2008年10月19日至25日，我處組織部分建設(shè)主管部門負(fù)責(zé)人和結(jié)構(gòu)專家，赴汶川地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行為期六天的考察。先后考察了北川羌族自治縣、都江堰市的建筑物震害情況，并走訪了濰坊、臨沂、淄博、濟(jì)南、青島等市的援建點(diǎn)。了解了建筑物受損情況，拍攝了大量實(shí)體照片，為抗震設(shè)防研究、技術(shù)分析、設(shè)計(jì)改進(jìn)，收集了第一手資料，并對做好我省抗震防災(zāi)工作提出了意見和建議，現(xiàn)匯報(bào)如下：
一、概述
本次地震的震中位置在四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)，北緯30.969°，東經(jīng)103.186°，位于成都西北方向90公里，綿陽西南方向145公里處。已發(fā)現(xiàn)地表破裂帶主體沿北東向龍門山斷裂帶的中央斷裂總長度在200km以上，同時(shí)發(fā)現(xiàn)：地震時(shí)沿龍門山斷裂帶的山前斷裂也發(fā)生了約50km長的地表破裂，該地震最大垂直位錯(cuò)量6.4m、最大水平位錯(cuò)量5.5m。發(fā)震斷層的運(yùn)動方式為右旋逆沖斷層。
斷層類型：逆沖右旋走滑斷層，震級：里氏8.0級，烈度分布：6－11度，震源深度：14km。這是我國自建國以來發(fā)生的最強(qiáng)烈的一次地震，直接嚴(yán)重受災(zāi)地區(qū)達(dá)10萬平方公里，包括震中50km范圍內(nèi)的縣城和200km范圍內(nèi)的大中城市，全國大部分地區(qū)有明顯震感。
初步判斷本次地震成因有以下三個(gè)：
1。印度板塊向亞洲板塊俯沖造成青藏高原快速隆起
高原向東緩慢移動，在沿龍門山構(gòu)造帶向東擠壓，遇到四川盆地剛性板塊的阻擋，造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長期積累，最終在龍門山北川－－映秀地區(qū)突然釋放。
2。逆沖、右旋、擠壓型斷層地震
引發(fā)地震的構(gòu)造是龍門山構(gòu)造帶中央斷裂帶，在擠壓應(yīng)力作用下，由南西向北東逆沖運(yùn)動。本次地震屬于單向破裂地震，由南西向北東遷移，致使余震向北東方向擴(kuò)張，擠壓型逆沖斷層地震在主震發(fā)生以后，應(yīng)力傳播和釋放過程比較緩慢，從而導(dǎo)致余震強(qiáng)度較大，持續(xù)時(shí)間較長。
3。淺源地震
汶川地震不屬于深板塊邊界的效應(yīng)，發(fā)生在地殼脆－韌性轉(zhuǎn)換帶，
震源深度較淺，范圍在10～20千米之間，因此破壞性大。
二、各類結(jié)構(gòu)形式建筑震害表現(xiàn)
1。磚混結(jié)構(gòu)
采用磚混結(jié)構(gòu)的住宅樓、辦公樓、教學(xué)樓、小型廠房震害比較嚴(yán)重，比較典型的破壞形式有：
（1）、承重橫墻的破壞主要集中在底部兩層，除了交叉斜裂縫外，還出現(xiàn)單向斜裂縫，墻頂（圈梁底部）出現(xiàn)水平裂縫。
（2）、外縱墻損壞嚴(yán)重，窗間墻出現(xiàn)交叉裂縫較多，底層局部有單向斜裂縫。
（3）、房屋四角及外墻構(gòu)造柱破壞嚴(yán)重，混凝土構(gòu)造柱為剪切破壞，鋼筋被剪斷或壓屈。
（4）、地圈梁頂面墻體產(chǎn)生水平裂縫且周邊貫通。
（5）、樓梯間破壞嚴(yán)重，樓梯間部位內(nèi)縱墻、樓板不連續(xù)，多數(shù)梯段板坍塌先于樓板。
2。底層框架－砌體結(jié)構(gòu)房屋
北川縣城底層框架－砌體房屋較多且破壞很嚴(yán)重，該結(jié)構(gòu)形式的房屋多布置在沿街，底層作為商鋪、餐飲用房。都江堰市沿街的底層框架結(jié)構(gòu)房屋的破壞程度不等，重者倒塌或局部倒塌，有的底層框架柱頂已出現(xiàn)裂縫，并已停止使用。由于底部抗震墻布置偏少且不均勻形成剛度突變。有的建筑底層的層高超限，形成了上剛下柔，底部框架的抗側(cè)剛度明顯不足。另外，梁、柱集節(jié)點(diǎn)配筋設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致塑性鉸出現(xiàn)在柱頂（梁底部），多處底框結(jié)構(gòu)的沿街房倒塌都是由于底層柱首先失穩(wěn)破壞造成的。
3。框架結(jié)構(gòu)
（1）、強(qiáng)梁弱柱現(xiàn)象
北川縣框架結(jié)構(gòu)房屋破壞較為嚴(yán)重，其中全部垮塌的典型實(shí)例有：縣政府辦公大樓、縣郵電大樓、北川中學(xué)教學(xué)樓等。從這些倒塌建筑的殘骸中可以明顯觀察到框架結(jié)構(gòu)的塑性鉸集中出現(xiàn)在框架柱頂，而框架梁受損較輕，柱倒塌后梁板重疊下落，造成了人員巨大傷亡。這是典型的“強(qiáng)梁弱柱”現(xiàn)象。抗震概念設(shè)計(jì)的主要理念是“強(qiáng)柱弱梁”，抗震規(guī)范采取的方法是加大柱的設(shè)計(jì)彎矩，但實(shí)際工程中梁的跨度增大。梁的截面尺寸也相應(yīng)加大，梁端部負(fù)彎矩鋼筋配筋量隨之增加，實(shí)配鋼筋一般大于計(jì)算鋼筋，加上現(xiàn)澆樓板的約束作用，提高了框架梁的實(shí)際承載能力。現(xiàn)場可以看到很多柱頭出現(xiàn)塑性鉸的實(shí)例，僅在未倒塌房屋豎向荷載小的部位觀察到有梁鉸耗能現(xiàn)象。
（2）、節(jié)點(diǎn)薄弱
從震害現(xiàn)場倒塌或接近倒塌的框架結(jié)構(gòu)觀察，框架節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋沒有按照規(guī)范要求進(jìn)行加密處理，甚至有的節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)沒有設(shè)箍筋，加上混凝土施工質(zhì)量差，在地震力作用下，節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土由于缺少約束作用，脆性破壞提前發(fā)生，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失去了整體穩(wěn)定而倒塌。
4。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件
框架結(jié)構(gòu)中，因?yàn)閷?shí)心磚填充墻提供了很大的剛度，吸收能量多，妨礙梁的塑性鉸出現(xiàn)，墻頂與梁沒有結(jié)構(gòu)拉結(jié)，僅有框架柱承擔(dān)地震剪力，導(dǎo)致柱頂剪壞。
5。樓梯間破壞嚴(yán)重
框架結(jié)構(gòu)中，樓梯間因樓板錯(cuò)層削弱了結(jié)構(gòu)的整體性，而設(shè)計(jì)并沒有針對這一情況在計(jì)算和構(gòu)造兩方面采取有效應(yīng)對措施。斜向布置的梯板在地震作用下破壞情況嚴(yán)重，樓梯隔墻倒塌砸斷梯板，并嚴(yán)重阻礙了逃生通道。
6。防震縫設(shè)置
從部分未倒塌建筑防震縫部位觀察到，防震縫中存有磚頭、模板等雜物，妨礙了防震縫發(fā)揮作用，地震發(fā)生時(shí)防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)受損。
三、考察結(jié)論和建議
1、砌體結(jié)構(gòu)教訓(xùn)與思考在震區(qū)，經(jīng)常看到相鄰的房屋建筑有的垮塌，有的主體結(jié)構(gòu)卻基本完好，除了地震波及場地等客觀因素之外，房屋的平面形式、墻體布置、門窗洞口大小都與其主體結(jié)構(gòu)的抗震性能有著密切關(guān)系。考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，砌體結(jié)構(gòu)建筑，特別是已經(jīng)使用了一、二十年的舊建筑，凡是平面比較規(guī)則、橫墻承重、縱墻上未開大窗洞口的房屋，地震發(fā)生后，僅在端部墻體局部開裂，窗間墻出現(xiàn)輕微的斜向交叉裂縫，主體結(jié)構(gòu)基本完好。而平面不規(guī)則、局部凹凸、有圓形轉(zhuǎn)角、懸挑陽臺、外縱墻開大窗洞的砌體結(jié)構(gòu)房屋，地震發(fā)生后多數(shù)倒塌或局部倒塌，構(gòu)造柱破壞，墻體大開裂，預(yù)制樓板斷裂墜落，損失慘重。
在今后的抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對以上情況予以重視，砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防應(yīng)從設(shè)計(jì)方案抓起，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)要求，建筑方案應(yīng)該力求規(guī)則，盡量不采用平面圓型轉(zhuǎn)角的建筑方案。內(nèi)、外縱墻的布置須合理，加密砌體房屋構(gòu)造柱的設(shè)置間距，構(gòu)造柱加密后可以增加對砌體的約束能力，較密的構(gòu)造柱對部分開裂或失效的砌體能夠起到一定程度分擔(dān)豎向荷載的作用，從而改善結(jié)構(gòu)抗震性能，另外要保證窗間墻的最小寬度要求，在窗臺標(biāo)高處外墻及橫墻設(shè)置一道等同磚厚的混凝土配筋帶。
應(yīng)當(dāng)采取措施提高墻體平面外的抗彎能力和出平面的整體穩(wěn)定性，對大開間房屋，為避免大震發(fā)生時(shí)大面積倒塌，可采取構(gòu)造柱加密方法，且構(gòu)造柱配筋需考慮墻面出平面抗彎要求，并與現(xiàn)澆樓板、圈梁可靠連接。對懸挑構(gòu)件，支座處應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，梁端箍筋宜采用焊接封閉箍，懸挑梁底部鋼筋設(shè)置應(yīng)考慮地震反向作用影響。在施工質(zhì)量方面，要加強(qiáng)對施工單位的質(zhì)檢，保證按照經(jīng)施工圖機(jī)構(gòu)審查合格的圖紙施工。對混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋連接、箍筋加密等重要環(huán)節(jié)均需加強(qiáng)監(jiān)督、監(jiān)管，確保施工質(zhì)量，從而提高房屋建筑主體結(jié)構(gòu)的抗震可靠性、安全性。
2。底框結(jié)構(gòu)的震害教訓(xùn)北川老縣城和都江堰市沿街有很多底框結(jié)構(gòu)建筑，底部一至二層大空間，經(jīng)目測有許多底層商店層高已明顯超出規(guī)范限值，主體結(jié)構(gòu)上剛下柔，框架和砌體承重墻抗側(cè)力構(gòu)件的承載力和變形能力很不協(xié)調(diào)，平面抗側(cè)剛度極不均勻，上下剛度突變對抗震十分不利。從震害現(xiàn)場所觀察到的情況分析，大部分該類建筑的結(jié)構(gòu)主體受損嚴(yán)重，多數(shù)是底部的框架柱端產(chǎn)生塑性鉸失穩(wěn)后引起主體結(jié)構(gòu)倒塌，個(gè)別建筑因局部柱失穩(wěn)變形集中而破壞。此類建筑在北川縣城只有少數(shù)沒有倒塌，但底層框架柱及節(jié)點(diǎn)已經(jīng)開裂。都江堰市沿街底框結(jié)構(gòu)很多，受損程度不等。嚴(yán)重的已倒塌；次之底層柱頂明顯開裂，柱頂四個(gè)角部的混凝土脫落柱縱筋、箍筋裸露，結(jié)構(gòu)處于失穩(wěn)臨界狀態(tài)；較輕的在柱頂已出現(xiàn)裂縫，但梁、柱表面混凝土基本完好。要想繼續(xù)使用，必須經(jīng)過嚴(yán)格檢測和有加固設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)的單位處理。目前，都江堰市的此類沿街商店很多已人去樓空，財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重。
從底框建筑物主體結(jié)構(gòu)大量破壞實(shí)例中，可以找出底框結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)和薄弱部位，在今后的設(shè)計(jì)中，須在嚴(yán)格遵循規(guī)范前提下，把概念設(shè)計(jì)融入結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)上、下剛度比，并在底部兩個(gè)方向均勻布置抗側(cè)力構(gòu)件，底部框架的層高要嚴(yán)格控制，注意當(dāng)首層沒有設(shè)置梁、板結(jié)構(gòu)時(shí)，底層的層高應(yīng)自基礎(chǔ)頂面算起。對于底層框架柱端部及梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋宜設(shè)計(jì)為焊接封閉箍且加密，加強(qiáng)對柱端混凝土的約束，確保大震發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)不倒塌。
3。框架結(jié)構(gòu)震害反思通過在北川縣城遺址對框架結(jié)構(gòu)房屋震害考察調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在該地區(qū)框架結(jié)構(gòu)房屋的損壞比例要比砌體結(jié)構(gòu)高。而且倒塌的多數(shù)是近幾年來建設(shè)完成的，如北川縣政府、北川電信大樓、北川中學(xué)等較為典型。現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，底層框架柱的柱頭出現(xiàn)塑性鉸、導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、倒塌。多數(shù)為“強(qiáng)梁弱柱”破壞形態(tài)，框架柱破壞后引起梁、板疊加塌落，人員傷亡慘重。特別是中、小學(xué)教學(xué)樓，采用單跨框架帶懸挑外廊的結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)沒有二道防線，一根柱子破壞，框架馬上倒塌。震害實(shí)例表明，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所期望的“梁鉸”基本沒有出現(xiàn)，這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)引起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的反思。
框架結(jié)構(gòu)震害的破壞形態(tài)給了我們啟示，在今后的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)抗震概念設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的延性破壞機(jī)制。
（1）、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)在框架梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面，除了考慮現(xiàn)澆板對框架梁剛度和配筋的影響之外，還需考慮梁實(shí)配鋼筋數(shù)量超過計(jì)算值等不利因素，應(yīng)當(dāng)提高框架柱的抗彎、抗剪能力，提高框架節(jié)點(diǎn)配箍率，框架柱加密區(qū)箍筋盡量采用HRB335、HRB400焊接封閉箍。
（2）、考慮框架結(jié)構(gòu)填充墻的剛度影響從震害現(xiàn)場考察看到，作為逃生通道的樓梯間過道隔墻倒塌破壞嚴(yán)重，由此對逃生人員產(chǎn)生較大傷害。因?yàn)樘畛鋲Y(jié)構(gòu)的剛度和承載力有較大影響，目前規(guī)范及現(xiàn)有的計(jì)算軟件，還不能就填充墻對結(jié)構(gòu)剛度的影響進(jìn)行量化分析，填充墻改變荷載路徑結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的內(nèi)力分配等問題還有待解決。震害表明，上述影響不可忽視。在今后設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對框架結(jié)構(gòu)的填充墻設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，在材料選用、連接構(gòu)造方面改進(jìn)。填充墻抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新難題，我們要努力研究解決這一難題，以實(shí)際行動告慰那些逝去的生靈，避免悲劇重演。
3。抗震概念設(shè)計(jì)通過本次震害考察，可以驗(yàn)證我國現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程是基本可行的，按照我國89版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)施工的建筑，震后主體結(jié)構(gòu)基本完好，表明了規(guī)范所起的重要作用。震害實(shí)例驗(yàn)證了執(zhí)行規(guī)范中建筑抗震概念設(shè)計(jì)原則和抗震構(gòu)造措施要求的必要性，地震難以預(yù)測，但是建筑抗震設(shè)防可以事先做到。規(guī)范中所確定抗震設(shè)防目標(biāo)“小震不壞，中震可修，大震不倒”很實(shí)用，這次汶川地震高裂度地區(qū)有很多房屋建筑沒有倒塌，有的甚至輕微受損足以證明抗震概念設(shè)計(jì)的重要性和實(shí)用價(jià)值。
從震區(qū)部分房屋倒塌損失慘重情況，引起結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反思，如何保證大震不倒，保證“強(qiáng)柱弱梁”，在墻、柱豎向構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮改進(jìn)，在計(jì)算上，充分考慮樓板的作用，特別是與框架梁平行方向板的鋼筋應(yīng)參與框架節(jié)點(diǎn)計(jì)算分析。引入強(qiáng)化豎向構(gòu)件、弱化水平構(gòu)件的設(shè)計(jì)概念，加強(qiáng)豎向構(gòu)件的承載力。
4。幾點(diǎn)建議
（1）、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、城市房屋建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，應(yīng)適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)造價(jià)在房屋建筑總費(fèi)用中的比例。結(jié)合汶川地震災(zāi)害實(shí)例，加大建筑工程抗震設(shè)防宣傳力度，讓人民群眾意識到房屋建筑抗震設(shè)防的重要性、必要性，要象珍愛生命花費(fèi)那樣重視對防震減災(zāi)的投入。
（2）、各級建設(shè)主管部門應(yīng)加大對施工圖審查的監(jiān)管力度，嚴(yán)格把好施工圖和超限審查關(guān)。對生命線工程及人員密集的大型公共建筑，必須在初步設(shè)計(jì)階段嚴(yán)格審查、論證，按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，不應(yīng)該采用嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案，對特別不規(guī)則的建筑方案應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證。建議各級主管領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)真接受汶川地震災(zāi)害教訓(xùn)，增強(qiáng)抗震防災(zāi)意識，加大對抗震設(shè)防設(shè)計(jì)、施工的監(jiān)管力度，重視建筑設(shè)計(jì)方案階段的審查把關(guān)。尊重抗震專家意見，在大型公共建筑及生命線工程的審批和建筑優(yōu)秀設(shè)計(jì)評選時(shí)，需邀請有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)專家參加，重視抗震設(shè)防概念設(shè)計(jì)，從建筑工程的源頭上把好抗震設(shè)防關(guān)，避免地震災(zāi)害悲劇的重演。
結(jié)束語
省政府援川辦指揮部城鄉(xiāng)建設(shè)辦公室對這次考察工作給予了大力支持，請北川縣建設(shè)局抗震辦主任陪同考察。欒厚杰主任親自制定了考察計(jì)劃，婁保來科長為了讓考察組能夠進(jìn)入老北川縣城遺址，積極幫助辦理政府相關(guān)手續(xù)，在此一并感謝！
六天的考察時(shí)間雖然短暫，目睹了震害現(xiàn)場和照片，聽到了生還者的講述，內(nèi)心受到了極大震撼，同時(shí)也受到了啟示。我們更加認(rèn)識到防震減災(zāi)工作的重要性和必要性。生命不復(fù)返，技術(shù)可更新，作為抗震設(shè)防工作者，倍感肩負(fù)的責(zé)任重大，抗震防災(zāi)任重道遠(yuǎn)，為了同胞們不再遭受地震災(zāi)難，我們還需加倍努力！