对汶川地震灾区学校建筑抗震的分析和反思

王秋分　任光柱

摘要:“5.12”汶川里氏8.0级地震造成了大量建筑物倒塌和不同程度的破坏,其中损坏最严重、人员伤亡最大的部门是中小学学校建筑。文章结合大家搜集的抗震救灾的相关资料,对汶川地震中重灾区学校建筑进行相应分析和反思,最后对学校建筑今后的防震减灾及学校建筑设计提出思考意见和合理建议。

关键词:汶川地震;学校建筑;震害分析

中图分类号:TU913+.31文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)10-0119-01

我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带中间,是一个多地震国家,汶川8.0大地震再次证明了我国抗震任务的艰巨性,强烈的地震会导致基础设施及建筑物的破坏和倒塌,同时还会引起山崩、滑坡、地基液化、地裂缝、喷砂、冒水等现象,造成大量的人员伤亡和经济损失。教学楼区一般人口密度高,流动量大而且频繁,由于各种复杂的因素,由地震灾害以及地震引起的次生灾害的可能性和危害性要比其他类型建筑大的多,此次5.12特大地震中,四川省近7000座学校建筑倒塌,大量校舍坍塌导致学生伤亡达数万人,地震引起的学校建筑倒塌和人员伤亡严重,引起社会各界的广泛关注,如何避免中小学建筑的倒塌及其将地震伤亡减至最低程度,成为土木工程界迫在眉睫的一项任务。

1中小学建筑现状及存在的问题

1.1中小学建筑现状

由于资金有限以及考虑到使用功能,大多数中小学教学楼都采用砌体结构,多道纵墙,然后外加一外挑走廊的典型教学楼模式。这种形式教学楼的横墙间距约为7～10 m,纵墙间距为5～7 m,层数多为3～4层。再加上很多教学楼的施工为了缩短工期,不规范的加大建设速度,更有一些不法分子经不住金钱的诱惑,在建造过程中偷工减料,致使教学楼成为了地震灾害中最严重的建筑群。

1.2中小学建筑存在的问题

从结构体系来说,产生震撼的原因主要在于多道横墙和两道纵墙,外加一外挑走廊的教学楼模式以及砖砌体本身存在着不足:

①此单边悬挑单跨体存在着缺点:竖向荷载作用下,由于严重不对称结构会出现水平侧移,使屋盖粱的弯矩和剪力向外挑廊侧柱头转移,挑廊侧柱轴力大。水平荷载作用下,柱轴线变形较大,因此侧移也较大柱轴力较大。由于以上两个特点,当强地震来临时,在竖向、水平地震荷载作用下,结构的延性来不及发挥,挑廊侧柱轴力急剧增大,发生脆性压溃破坏。②大多采用预置楼板,整体性差。所采用的预制楼板一般搁置在两端的墙或梁上,地震是容易滑落造成重大危害,其抗震性能明显比现浇钢筋混凝土楼板要差。在村镇中小学建筑中,由于资金以及技术等因素,没有采用构造柱、圈梁以及其他构造措施提高其延性和抗倒塌能力,导致大地震结构由于整体性不足发生倾斜倒塌。③绝大多数学校建筑采用砌体结构,砖砌体是一种脆性材料,其抗拉和抗剪强度都很低,在强烈地震作用下,砌体结构易于发生脆性的剪切破坏,从而导致房屋的倒塌和破坏。

2震害分析

①工程的选址不当。由此次地震受灾较严重的几所学校可以看出,许多地方在建设校园时没有考虑地震安全评估,避开地震活动地带和大的地质断裂带。②结构造型不合理。学校建筑作为特殊建筑具有内部空间跨度大、荷载高,教学楼墙体高宽比不当,且长期处于动静荷载的反复作用下;人员密集,疏散时间长等特点。这就要求校舍建筑必须满足耐久度高柔性佳抗倒塌能力强的要求,而目前我国校舍所大量采用的砖混承重墙+预置楼板的结构形式,这些隐患在平时单纯竖向荷载作用下不明显,一旦遇到地震、风暴等外界破坏力极易诱发瞬间整体垮塌。③对校舍建筑重视不够,抗震设防过低。我国的结构抗震设计原则是小震不坏,中震不修,大震不倒。在抗震设计规范中,将建筑划分为甲乙丙丁四类,前两类作为标志性建筑,或指挥性建筑,抗震设防要求较高,而中小学校舍多按普通建筑划分为两类建筑,只能满足抗震设防烈度,一旦遇到类似此次汶川8.0的偶遇地震时,抗震性能明显不足,在国外多是按照避难所标准修建。因此,我国的校舍抗震设防明显过低。

3结 语

通过以上分析,在此提出学校建筑抗震建议:①加大学校基础设施建设投入;②保证施工质量;③加强对施工过程的监督。从此次汶川大地震中可以看出,在建筑方面应加大人力资源的培训,在施工过程中要通过各种措施筹集资金,加大对校舍建筑的投资力度,并做到“全程监督,专款专用”,不要等到灾害真的发生的时候才心痛,才去寻找问题。

参考文献:

[1] 马东辉,苏经宇,郭小东.城市学校建筑抗震防灾安全综合评价[J].安全,2006,(1).