一个土木工程师驳四川省教育厅对校舍倒塌原因的解释


送交者: 封了没 2008年5月28日06:13:54 于

　　　　　　书剑子
　　　　　　
　　　　　　校舍在地震中倒塌的原因何在，是一个极其专业及其严肃的问题。不深层次反思和改进，怎么对得起那些死去的花一样的生命？不尽快寻找出其中人祸的一部分，将一些应该为此承担起责任的人绳之以法，将存在问题的制度更正，怎么对得起中年丧子，而又已经早已做了绝育手术的学生家长？
　　　　　　到目前为止，我们尚未看到任何一个部门出来反思和道歉，更别提承担责任了。我们只看到教育部急切地想把责任推卸给建设部。我们只看到一些权高位重的“专家”们看似很有道理，但是荒唐透顶的“技术解释”。
　　　　　　教育厅是这些校舍的“业主”。学生在你的校舍里出了这么大的伤亡，无论原因如何，你都应该内疚，应该道歉，应该反思。其次，鉴定校舍的倒塌原因，应该由具备专业资质的工程师进行。一个教育厅的党官我想是不具备这个资质的。
　　　　　　我们先看看其调查结果：四川省教育厅对倒塌校舍做了初步调查和评估,将倒塌原因归纳为以下几点:
　　　　　　一、这次地震首先是超过了预计强度,学校校舍抗震难以抵御如此强烈的地震。
　　　　　　二、灾情发生在上课期间,集体伤亡人数比较多。
　　　　　　三、学生上课时集中在教室,楼面负荷大,疏散时又集中在楼梯间,这些走廊、楼梯相对来说是建筑比较薄弱的,所以造成了一定的损害。
　　　　　　四、根据四川省教育行政部门提交的材料,四川省倒塌的相当多的校舍建筑时间比较长,校舍陈旧落后,这也是导致部分校舍垮塌的重要原因。
　　　　　　五、学校的建筑在抗震方面本身就存在着设计方面的先天性缺陷。
　　　　　　
　　　　　　很多院士级别的建筑抗震专家，也在为某些人背书，反复向公众强调“震级高、烈度大”甚至可以误导大众对抗震的理解！我不想驳斥他们，因为对于专业工程师来说都不屑于驳斥！如果这些专家们还有良心，请他们自己打开他们自己作为委员制定的《建筑抗震设计规范》，看看第一页是如何写的。当然这些专家平时都忙着喝酒吃饭拉项目，可能记忆力衰退了，那我不妨给他们读一下。读者们也别总被专家乍乎得不敢说话，其实有些基本问题，还是可以澄清的。
　　　　　　首先我国《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）中，将建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类和丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或者需要尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲乙丁以外的建筑，丁类建筑属于次要建筑。
　　　　　　《建筑工程抗震设防分类标准》对学校建筑的抗震要求如下：教育建筑中，人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼，抗震设防类别应划为乙类。这类房屋采用抗震性能较好的结构类型时，可仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
　　　　　　因此，可以看到我国目前的技术规程，对校舍的抗震要求是不比普通民用建筑低的（甲类一般都是特殊建筑，譬如核电站、生化实验室、重要化工厂、通信中心等建筑），而“专家”们对这一点避而不谈，却“呼吁”我国在灾后重建中可考虑“提高”学校的抗震设防水平，其用意，路人皆知！
　　　　　　然后我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）要求如下：
　　　　　　1.01按本规范进行抗震设计的建筑，其抗震设防的目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或者不需要修理可继续使用，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，经一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。
　　　　　　1.02 抗震设防烈度为6度以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
　　　　　　3.1.3 各抗震设防类别的建筑设防标准，应符合下列要求：
　　　　　　 1甲类建筑，地震作用（设计值）应该高于本地区设防烈度的要求，其值应按照比准的地震安全性评价结果确定。抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应该按照本地区设防高一度的要求。
　　　　　　2 乙类建筑，地震作用（设计值）应该符合本地区设防烈度的要求。抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应该按照本地区设防高一度的要求。
　　　　　　
　　　　　　根据我国现行的《建筑抗震规范》要求，四川九寨沟和松潘设防到达8度，设计基本地震动加速度值为300gal(0.3G)。成都、汶川、北川、都江堰、雅安等地，设防为7度，设计地震动加速度值为100gal(0.1G)。
　　　　　　
　　　　　　如何具体在设计上实现上面的要求呢？我国目前的设计要求实现“三水准两阶段”，前面上的三个层次，就是通俗说的“三水准”，其要求用“两阶段”设计来保证。
　　　　　　第一阶段为结构设计计算阶段，主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。确定结构方案和结构布置，用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力，并用极限状态法设计各构件（譬如确定配筋或者确定型钢类型），同时进行结构的抗震变形验算，按照延性和耗能要求，采用相应的构造措施。这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准：小震不坏，中震可修。
　　　　　　第二阶段为验算阶段，主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部位进行弹塑性变形验算，要求其值在避免结构发生倒塌的范围内。如果层间位移超过允许值，认为结构可能发生严重破坏或者倒塌，则需要对薄弱部位采取必要的措施，直到满足要求为止。
　　　　　　通过计算和构造措施，通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算，实现“小震不坏，中震可修、大震不倒”的抗震要求。
　　　　　　
　　　　　　看完以上，我想对于“这次地震首先是超过了预计强度,学校校舍抗震难以抵御如此强烈的地震”这一点，大众已经有了自己的理解。实际通过航拍图像也可以看见，即使是震中附近，也有很多相对正规的房子，依旧挺立，少数房子甚至还完好无损！日本阪神地震的时候，出于震中的很多高层建筑，连玻璃幕墙都没坏一块玻璃！
　　　　　　很多人上了专家的当，以为如果是个地区设防是7度，一旦烈度超过7度，哪怕是8度，由于8大于7，所以当地建筑就该倒得光光的。没倒塌的，都是质量超级好的。这是极其错误的认识！因为首先工程师在设计过程中，都是偏于安全设计的。几乎每一个环节，都留有余量；其次，达到或者略微超过设防的地震，设计要求是要求“不发生损坏或者经过修理可以继续使用”，而不是倒塌！设计要求，罕遇大地震来临时，也能保证建筑结构发发生倒塌，以保证人员安全！这一点，是专家们十分清楚但是刻意误导的！
　　　　　　关于结构设计往往留有很大的余量的最典型的例子为意大利的瓦伊昂水坝。该坝为双曲拱坝，坝高达262米，坝顶弧长190.5米，壁厚才19.7米！在1963年10月9日的时候，其库区发生了一次严重的山体滑坡事故，滑动范围长1.8公里，宽1.6公里，体积大到27亿立方米！这么巨大的一个滑坡体，以迅雷不及掩耳之势，从高处冲进水库，整个水库几乎瞬间被填平，水库的水宛若海啸一般冲向大坝，越过坝顶，扫荡了下游的峡谷，电站顷刻作废，2000多人死亡。
　　　　　　但是，大坝却奇迹一般安然无恙！事故以后根据研究人员模拟的结果，当时作用在大坝上的作用力达到设计值得8倍以上！因此工程结构，往往都有相当的安全储备余量！
　　　　　　至于四川省教育厅的第二点：灾情发生在上课期间,集体伤亡人数比较多。我实在难以理解这些高官们的智商。前面说的是“校舍倒塌原因”，而这个第二点只能解释为什么伤亡大，并不能解释为什么“校舍倒塌”。
　　　　　　他们的第三个原因，跟教育部一样。教育部的新闻发言人（可惜他历次都是丑闻发言人），称是因为学校人多荷载大。作为一名结构工程师，我强烈抗议！这样一来，似乎责任是结构工程师的了。实际上，结构工程师在设计任何建筑的时候，都会按照该建筑物的使用目的，合理地考虑了荷载的大小，而且还考虑到一些小概率的，不同的荷载同时作用时，也能保证建筑结构完全处于使用状态下（远远没达到极限状态下，跟倒塌还差十万八千里）。如果连教室荷载大都没有考虑到的话，就应该把这个设计人员送进监狱，再菜的结构工程师也没这么菜的！我国现行《建筑荷载规范》，教学用房的荷载设计不低于200公斤每平方米，楼梯阳台等人群疏散要道，荷载不低于300公斤每平方米。实际结构设计人员设计的时候，一般都还要在此基础上提高，因为这仅仅是最低要求。每平方米能站几个学生，一个学生多重，大家可以自己计算计算。
　　　　　　关于第四点，倒塌的相当多的校舍建筑时间比较长,校舍陈旧落后，这是原因，但是我们更应该思考的是这个问题背后可能存在什么原因。难道一句“符合当时技术规范，但是不符合现在技术规范”，就什么问题都没有了吗？
　　　　　　关于第五点“学校的建筑在抗震方面本身就存在着设计方面的先天性缺陷”我又要强烈抗议。不检查施工问题和是否有吃回扣等腐败问题，而把责任朝设计人员身上推。或者朝“目前建筑抗震科学的技术水平”上推。作为一名工程师，我是强烈抗议的！死了这么多学生，不管是设计还是施工原因，都要追查到底！不是说设计存在先天性不足，就大家都没事。首先审查设计图纸，如果有问题，该处理就处理。但是如果设计没有问题，就该查一查施工，特别是工程款的来龙去脉了吧？我在前面几篇博文中已经说得很清楚了，老教学楼的粉碎性倒塌造成的惨重的伤亡，是因为国家对公共建筑管理的漠视，新教学楼的倒塌造成的人员伤亡，有相当一部分是由于各个环节的腐败！
　　　　　　学校的基建中有多少水分，是业内尽人皆知的公开秘密。在目前大跃进式的高校新校区建设和老校区改造中，腐败更为突出和严重。检察机关指控，2000年5月至2006年4月，李海婴在担任武汉理工大副校长、校园建设指挥部常务副指挥长职务期间，利用其分管招生工作的职务之便，将该校违规招生收取的847.5万元费用隐瞒贪污，将440余万元挪用借给他人从事经营。检察机关还指控，李海婴利用分管招生、基建之便，接受招生中介、基建工程方贿赂214.5万元、美元2万元、港币4万元。
　　　　　　
　　　　　　问题的根本，在于教育经费的不足和国家对公共建筑管理的漠视。这一点，想让官员们公开说出来，无疑与虎谋皮！
　　　　　　
　　　　　　我近期总结专家言论，发现专家言论可以分为三大类：
　　　　　　第一类甘愿做棋子，为了个人目的，说违心的、完全不符合其专业水准的话。其言论在专业上不堪一击。但是他们不在乎，对他们自己的利益来说，这叫做“弃子”，挨点砖头没关系，那些都是虚的。他们可以很快获得其他的实惠。
　　　　　　第二类内心很不平静。但是奈何身处江湖之险，所以只能避实就虚，都圈子说没用的废话。
　　　　　　第三类最为可怕：他们表面上好像仗义执言，听起来似乎很解气，但是都经过很巧妙的包装，对他们自己的现实利益一点都不影响。相反，仗义执言以后，往往就开始“呼吁”，为自己造势。不出我所料，要不了多久，他们就可以获得大笔的科研经费继续他们的“研究”，或者大幅度开始推广他们的技术。说白了，还是为了他们自己的名利而已！如果他们在自己的名利的同时，也为科学技术的进步做了贡献也好“双赢”。可问题是，由于国内的科研体制的种种弊端，他们的研究不会有多少成果，他们的工程，内行看往往也问题多多。