汶川地震房屋震害反思

汶川地震房屋震害反思

Reflections on the Wenchuan earthquake

一 回忆地震 回忆起那时，我的心都还在颤动，每一次波及都会有人丧生，每一秒钟过去，都会有

无数生命化作数字， “5.12”之后找寻建筑物在地震中倒与不倒原因，充分利用汶川地震

的经验教训，成为急需解决的问题。如何才能建造出更坚固、更安全的房屋? 减少国家、人

民在地震中遭遇的损失、伤害？其中尤为重要的是加强建筑结构的整体牢固性，即地震作用

下结构发生局部破坏或损伤时，应具有不会引发大范围连续倒塌的能力。

20世纪，全球大陆35％的7.0级以上的地震发生在我国；全球发生3次8.5级以上的

特大地震，其中两次在我国。20世纪全球死于地震的人数120万，我国占59万人，接近一

半。20世纪全球发生两次超过20万人死亡的特大地震也都在我国，即1920年的宁夏海原

地震和1976年的河北唐山地震，死亡人数分别超过23万和24万。自1949年建国至汶川地

震前，我国地震死亡为各种自然灾害死亡人数总和的54%，超过半数。

为了尽量减轻地震造成的损失，目前能够采取的最现实和有效的途径，只能是通过设

计和施工使建筑物与各种重要基础设施具有足够大的抗震能力。对于房屋建筑，可通过采用

规则的建筑体形、规则的结构布置和适当的抗震构造措施，在仅增加少量造价的前提下，提

高建筑物的抗震能力，防止强震作用下房屋建筑倒塌，或不至于粉碎性倒塌以提供一定的生

存空间，或不至于很快倒塌以提供足够的逃生时间。万一遭遇不可预见的特大地震，也能将

倒塌的房屋数量和生命财产损失降到最低，将被动救灾的费用降到最少。

二 分析、反思

这座建筑不倒的秘密，并非高昂的造价，也不是特殊的高科技，而是依据经验的设计、

严格按照质量标准施工。该院设计的其余校舍，也按照类似结构设计。这些教学楼和宿舍一

般为3-4层砖混结构，楼板是预制空心板，个别采用框架结构，由于充分考虑了抗震问题，

5·12地震后全部依然站立不倒。

地震的最大特点是其复杂性，正确地规定一个地区的设防烈度，除了考虑当地历史上

曾有过的地震大小外，还要照顾到当地的经济条件、人口密度、震害后果等多种因素。历史

经验表明，房屋建筑完全可能遭遇比设防烈度对应的大震更大的地震袭击。1966年邢台地

震，此前按7度设防，实际遭遇10度；1975年海城地震，此前按6度设防，实际遭遇9～

11度；1976年唐山地震，此前也按6度设防，实际11度；2008年汶川地震，此前按7度

设防的地区实际达到9～11度（都江堰市、青川县等9度，龙门山镇等10度，映秀、北川

等11度）。国外也有类似情况，1995年日本阪神发生7.2级地震，当地设计大震的地面运

动加速度为400gal ，实际最大加速度达818gal 。所以，房屋建筑的抗震设计必须考虑到万

一遭到比当地" 大震" 更大的地震袭击，发生严重破坏的情况下不倒塌，这才是一种明智的减

灾策略。 当断裂带穿过它时，操场像波浪一样扭曲变形，原本坚固的水泥板地面像木屑一

样破碎，破裂线穿越了整个操场，就在距离中心破裂线约5米处，有一座外观普通的三层砖砌教学楼，因为剧烈的地面形变，它被抬高了3米，然而，地震后，人们只在房子里发现了局部的裂纹，它的主体岿然不动。

通常的规律是，距离断裂带越近，受到的地震破坏力越大。然而，尽管地震中地基被整体抬高了3米，彭州市白鹿镇九年制学校那栋普通的三层教学楼仍然牢固矗立。这栋教学楼在震后被誉为“5·12汶川大地震最牛教学楼”，成为彭州三大地震遗址之一，受到建筑抗震学界多位专家交口称赞。

设计这座房屋的中国建筑西南建筑设计院，在四川有60年历史。在汶川大地震中，该院设计于2005年-2007年、建造于2006年-2008年的地震区校舍共有104座，其中65座位于9度以上的地震烈度极重区，这些房子无一垮塌。其中位于中央(映秀+北川) 断裂带上的学校有龙门山镇小学、小鱼洞镇小学等，位于前山断裂带(灌县+安县+江油) 上的学校有白鹿小学、通济镇小学、磁峰镇小学、向峨小学、紫坪铺小学等。

四川经济不如沿海地区发达，对建筑物造价也比较看重。但是，经济性较好的未必抗震性能不好。

砌体结构房子抗震性弱却更普遍

据中国地震局发布的地震烈度分布图，汶川地震中，映秀、北川实际测到的烈度是11度，但汶川地震前，这些地区的抗震设防烈度是7度。

事实证明，除非是正好被断裂带穿过，即使超出设防标准，建筑如果按照规范设计施工，仍然有可能不会倒塌”，如果不在地震时整体倒塌，虽然墙壁砖瓦可能会破损，但却可以给建筑内的人提供充足的逃生时间。

映秀镇漩口中学一栋建于2006年的框架教学楼，在主震中并未倒塌，1000名学生得以逃生，但在余震中，教学楼倒塌，更值得称道的是它旁边的一栋四层的砌体住宅楼，在地震中裂而不倒。

我国房屋建筑的抗震设防目标是" 小震不坏，中震可修，大震不倒" 。一个地区的" 中震" 即设防烈度，是由国家颁布的有关文件确定的；所谓" 大震" 也就是比设防烈度高1度，仍属于国家规定的量值范畴而不是难以预估的重大不测之灾。对于砌体-木屋架建筑和砖混建筑，加强整体牢固性，是实现这个目标的重要手段；对于钢筋混凝土框架建筑，可以采用多种技术措施，提高其抗倒塌能力。采用隔震、消能等减震技术，也是房屋建筑抗倒塌的有效途径，并有可能使建筑物保持完好，无损其正常使用功能。

我国因地震死亡的人数远超其他国家。其原因除了我国人口众多和农村建筑事实上并无抗震设防的强制要求外，主要在于对地震预防的认识不足和措施不力。一般来说，地方行政领导在各种灾害发生后，能够全力动员各种力量轰轰烈烈地进行抢险救灾，但对将来可能遭受的地震则较少关心。也可能前者人人都能看到，关乎政绩；而后者在短短的三、五年任期内，发生地震的概率实在太低；如果像有的国家那样，对于可能发生大震的城市进行不定期的群众性演习以提高人们对地震灾害的警惕，这在我国又会引起人心惶惶不利于社会稳定的顾虑。

对地震预防的措施不足，还反映在我国的建筑抗震设计标准跟不上社会经济发展和对民生的更加重视而与时俱进。改革开放以来，我国的经济快速发展，物资丰富，重视民生，

住房和室内财产都已基本私有。因此，国家规定的设计标准和要求，理应回归到保障民生" 最低限度要求" 的地位。

三 手段

医院设防标准的提高，除了规定三级医院和二级医院提高到重点设防以上，还要求对具有外科手术室或者急诊室的乡镇卫生院也提高到重点设防标准。因为地震发生后，抢救伤员迫在眉睫，需要灾区医疗系统维持自身安全，在震后正常运行。 正是在此背景下，一个浩大的校舍加固计划正在全国烈度超过7度的地区进行，其中不仅包括汶川、北川等灾区，也包括北京、上海等超过7度设防的城市。汶川地震中建筑震害的经验教训也将在此次加固中被纳入。

V 和普通民居不同，教室的空间通常比较开阔，设防难度也较高。上世纪八九十年代的教室深7米，宽9米，之后为了提高舒适度，面积增加到深8米，宽9米。教室很宽阔，开窗面积大，在工程抗震上非常不利。

从2009年开始，国务院启动校舍加固工程，开始在地震重点监视防御区、7度以上地震高烈度区进行校舍加固，这是一个非常浩大的项目，不仅包括汶川地震灾区，还包括北京、上海等超过7度设防的城市。

来自中国建筑科学研究院的统计表明，汶川地震中学校倒塌仅占建筑倒塌的1%-2%，但学校死亡人数在总死亡人数中的比例超过这个数字。学校人口密集，是一个重要原因。在日本等多发地震国家，学校通常是作为震后的避难场所来修建，汶川地震后，中国对学校校舍加固更为重视。

通常情况下，一个教室只有三根柱子，除两侧墙壁的两根柱子外，中间的柱子没有墙做支撑。更不利的是，学生下课要从教室出来，为了方便疏散，走廊一般宽到3米，但大量走廊设计是悬空的。这种结构抗震能力比较差，汶川地震中垮塌的比较多。

1992年台湾集集地震，学校单跨带外走廊的损坏很严重，也有学生遇难。后来台湾在学校结构上作了改进，不允许有悬空的宽走廊。王亚勇在主编2001年规范时，也曾建议不要用单跨的结构，但并未作为强制规定。汶川地震后，他主编的规范进一步升级，强制要求教室应不带悬臂走廊，走廊必须有柱子支撑，这在学校和大型公共建筑的结构设计上是非常大的改进。

还有一些针对公共建筑的支撑件，也在汶川重建中被使用，比如在楼梯或者大的空间里安装对角线的钢支撑。

楼梯间也是公共建筑的薄弱环节，在任何灾难面前，人的第一反应就是跑，但楼梯间的安全并未得到足够重视。比如绵竹一栋三层教学楼楼梯间倒塌，就是因为楼梯间没有按照规范设置构造柱和圈梁。

而另一栋老旧的六层砌体结构住宅建筑，由于在休息平台的墙体设置了构造柱，尽管楼梯和墙体严重破坏，但并未倒塌。这根构造柱的混凝土柱半径只有18厘米，混凝土里面夹了4根钢筋，每根钢筋都有小指头粗细。

就是这根不起眼的柱体，救了十几人的性命，而它的造价，只有几百元钱。

中国大部分农村地区都盖不了钢筋混凝土的房子。除了沿海地区的广东、福建、浙江、江苏一带有经济实力外，中国90%的农村盖不起来。由于砌体结构相对钢筋混凝土结构造价更低廉，在广大的中国内陆地区，由土、木、砖等建筑原料堆砌而成、抗震性较差的房屋结构，仍然是农民自建房或者小镇主要民居的首选。

因此令原本没有抗震能力的砌体结构，具有一定的抵抗自然灾害能力显得格外重要。构造柱和圈梁都是房屋的支撑和固定件，一般被安置在房屋的四角，以及墙和墙交界的地方。烈度不同的地区，施工要求稍有差别，一般高烈度区可以密，低烈度区要求疏，一般7度以上地区每层都要有圈梁。

参考文献：

1 5.12汶川地震房屋震害分析与对策研究报告. 中国建材贸易网.

2 汶川地震建筑震害分析及设计对策. 中国建筑工业出版社.