二十三日电 台北消息:台湾“九·二一”大地震造成全岛八百多所学校严重受损;昨天嘉义地区发生的六点四级地震又使嘉义县、市一百多所学校严重崩塌,数十名师生受伤,暴露了学校建筑耐震能力不足的问题。台北市结构技师全联会理事长陈司斌指出,全岛百分之九十五的学校建筑不合乎耐震要求,致使数百万师生随时面临地震威胁。

  陈司斌说,据他所知,岛内几乎没有一所中小学校教室有结构技师签证,符合耐震要求,因此地震一来灾区学校倒塌的比例高于五成。他指出,为了安全起见,有关方面应赶快进行全岛中小学校总检查,及早补救或拆掉重做。

  台湾《中国时报》今天也援引台北市结构技师公会理事长蔡荣根的话说,按照规定,学校建筑的耐震能力要比一般民居高出百分之二十五,但实际上,台湾绝大多数学校都没有按规定进行耐震设计,致使地震发生时不堪一击。

  台湾省建筑师公会理事长陈银河则指出,台湾中小学校的建造预算低得离谱,二十多年来都维持原来的价位,部分建筑师为了维持生计只好承揽,导致偷工减料,工程质量低劣弊端丛生。



http://blog.sciencenet.cn/blog-39070-25625.html

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