【精选资料】高烈度地震区抗震设防是防震减灾的关键

高烈度地震区抗震设防是防震减灾的关键凉山州人民政府门户网站日期:2008年08月18日来源：州政府办【字体：大中小】一、地震危害和预测地震是威胁人类生命和财产安全的主要自然灾害之一。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，东濒太平洋地震带，西部和西南部是欧亚地震带所经过的地区，也是世界上多发地震国家。根据中国地震局预测，目前我国已进入了第五个地震活动期，近十多年来，一些国家和我国部份地区相继发生强烈地震，造成重大人员伤亡和经济财产损失。地震具突发性强，作用时间短和破坏力大的特点。而目前地震预报的科技水平有限，尚不能作准确的临震预报。因地震前地壳变化的捕捉是很敏感，很困难的，需要借助非常敏感的仪器对地壳震前讯息进行分析研究，我们相信人类终有一天可以突破。据有关地震专家统计有前兆的地震只占3%左右，即使有前兆也无法准确预测预报地震发生的时间、地点、震级。1975年2月4日发生在我国辽宁海城、营口7.3级地震预报有一定的偶然性和经验性。这次预报时间、地点基本吻合，但震级相差二个多级，震级每增加一级，能量约增加32倍，可见误差之大。因此，不能算准确的预报，因为地震预报必须三要素“时间、地点、震级”准确。但是在特定的年代里把这次预报当成放之四海皆准的经验进行宣传。我们年轻时候就接受根据动物异常行为来预报地震的教育，但是研究表明所谓动物异常行为其实与地震并不存在相关性，因为动物异常行为在全国范围天天都会发生，把动物的生理变化和正常的自然迁徙当成地震前兆，我们岂不时时生活在恐慌之中，更不要说误报造成的损失。西昌曾发生过机动渔船在邛海中行驶，渔船上跳入许多鱼的现象。许多人都认为是地震前兆，幸亏州、市有关部门没有当成前兆预报，不然造成的损失也无法弥补。实际上机动渔船在邛海中行驶若遇上鱼群，造成鱼群恐慌跳上渔船是很正常的现象。更何况有些现象是震后老百姓牵强附会的总结。我们决不能把地震预报寄托在动物异常反映上，即使有震前预报也难以避免在大震时房屋建筑和工程设施不造成灾难性破坏和经济损失。触目惊心的汶川大地震造成惨不忍睹的地震灾害，对生活在高烈度断裂带上的西昌人民感同身受，深感切肤之痛。在痛定思痛后震醒领导和民众已经淡漠的抗震意识，不失为坏事变好事。因为西昌地震从六十年代到现在已经闹了四十多年都没有发生大地震，很多人都有松懈麻痹的思想。对抗震设计新规范的执行，有些部门和业主有抵触情绪，认为建筑物使用年限只有几十年，花这么多钱用在抗震设防上，几十年内不地震不是白花钱，这种思想是对地震的突发性和危害性认识不足。历史上记载的西昌发生4.7级以上地震13次，其中4.7－5.0级地震6次，6－7级地震5次，发生在1536年3月19日和1850年8月12日西昌新华和西昌－普格之间7.5级地震，震中烈度10度。因此，我们不应该把减轻地震灾害的希望不切实际地寄托在震前准确预报地震上，并不是中国的地震专家无能或失职，发达国家的地震专家同样无法预报地震。就现有的地震科技发展水平，从事地震的科研人员应当把侧重点放在抗震防灾上，建立强震动态观测网络，据强震动观测网络得出可靠的烈度分布，对震后地震烈度，震中和震害的速报，为中央决策和施救提供依据，对应急救援极其有价值。对高烈度地震区细划应深入研究，目前中国地震烈度区划图抗震设防烈度按行政区划分。窃以为高烈度地震区应以主控断裂带影响范围划分抗震设防烈度。行政区划分和按主控断裂带划分存在界线差异。例如：在构造断裂带上同属邛海断陷盆地，喜德县与西昌交接处，行政区划属喜德县。按地震烈度区划图喜德县应按八度设防，设计基本地震加速度为0.20g，西昌为九度设防，设计基本地震加速度为0.40g。类似情况还有西昌新华和冕宁漫水湾交接处，同属安宁河和则木河断裂带交汇处，历史上曾发生7.5级大地震，震中就在西昌新华附近，震中烈度10度。按行政区划分靠漫水湾应属冕宁县，设防烈度八度，设计基本地震加速度为0.3g。而地震烈度每升高1度，地震系数成倍增长，房屋遭受的地震作用力也成倍增加。因此，高烈度区处于活动断裂带附近的建筑设防烈度标准，应该就高不就低，但是很多业主为了省钱，宁肯就低不就高。按中国地震烈度区划图划分的设防烈度就是按行政区划分，而高烈度区活动断裂带往往跨行政区域。勘察设计工程技术人员只有建议权，没有强制执行权，业主坚持按行政区划分设防烈度也是有依据。如果规范能够赋予勘察设计工程技术人员根据当地实际情况的处置决策权，问题就迎刃而解。综上所述，无数次国内外地震灾害的事实证明建筑物质量差，不抗震是造成地震伤亡和损失的主要原因。因此，减轻地震灾害的主要措施应该是抓好抗震防灾工作。通过对房屋、工程设施、设备的加固、设防，加强区域和城市的综合抗震能力、宣传和普及抗震防灾知识，提高群众的应变能力是当地政府义不容辞的责任。二、地震的特征及其影响地壳运动引起的地震叫构造地震，占世界上90%以上的地震属此类型。引起地壳运动的原因，欧美学说认为地壳由几大板块组成、板块之间漂移、挤压、碰撞造成地壳运动，也有认为地球内部（地幔）高温高压熔融的物质运动造成；也有认为受太阳系星体之间的引力变化造成。总之不管受何种力影响引起，地壳运动引起地震是共识的。地壳运动在漫长的地质年代里逐渐的变化积累。当地壳某些脆弱地带（或断裂带）承受不了巨大的应力和能量时，岩层便会发生突然错动和断裂，借以释放应力和能量，因而产生构造地震。当然地震的类型还有火山爆发引起的地震叫火山地震。地面陷落引起的地震叫陷落地震。还有人为和自然因素引起的地震如水库蓄水、核爆炸、大爆破、山崩、滑坡等也会引起地震，但危害程度和范围都有限，不是我们探讨的重点。强烈地震为什么有这样大的破坏力呢？主要是由于地震波传播影响的结果。因为地震时释放的能量大部份以地震波的形式由震源向各个方向传播，使地表岩层和建筑物颠簸、摇晃。大地震破坏力很大，能使地面变形和开裂，建筑物毁坏。地震波传播过程中，由于机械能逐渐消减，因而离震源愈远，振动愈小，破坏力也就愈微弱。三、抗震设计规范的演变和背景新中国成立以来，我国一直都重视抗震设计规范的研究制定和修改完善工作。1959年和1964年的两次起草，于1964颁布了我国第一部抗震设计规范《地震区建筑抗震设计规范草案》，于1974年对其进行修改，发布了《工业与民用建筑抗震设计规范试行》。1976年唐山大地震后，立即对1974版的规范进行了修订，于1978年10月21日发布了《工业与民用建筑抗震设计规范》（TJ11－78）并于1979年8月1日实施。改革开放以来，我国积极借鉴国外标准规范和先进经验，将结构设计类规范的理论从“容许应力设计法”转向“以可靠度理论为基础的概率设计法”，系统分析了抗震设计理论和实践，全面修订1978版规范，于1989年3月27日发布了《建筑抗震设计规范》（GBJ11－89）并于1990年1月1日实施，又于1993年进行局部修订，并从1997年7月开始，历时四年，于2001年7月20日批准《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）该规范从2002年1月1日实施。我国幅员辽阔、地理、地质条件，自然环境复杂，地质灾害频繁。因此，制定抗震设计规范对保障人民的生命财产安全至关重要，总结成功和失败的经验教训，应用科学技术分析的方法，提出可以为社会所接受的合理要求，拟定合理的安全度水准。这种合理性是跟国家的经济实力和科技发展水平相适应。所以每一次修订规范安全性的提高和抗震理论的认识都有很大的进步。用通俗话来讲，抗震设防是建立在抗震科研技术水平和国家经济力量可以承受前提下，对建筑物安全性能储备。在平常不发生地震（即静力）情况下，好像是多余的浪费，一旦发生地震这种安全储备就发挥作用（GBJ11－89）和（GB50011－2001）规范抗震设防目标是：（1）当遭受低于本地区抗震设防烈度（比设防烈度低1.55度）的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。（2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。（3）当遭受高于本地区抗震设防烈度（比设防烈度约高1度）预估的罕遇地震影响时，不至倒塌或发生危及生命的严重破坏。以上三水准设防目标通俗说法为“小震不坏、中震（设防烈度）可修、大震不倒”。“小震不坏”要求建筑结构在多遇地震作用下满足承载力极限状态验算要求和建筑弹性变形不超过规定的弹性变形限值；“中震可修”要求建筑结构具有相当的延性能力（变形能力），不发生不可修复的脆性破坏，用结构延性设计来解决；“大震不倒”要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。（TJ11－74）和（TJ11－78）规范，只要求对结构和构件进行强度验算，而且对构件进行强度验算的内力是由设计烈度相应的地震力经延性折减（结构系数）后计算而得，通常这样的设计为强度设计，即单一水准设防目标，显然三水准设防的抗震设计理念优于单一水准设防。单一水准设防与三水准设防差别比较分类单一水准设防三水准设防抗震设防目标保障生命安全为主保障生命安全、并在多遇地震下“正常运行”地震作用水准设防烈度地震多遇地震、设防烈度地震、罕遇地震设计地震作用用结构系数折减第一阶段用多遇地震作用第二阶段用罕遇地震作用结构及构件验算强度验算多遇地震下，承载力和弹性变形验算罕遇地震下弹塑性变形验算四、西昌抗震设防现状分析西昌是全国重点抗震城市，并且是大陆十个九度设防城市之一，历史上发生过两次7.5级大地震，震中烈度10度。国家地震局非常重视西昌的地震监控，并设有西昌地震中心站。自（TJ11－78）抗震设计规范以来，西昌都是执行九度抗震设防烈度。按此设防标准即使发生10度烈度的罕遇地震，按规范设计的建筑物不应倒塌，但前提是施工质量和建筑材料质量要有保证。当然由于历史和经济条件原因，以及抗震设计规范不断修订和完善，还有建筑市场管理的原因。西昌在不同时期抗震设防质量也有不同的反映。现从宏观分析的角度，粗略的阐述西昌抗震设防现状。（一）大量的民居、农宅是解放前修建，至今已有几十年甚至上百年的历史。西昌民居结构大多采用多柱落地式穿逗木构架，这种结构是道光30年灾后余生西昌人民的经验总结。因道光30年大地震后少数穿逗木构架上加木榫结构房屋未倒，震后就普遍采用这种结构。使用木榫加强节点拉结强度，使木结构纵横上下拉结成一体，有效抵抗水平及竖向地震力引起的变形，有利于抗震。但是木结构房屋使用年限和强度成反比，难免腐朽，抗震性能大打折扣，还有一些土木结构和砖木结构以及砖混结构，除少数正规按抗震规范设计，大部份都不符合抗震要求。西昌农宅除郊区属规划区的建筑必须由正规设计单位设计外，其余旧宅和远郊农宅都不抗震。大多数农民建砖混结构房屋，舍不得花造价2%以下的设计费找正规设计单位按抗震设防要求设计房屋。一旦发生中震以下地震后果将不堪设想。即使几十年不地震，设计安全性能提高也能延长房屋使用年限，这个经济帐没有人算，往往抓了芝麻丢了西瓜。（二）一九六四年颁布我国第一部抗震设计规范《地震区建筑抗震设计规范草案》、改变了60年代以前对8度和8度以下地区一般民用建筑与构筑物暂不设防，对9度及9度以上地区则以降低建筑物高度和改善建筑物平面布置来达到减轻地震灾害的规定。1974年对其修订，又颁布《工业与民用建筑抗震设计规范试行》，之后唐山大地震发生，一九七八年又对规范进行修订，颁布《TJ11－78》抗震设计规范。这期间国家经济还很困难，不可能有过多抗震设防投入，因此，从解放后到1979年设计的建筑物，抗震性能较差，西昌也不例外，只是这个时期的建筑物保存较少，也不是重要和特殊要求建筑。（三）《TJ11－78》抗震设计规范，自一九七九年八月一日实施，这次修订采用单一水准设防，在抗震措施上较以前加强。云南省澜沧县和耿马县连续发生7.6级和7.2级两次大地震，云南省建筑设计院设计建成的耿马电影院，按当地8度设防，震后完好，而附近大量未设防的新建工程均遭到严重破坏和倒塌，震区大量倒塌房屋均属无证和越级设计。说明《TJ11－78》抗震设计规范执行期间一直到1990年这期间的建筑设计，只要是正规设计单位按抗震设计规范设计的建筑物