2月23日，北京時(shí)間8時(shí)37分，毗鄰新疆的塔吉克斯坦發(fā)生7.2級(jí)左右強(qiáng)烈地震，中國(guó)駐塔吉克斯坦大使館提醒廣大旅塔中國(guó)公民做好防震準(zhǔn)備。

(資料圖片僅供參考)

自2月以來國(guó)內(nèi)外地震頻繁發(fā)生，除了不久前發(fā)生的土耳其地震外，廣東佛山和河源也分別發(fā)生了3.2級(jí)和4.3級(jí)地震，不少市民表示有震感。

地震引發(fā)大家對(duì)建筑物抗震能力和安全性的關(guān)注，截至2月21日，土耳其地震已造成4.1萬(wàn)人死亡，至少50萬(wàn)棟房屋需要新建。土耳其地震可以給我國(guó)建筑抗震帶來什么啟示？廣東有無(wú)發(fā)生大地震的可能？目前廣東的建筑物是否足以抵御？未來我們可以如何更好地預(yù)防地震？

為此，廣東網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺(tái)記者專訪了中國(guó)工程院院士、廣州大學(xué)工程抗震研究中心主任周福霖院士。從1982年起，周福霖便致力于研發(fā)工程結(jié)構(gòu)隔震、減震和振動(dòng)控制技術(shù)，力圖讓國(guó)人住上在地震中不會(huì)倒塌的房子。

中國(guó)工程院院士、廣州大學(xué)工程抗震研究中心主任周福霖

傳統(tǒng)抗震技術(shù)基于地震烈度預(yù)測(cè)設(shè)置 具有不確定性

Q1：這次土耳其大地震中，許多建筑物倒塌，造成大量傷亡，引起了大家對(duì)地震中建筑物抗震能力的關(guān)注。從建筑物抗震減災(zāi)的角度看，這次土耳其大地震帶給我們的啟示是什么？

周福霖：目前包括土耳其在內(nèi)的很多地方，其建筑物大多采用的是傳統(tǒng)抗震技術(shù)，即通過加強(qiáng)建筑物自身的柱子和樑的強(qiáng)度和剛度，來預(yù)防地震時(shí)房子破壞倒塌。

但這個(gè)技術(shù)在土耳其地震中就暴露出兩個(gè)問題：第一，建筑的抗震設(shè)防烈度是人為預(yù)計(jì)的，可是實(shí)際地震強(qiáng)度卻是高度不確定的，當(dāng)?shù)卣鸬膹?qiáng)度遠(yuǎn)大于設(shè)防烈度時(shí)，很容易導(dǎo)致建筑物倒塌。這次土耳其地震產(chǎn)生的地面加速度，已經(jīng)超過了原本設(shè)防烈度的2、3倍，所以按原設(shè)防烈度設(shè)計(jì)的房屋，即使是正規(guī)建造，很多也難免倒塌。

第二，傳統(tǒng)的建筑抗震設(shè)計(jì)，往往以單純?cè)黾咏Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度為主要手段，相對(duì)而言是脆性的，基本只能承受一次強(qiáng)地震的沖擊。但是很多地震的發(fā)生都不止一次強(qiáng)震，主震之后還會(huì)有很多余震沖擊。何況這次土耳其地震是2次7.8級(jí)的地震加上不止一次6級(jí)以上的余震，即使建筑物在主震時(shí)沒倒，余震里很可能就倒下了。

這次土耳其地震，可以說凸顯出傳統(tǒng)建筑物抗震技術(shù)不足以保障超烈度大地震中房屋建筑的安全這一問題。

國(guó)內(nèi)隔震技術(shù)應(yīng)用可支撐到31樓

Q2：除了傳統(tǒng)的抗震方式，目前還有哪些比較先進(jìn)的建筑物抗震技術(shù)？我們還可以怎么提高建筑物的抗震安全性？

周福霖：目前國(guó)際上比較先進(jìn)的抗震技術(shù)主要有兩種，首先是隔震技術(shù)，其次是減震技術(shù)。目前，這兩類技術(shù)已被廣泛運(yùn)用于美國(guó)、日本、新西蘭等多個(gè)國(guó)家。

采用傳統(tǒng)抗震技術(shù)的結(jié)構(gòu)，地震能量會(huì)從建筑物底層直接輸導(dǎo)到頂層，造成建筑物劇烈晃動(dòng)，直到建筑物塌陷能量才消散。

隔震技術(shù)是通過在建筑物底部安裝隔震支座，如疊層橡膠隔震支座、摩擦隔震支座等，隔離地震帶來的震動(dòng)，傳導(dǎo)到建筑物上部結(jié)構(gòu)的地震能量可以減少50%到80%。這就好比在建筑底部與地底間形成一層柔軟的“海水層”，任憑地底下如何震動(dòng)，建筑這艘“船”只會(huì)“在水上漂動(dòng)”，不會(huì)受到太多震動(dòng)的影響。同一實(shí)驗(yàn)震波下，加裝了隔震裝置的建筑模型（左）相比未加裝隔震裝置的建筑模型（右）振動(dòng)幅度明顯減少。

減震技術(shù)則是在建筑物結(jié)構(gòu)上裝設(shè)消能裝置，如黏滯阻尼器、金屬阻尼器等，使得地震房屋晃動(dòng)時(shí)，能量可以通過這些裝置消耗掉約30%到50%，從而減輕房屋的破損程度，增強(qiáng)其抗倒塌能力。同一實(shí)驗(yàn)震波下，裝設(shè)了消能減震裝置的建筑模型（左）相比未裝設(shè)模型的建筑模型（右）振動(dòng)幅度更小。

Q3：目前國(guó)內(nèi)這些新型抗震技術(shù)水平如何？是否能經(jīng)受住大地震考驗(yàn)？

周福霖：以疊層橡膠隔震支座技術(shù)為例，國(guó)內(nèi)經(jīng)過40年不斷的技術(shù)改進(jìn)，從最開始可以應(yīng)用于8層樓的隔震技術(shù)，到現(xiàn)在最高可以應(yīng)用于31層樓。目前隔減震技術(shù)在國(guó)內(nèi)許多大型建筑工程上亦已應(yīng)用，如北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)70萬(wàn)平方米的航站樓，全部安裝了橡膠隔震支座，地震反應(yīng)大概能降至裝設(shè)前的1/4。港珠澳大橋上安裝了約2000個(gè)隔震支座，能經(jīng)受的地震烈度從原本廣東地區(qū)設(shè)定的7度可以提升至9度，也成為世界上最長(zhǎng)的隔減震跨海大橋。

這些技術(shù)也經(jīng)歷過真實(shí)大地震的考驗(yàn)。例如2008年汶川地震后，我們參與了汶川第二小學(xué)的隔震工程援建。2013年蘆山地震時(shí)，汶川二小的老師就告訴學(xué)生“你們不要往外跑，我們這是隔震房屋，在里面比室外還安全。”后來的儀器檢測(cè)結(jié)果也證明了，采取了隔震措施的汶川二小與隔壁沒有采取隔震措施的汶川一小相比，建筑物的地震反應(yīng)相差了6倍。

汶川地震后，蘆山縣人民醫(yī)院門診樓重建時(shí)亦采用了隔震技術(shù)，總共裝設(shè)了83根隔震支座。

新型抗震技術(shù)推廣較少，廣東這方面工作有待加強(qiáng)

Q4：2月以來，廣東的佛山和河源也分別發(fā)生3.2級(jí)以及4.3級(jí)地震，大家對(duì)自身所住房子的抗震安全性也非常關(guān)心。目前廣東的房屋普遍能抵御多大程度的地震？未來廣東發(fā)生大地震的可能性高嗎？是否有必要加強(qiáng)房屋的抗震能力？

周福霖：我國(guó)房屋的抗震設(shè)計(jì)以《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》規(guī)定的抗震設(shè)防烈度為依據(jù)，總共分為12度，全國(guó)被劃分為高烈度區(qū)（8度及8度以上）和中低烈度區(qū)。目前廣東大部分地區(qū)如廣州、深圳處在中低烈度區(qū)，設(shè)防烈度為6-7度，部分地區(qū)如汕頭處于高烈度區(qū)，設(shè)防烈度為8度，可以應(yīng)對(duì)類似佛山和河源地震級(jí)別的普通規(guī)模地震。但農(nóng)村或城中村自建房，以及老城區(qū)的一些老舊建筑，可能未按照抗震規(guī)范修建，發(fā)生地震時(shí)會(huì)比較危險(xiǎn)，應(yīng)該加強(qiáng)房屋的抗震能力。

2021年中國(guó)頒布了《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》，規(guī)定從2022年起，“兩區(qū)八類”新建建筑必須采用隔震減震等技術(shù)。“兩區(qū)”是指高烈度區(qū)和全國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)，包括主要的省會(huì)城市和珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。“八類”是指學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、應(yīng)急指揮中心、廣播電視等重點(diǎn)場(chǎng)所建筑。但目前為止，廣東在這方面的推動(dòng)還是比較少，大家的預(yù)防動(dòng)力還不是很足，這其實(shí)是一個(gè)危險(xiǎn)的信號(hào)。因?yàn)槲覀儑?guó)家很多大地震都曾發(fā)生在原本的中低烈度區(qū)，像唐山歷史上沒有發(fā)生過大地震，當(dāng)時(shí)的抗震設(shè)防烈度6度比廣州還低，汶川所處的龍門山斷裂帶中段也比較穩(wěn)定，但這兩個(gè)地方后來都發(fā)生了大地震。因此即使處于中低烈度地區(qū)，大家的思想也不能麻痹，還是要提高預(yù)防意識(shí)。

舊有建筑抗震改造：不難，不貴，工期不長(zhǎng)

Q5：如果要改造像城中村、老舊小區(qū)這類舊有房屋，加設(shè)這些隔震裝置，是否可行？同時(shí)，改造成本會(huì)很大嗎？

周福霖：掌握了技術(shù)之后其實(shí)并不難。一般我們會(huì)先在村鎮(zhèn)建筑物地面上往下挖，在地面標(biāo)高以下形成一個(gè)工作空間，然后在建筑基底適當(dāng)位置采用千斤頂把房屋頂起來，接著采用托換技術(shù)把隔震支座塞入建筑物底部的適當(dāng)位置，之后就可以釋放千斤頂，重新恢復(fù)原樣。在此期間人可以照常在建筑物里正常活動(dòng)，不需要搬遷。對(duì)施工方或開發(fā)商而言，加裝新型隔震裝置只會(huì)使整個(gè)建筑工期適當(dāng)延長(zhǎng)，成本每平方米造價(jià)也只會(huì)多200元到300元左右。現(xiàn)在的建筑裝修每平方米動(dòng)輒也要幾千塊錢，如果增加200元可以在地震來臨時(shí)保障人的生命財(cái)產(chǎn)，這個(gè)成本實(shí)際上是很小的。

用于隔震的橡膠支座。拍攝：陳詩(shī)歡

資料圖片：用于減震的黏滯阻尼器

Q6：接下來如果要推廣抗震技術(shù)在更多房屋建筑上的應(yīng)用，使得大家住的房屋更安全，可以如何做？未來我們還可以如何更好地預(yù)防地震？

周福霖：對(duì)政府而言，應(yīng)該更加重視地震帶來的危害，要切實(shí)抓好貫徹國(guó)家規(guī)定的“兩區(qū)八類”建筑采用隔減震技術(shù)。同時(shí)要培訓(xùn)建筑設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)新的隔震設(shè)計(jì)技術(shù)。以往在追求發(fā)展速度的情況下，設(shè)計(jì)人員用老辦法一個(gè)星期就可以快速設(shè)計(jì)出一套房屋，自然就沒有動(dòng)力想要掌握新技術(shù)。但現(xiàn)在是高質(zhì)量發(fā)展的時(shí)代，我們的建筑應(yīng)該帶給民眾更好的質(zhì)量，而不是仍舊盲目地追求數(shù)量和速度。除此之外，要加大對(duì)老百姓的技術(shù)科普，讓他們了解隔減震技術(shù)的好處，形成意識(shí)觀念。讓開發(fā)商增加造價(jià)成本非常困難，但如果可以和民眾講清楚只要增加兩三百元卻可以保命保一輩子這個(gè)道理，老百姓是會(huì)愿意在建筑中加裝的。現(xiàn)在在一些國(guó)家已經(jīng)形成這樣的觀念，像在日本，超過60米的建筑如果沒有采用隔震技術(shù)，老百姓是不會(huì)買的。

大地震給我們一個(gè)重要的啟示就是要克服麻痹思想，保持警惕。對(duì)于地震預(yù)防，政府應(yīng)常備不懈，科研人員應(yīng)鍥而不舍，民眾應(yīng)警鐘長(zhǎng)鳴。

出品：廣東網(wǎng)絡(luò)廣播電視-觸電新聞

記者：陳詩(shī)歡

編輯：陳珊

視頻編輯：彭莎

圖片、視頻拍攝：陳詩(shī)歡 梁嘉杰