PAGEPAGE9以科學抗震為契機，尋求對策，避免地震災難的再次重演袁耀明這次震驚全國的5.12汶川大地震，人員傷亡及財產損失如此慘重，筆者和所有其他人一樣，均感到心情十分沉重與惋惜。現在地震已過去一月有余，災區的恢復重建已經開始，應該將情緒冷靜下來，痛定思痛，認真分析造成這次損失如此之大的原因和教訓，引以為戒，科學抗震，避免災難再次重演，一、對“大震不倒”的原則，應有科學的界定和認識我國在唐山大地震后已積累了可貴的經驗教訓，有清醒的認識，即是：地震中造成人員死亡的最大原因是房屋的倒塌，而沒有抗震加固措施的磚混結構（磚墻加未拉結的預制混凝土樓板）的垮塌造成的災難尤為慘烈，這是死傷數十萬人后得出的血的教訓，在學術界已有一定的共識。但同時也得出結論：地震特別是大地震是可怕的，然而只要科學對待，在結構的抗震性能上認真加強，保持建筑物不倒，可最大限度地減少人員傷亡，從而使地震至少不會象現在呈現在人們面前的那樣地令人恐怖。因為在理論上講，造成地震破壞的3個主要因素是：地面水平運動加速度、共振及能量的包容性。第一個是關健性的，其值決定烈度和地震力大小。所謂地震力是指：地震時地基基礎要帶動結構作加速運動，而依付于結構的質量因慣性不愿意運動而被迫運動時（牛頓第一定律）結構對質量必須作用力，而這一作用力對結構的反作用力就是地震力。由于這類結構的自振周期（或頻率）在0.5秒（頻率2）左右，與地震時地面運動的基本周期相近（這是由地殼巖石的物理性質決定的），容易發生共振（結構運動的方向總與地震力方向一致），地震力使結構通過變形而積聚的能量（變形能）越來越大，變形是與應力（材料單位面積上的力）成正比例的，如達到極限強度，結構就會破壞。而磚結構又是脆性的，不易變形從而吸收能量，強度也小，最容易破壞。反過來高層結構，框架結構，或是鋼結構，基本周期多在0.5秒以上，又是彈塑性的，可以積聚一定的能量，所以不易破壞。一個典型的例子是上世紀76年前唐山蓋的面粉廠，由于套用了烏魯木齊市的框架設計圖紙，8度設防，在11度強烈地震時也未破壞。由于有這樣的多種情況，因此經過我國抗震專家的多年研究，結合我國經濟發展的實際情況，制定的抗震設防方針是小震不壞、中震可修、大震不倒，是完全正確的。特別是對我國使用最多的磚混結構，在規范中嚴格規定了關健的3條：1、必須加圈梁；2、必須加構造柱；3、盡量不使用預制混凝土樓板，如用，必須要有相互之間的以及與圈梁、構造柱的可靠拉結。同時對墻也需作抗剪驗算，必要時墻要加密。因此按我個人的觀點，我國從76年后對結構抗震的研究是重視的，方針政策及措施是可靠的，抗震規范中設計標準的條文也是正確的，結構在大地震時的安全度完全有保證。這次大地震中建筑物倒塌如此之多，那究竟是什么原因呢？一種看法是：這次地震強度太大，是一種不可抗拒的自然力，烈度大大超過了設計規定的7度，損失不可避免。對于這樣的估計，筆者認為并不正確，也不符合實際。因為每次地震時中心區很大一片均能達到10度以上，那么人們如何應對呢？一是在地震危險區建房都按10-11度設防，或根本不蓋房，這顯然不可能。況且極震區也很難確定。那么另一種選擇只能是聽天由命了。我國是一個多地震國家，難道就無法征服，只能看著它再一次在某時某地肆虐么？顯然不能。從科學論證上講，除房屋正好建在裂縫上的少量情況以外，完全可以有足夠的根據支持“大震不倒”的設想。雖說房屋倒塌其原因是建筑質量問題，但應分清兩個層次：第一是建設主管部門抓的科研和標準，我認為，基本上沒有問題。而問題主要出在第二個層次上，即設計上是否嚴格執行了標準和施工上有無偷工減料。因為按規范要求設計、計算，在規定的地震烈度下主體結構不應有任何破壞（綜合安全系數約為2~2.2），如超過烈度等級，若原按7度，即使超過了2~3度，到8~10度，也不會垮塌。現在，對什么是“大震不倒”有一種解釋：如按7度設計，那么實際上地震發生時若為8度，這就認為是大震了，可免于倒塌，而8度以上就不能保證了。并以此來為這次大地震損失慘重作注評。對此，我不能茍同。理由如下：因為不管對“大震不倒”這一概念的解釋作何說詞，但最終都要落實到結構的力學分析和計算上，筆者多年搞的是結構計算程序的編制，對此有較為實際而確切的了解。眾所周知，對結構作用的荷載分靜載（自重及活載）及動載（地震水平荷載）兩部分。如按7度設計，據我實際搞計算機的荷載組合經驗所了解，動載影響沒有靜載影響大，假定占40%，則靜載占60%。結構總體安全系數為2.2，此時靜載為0.6，動載為0`.4，兩者加起來為1.0，尚富余1.2。如實際發生的地震為8度，則動載加1倍，為0.8，加上靜載的0.6則為1.4，還遠沒有達到2.2。如實際發生的地震為9度，則動載再加1倍，達到1.6，加上靜載的0.6，等于破壞的邊緣2.2。也就是說，按7度設計，如達到9度，也剛達到破壞邊緣。如實際地震是10度，雖超過了強度極限，陜但沖當古結引構藥有郵裂熄縫塵后尼，查剛敢度桐迅掘速朵降均低村，飼結缺構涌變圾柔冶，培共四振降不策復氣存個在孕，塞地嶺震僻力握也猜變田小料了敘。林且呢因業鋼胸筋司在啞超饒過奔屈謀服愁強舉度磨后揉還濫有伴延偵性尚，捕混傅凝右土捷雖炎斷話，濁俗路話分說筍斷徐了喘骨獨頭戰還芳連豈著攀筋在，燙結避構夕還萍不處會隱完博全糞整杏體捎垮舅塌華。疤再繁加搭上燦圈收梁紛、景構儉造輕柱習的允支資持賭，埋破角損召時桃間幼延出長礙，熔應詳該別有畢一疼定越的芝空督間妄避鑒難型和烈留跡出緣寶興貴塑的蔑逃印生根時畫間衛，饅從院而靜可擴大遞大樹減芽少胸人櫻員虛傷懇亡血。沫所廣以蛇那簽種掩說舍法棉：澇按筒7練度鄉設鼻計燈只宏能伴保跑證濱8未度汽（殖算言大龜震蕉）權不死倒舒是馬不孩準敬確掏的積。騰而圖實葡際毯情皮況螺也遺證糖明爸了貨這債一沒點錫。掉從分汶撒川談及丸北萬川武縣耗城烈鳥午瞰凳圖走也芒說梳明教，窄雖綢經傷1谷0半~紋1常1器度協地稼震飯，黑新赤建脂的罪房饞屋投大賤部占分然甚釋至哪極椅大鏟部乏分硬也鍬未轎垮事塌碧。揪而周在悲框已架氧、住框觀剪溉和攪鋼蝶結胖構雹及艱高茫層鴿建文筑蘭上卸，忙現欣行填措霜施哀甚鑰至輔有免些五過幟于寧保路守肝。壞加謙強繪結憐構三的攤抗押震幼能功力級是右抵嘗御烈地環震差最逮有短效卡而肉切讀實迅可鎖行州的豎手州段昏，燒這柜一臉點若越淚來璃越圍被眉專禽家飼們汗接低受喝。約以趨美推國攀和耕日抵本肌等辟國死的午一霸派國觀揪點尸為老代舒表中：否他淡們難認喝為書，生與喂其雙將提大府量部資俗金繭用繪在禍研向究隔地全震廈預子報窩（刷如赤大禁量講的嶄打刷入炸地備殼色數妨千躲米烏深迎安題置賽地妹應烘力使探怒頭盛）灣和螺地舉震止產冊生登的要機總理情上趟，拍不夕如愚用綱在諷把探房匯子革蓋經得部更鬼結慈實逮一歉些難上桌。尾這開樣間一聚舉掌三鑰得遺：遙1豈、債地塞震膛時離可曲將正人牙員懷的裹傷時亡珠降煩低逝到鏡最塊低事點赴；蓄2果、辱建霞筑啊物拾破蠢壞族小顫得前多絨，毛修蛾后耕可恐重帝新籌使兆用摧；挑3腹、補即嚷使仔不矮發呼生舍地通震林也初可墾延裕長飄建劇筑鳳物依的澤使內用棕年箏限泥。灑所政以末他鞏們旨在牢大息地旱震避后督的姜損撲失良并皮不誓大餡，工通夫常周幾作十注人岔或幫數礎百排人技，爺相池比焦之敘下謎有營一膨個望到萬幾形個猜數令量群級悼的資差叼別唉，館這畢也姜是偽大遍地殲震那并歌不悲是螞那晴么嗎可渾怕燒的掌依抓據且。化在皂這拌次哥地哨震扇中破北相川影劉剛漢穩等愿5策所霧希斗望柔小鋤學叫、貧安濫縣完桑技棗繭初當中乎的昂危忠樓趕加導固稼后忠圪流立尸不偶動倘，梅彭旁州沸市牌沒叛有孟一胡所火學萌校述、夕一帆家愉醫敗院奇在促地乞震某中村倒跌塌家等靠都懂是魔明誕證講。也四截川勺省遍僑佛務裹部躺門躍對話地粱處妙重乎災濕區在的付6睡9波所召海他外葛僑屋胞索捐訓建薯的媽“磁僑趟心堆學招校邊”祖進笛行撇調固查怠。客在穩調立查茶中匯發鼻現服，橡在荒6覽9違所物“齊僑嘩心螺學平校彎”移中若，屋受哲損枯學旗校凳共符有貝4騰1匆所委，味其斯中陸嚴羽重紋受鹽損幕1賤8脆所鍋，必輕務微華損耕壞嫌的嚇2席3澡所哲，刷上罰述溜“怎僑址心給學霧校發”棕的哥教申學撇樓水無鉤一邊垮子塌的。具據丈應傷急認評波估繞專房家馳回語來民講拾，起凡偏是灑磚景混趣結鼻構格為罰現供澆肉樓悟板壽并眨加頌構龜造今柱從，廣且浩按撫正錢規頁設翁計預和紹把魄好侵施億工劈質條量部關睬的趨，雨均清沒心有餓垮芒塌蜘，著更聾別停說剛框萬架屯及封鋼付結絨構該。潔漢萌旺緞的房東蜂汽惑車奉間董排似架鍬（雹與借框灶架巡不閣同乓）勒則羞是絡發池生菌屋熱面章塌禁陷本而仗破飼壞挪，沾這遍與典一景般動的證這冰類遇結蜓構駱的治破塞壞膀：滲上撫柱槐剪棕斷頸或雁柱邊子曉歪治倒暖不遇一鼠樣球，梨可距能鋼與煙屋磨面宏體蘿系助的迷連貨接硬薄潤弱迫有布關拐。二、房屋垮塌的主要原因分析可是這一次地震為什么還因房屋倒塌死傷那么慘重呢？我的觀點認為，并不完全在于地震強度大而不可抗拒，也不在于技術上不可能解決，而主要是以下兩個人們主觀意識上的原因：一是疏予防范；二是偷工減料。前者則是說在經過1976年唐山大地震后，在這斷裂帶附近，歷史上發生過大地震并有數次小震的高危度地區，人們疏忽大意，對1976年前蓋的質量較差的房屋沒有加固，對新蓋的房屋在執行抗震標準上可能打了折扣（如鋼筋太細、混凝土強度不夠等）。或者，甚至是對1-2層的辦公用房和民居也許根本未進行正規的設計，還有是對自建的簡陋民房，特別是農民房，當地主管部門沒有進行抗震設防的指導等等。這里有經濟上的原因，在發展中國家，尤其在不發達地區，這些情況確實很難避免。但這次發生地震的地方并不是經濟非常落后的地區，至少在溫飽問題上已經解決，所以還應從主觀上找原因。我國在改革開放以來，人們生活水平有所提高。但首先解決的是溫飽和衣著改善上，還未顧及到警惕地震這一潛在的不知何時襲來的惡魔上。政府財力有限，也未盡到監督管理的職責，宣傳提高警惕很不得力，人們手里有些錢，首先用在裝修上，也未必會用在房屋加固上。一旦這一災難降臨，后悔莫及。另一個原因是貪污腐敗、偷工減料。尤其在建中小學校舍上特別明顯。國家撥款規定當地每平米造價400元，這區區的一點錢還要被挪用、克扣。即使不是如此，主管部門也不應堅吝到蓋的是危房也全然不顧，有的房子實際造價還不足206元/平米，漠視孩子的寶貴生命到如此程度。還有一種說法是因教室開間大，人員多，因而損失大。這也不能成立。因為在歷來的抗震設計規范上有規定，對予教室、醫院等建筑在設防措施上有所提高（見規范7.3.1條強制性條文）。因此房子倒有倒的原因，不倒也有不倒的原因。在這一點上凸顯了對弱勢群體的不公平待遇。我國近年來中央強調了改革成果共享，分配上公平正義(如對待農民工及農村醫療改革上)，雖初步有所舉措，但還是遠遠不夠。而這次汶川災后已有一個多月了，對群眾十分關注的地震中（特別是明確對震前）在建筑抗震設防問題上暴露出來的腐敗現象（失職及豆腐渣工程），有關方面進行調查及懲處的決心和力度，人們至今仍感不足，正翹首以待。三．在進行結構抗震分析時應加強科學性，既要保證安全，又要節省資源從科學意上講，這次大地震是上天強加于我們而我國人民被迫付出沉重代價的一次實驗，經驗與教訓都十分寶貴，應該認真分析和總結。即主要是要找出結構倒塌的具體原因，區分是對地震對結構破壞的機理認識不足的技術原因還是人為原因。評估以前規范設計標準究竟如何，尤其在執行了規范要求后仍倒塌的真實原因：是沒有完全執行呢？還是標準偏低，需要適當提高。反之，如原來的規定經這次地震驗證是正確的，則應堅持，作為今后設計的依據。這次地震中那些用血的代價換來的原始震害現象，為我們提供了豐富的、實際的科學依據。系統地收集和整理這些資料，將對我國研究符合現有國情的抗震技術，進而完善我國的抗震設計規范和恢復重建具有重要意義。令人十分不解的是有的地方大批炸平危樓，特別是明顯有質量問題的建筑均無區別地一炸了之？其中藏有什么玄機？不能不引起人們的懷疑。有意保存一些典型的危樓，除對研究破壞原因、避免再次發生此類悲劇都有十分重要的意義外，也能對打擊腐敗、懲前毖后提供充分證據。僅僅靠取樣（混凝土小塊及幾段鋼筋）保留是不行的，不與整體結構上的具體位置及作用相聯系，如確有偷工減料，將來在法庭上（以事實為根據）也是不能成立的。綿竹富新二小由于家長們的團結和堅持坐在倒塌現場要討個說法，當官的下跪阻攔也未奏效，因而事情能水落石出，豆腐渣工程鐵證如山。在確定今后抗震設防思路的走向中，應及時擺好安全與經濟的辯證關系。從發生的時間概率（相對于建筑物的使用壽命）和地域概率上講，產生的概率必竟很小。如設防標準稍過一點，從全局來講將會花費大量的資金。我國是一個資源不足的國家，又是一個人口大國，消耗資源量大，減排壓力很大，堅持科學發展觀，建設資源節約型社會是一項長期的國策。因此在當前抗震中能否兩者兼顧是擺在我國政府和人民面前的一個事關全局和將來的重大課題，科技人員更要客觀冷靜地分析，提供有力的論據，盡可能找到平衡點，供政府在決策時參考。四、結語1、地震對房屋的破壞，除了房屋正建在地裂處和地基滑坡上等少數情況，只要認真加強設防：按現行規范設計，保證施工質量，可以極大程度地抵御跨塌，成數量級地減少傷亡。從這一角度看，大地震并不會象現在呈現在我們面前的那樣可怕。2、經過吸取1976年唐山大地震后的血的教訓，我國對結構抗震的科學研究是十分重視的，所制定的設防標準是正確而適宜的。這次地震中房屋倒塌的主要原因不在于此，也不完全在于地震強度太大，而在于大地震的發生概率很低，人們的警惕性不高，疏于防范，因而在設計上嚴格遵守規范標準不夠落實，施工未按規定去做，再加上承包商有可能偷工減料，故而再次出現如此大的損失。3、根據筆者的測算，如按規范