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摘要：抗震设防中结构体系至关重要，一旦选择不当，在地震时会造成不可估量的后果，本文从震害及其震害原因，学校等乙类类建筑震害情况做了分析，提出了规范规定和设计不足，对学校等乙类建筑抗震设计的对策进行讨论。
关键词：震害，震害原因；乙类建筑，砌体结构，抗震设计等级，结构体系
前言
四川汶川8.0级地震发生后,造成了巨大的人员伤亡和财产损失,工
业与民用建筑损坏非常严重。震中大量建筑倒塌，即使没有倒塌的建筑，基本上也都存在结构性损坏；地震主要影响地区都江堰、绵阳、广元及甘肃文县等地，中等和严重损坏的房屋在50%左右。根据现场调查情况，严重损坏的房屋主要是以下类型：无抗震措施的农房和私自搭建的房屋，建设年代较早、抗震设防标准较低的房屋，砌体结构房屋，底层框架上部砌体结构房屋，采用预制空心楼板的预制装配式或装配整体式建筑等。其中采用砌体结构房屋教学楼和住院部倒塌或破坏非常严重。
二．地震震害原因
这次地震中房屋倒塌的主要原因有：1）实际发生地震烈度大大超过抗震设防烈度；2）许多建筑没有按照国家标准设计和建造；3）工程设计或施工质量不过关，或材料的质量问题；4）另外，规范标准不明确，设计人在设计时对结构体系选型不当。
三.医院和学校建筑震害情况:
医院和学校建筑在这次地震中震害特别严重,原因是:1)许多教学楼和医院建筑建造年代较早,原来设计的规范和标准比新规范标准低;2)结构体系选择不合理,比如好多教学楼和医院为砌体结构和钢筋混凝土预制空心板楼盖体系，其抗震性能差;3)施工质量差或不合格。
四.对规范规定及其设计不足的思考：
1）抗震设防的标准可以概括为“小震不坏，中震可修，大震不倒。”但是这次地震大量房屋倒塌，尤其是砌体结构房屋和底部框架上部砌体房屋倒塌最多，即使不倒损坏也很严重，地震中人很难逃生；以下是地震后的现场实拍的一组照片。
圖一
图二
从图一中许多砌体结构房屋在大震中倒塌，图二中这栋底部框架房屋底部一层直接坐垮没了。这说明砌体结构抗震性能差，其主要材料为砖和砂浆，破坏为脆性破坏；而底部框架为上刚下柔结构，底部须设一定数量的抗震墙，地震时上部砌体房屋刚度大，自重大，倾覆力矩很大，底部框架容易破坏，导致整顿房屋倒塌；建议多层砌体房屋在高地震区限制建造。
2）我国最新《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）对于对于学校建筑抗震设防重要性比原有《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）的要求所提高，并且注明了当改用抗震性能较好材料的建筑，允许按标准设防类设防，但没明确学校、医院限制使用砌体房屋的，看来还得进一步研究讨论。
3）学校的教学楼开间和进深都大，层高也高（一般在3.6米），基本上是《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定的上限；《建筑抗震设计规范》局部修订后，对砌体承重房屋高度和层数控制要求有所提高，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中对于砌体承重房屋丙类建筑屋高度和层数控制要求有所提高，但还是没有规定学校和医院等乙类建筑在地震高烈度区限制使用砌体结构，这也许是在使用建材和成本上有一定的考虑。
3）虽然规范规定在地震地震高烈度区可以采用砌体结构，但作为设计人，根据唐山地震和四川地震震害来看，对于重点设防类的建筑还是要采用更加合理的结构体系，比如框架结构和框架-抗震墙结构等抗侧力好的结构体系，如果结构布置合理，避免复杂结构和平面不规则和竖向不规则结构，还是可以收到可观甚至接近砌体结构经济效果的。平、立面应简单规则。平面宜为矩形，方形、圆形等规则的平面。因为形状规整，地震时能整体协调一致，并可以使结构处理简化。当平面为L、T形时，形状凸出凹进，地震是转角应力集中，易于破坏。
4）建筑选址也是非常重要的，从汶川地震震害来看，由于在地震时候山体滑坡、地基塌陷，地震时地基基础承载力设计不足而引起建筑物破坏，也是震害严重的一个原因。历次地震调查表明，同类型的建筑物由于建筑场地不同，其破坏程度会有很大的差别。地震引起的破坏除了直观的震动引起的建筑结构破坏，与场地和地基的条件有很大的关系。所以学校和医院一定要选在稳定的地基上，选择地势平坦、开阔的地方,才能达到地震灾害发生时作为人员避难场所之用。一般而言，岩石、半岩石和密实的地基土对房屋抗震最有利，是最好的建筑场地；而松软的，软弱粘性土等，尤其是易发生砂土液化的地区，都对房屋的抗震不利。
五．目前及今后医院和学校等公共建筑抗震设计的对策：
四川汶川地震后，甘肃省建设厅及甘肃省抗震办公室及时下发了《关于加强“5.12” 汶川地震后我省城乡规划编制及房屋建筑和市镇基础设施抗震设防的工作意见》（下面简称《意见》）的通知，在医院、学校建筑抗震设计上有了明确规定。这个规定不但建筑材料从医院、学校建筑上做了限制，而且在结构体系上做了指导，预示着甘肃省建筑抗震设防等级的提高和历史性突破，而且完全符合建筑抗震规范》局部修订的要求。
我认为，要做好医院、学校等公共建筑的抗震设计，不但要掌握和遵循规范，掌握好专业技术，更要结合本地区的自然条件和环境，经济等因素，才能取得安全、经济的效果。要重视结构概念设计、重视结构选型。砌体结构抗震性能比钢筋混凝土框架结构要差，采用钢筋混凝土预制空心板楼盖比采用现浇楼盖结构整体性差，这在历次震害中都已经证明。对于医院和学校等公共建筑我们虽然采用了加强措施，划分为乙类建筑，其抗震构造要求虽然采用了比本地区设防烈度提高一度的抗震措施，但从抗震性能上比采用框架结构和框架-抗震墙结构要差，而且根据以往设计经验，对于多层框架结构与多层砌体结构，相对而言，成本差得不是很多。
根据本人在本地区（7度设防，地震加速度为0.15g,相当于7.5度）以前设计的几个医院门诊大楼、急救中心和教学楼，有的采用了多层砌体结构，有的采用框架结构体系，相同功能的医院建筑土建成本按照建筑面积计算：砌体结构（楼板为现浇板）为每平方米480--520元，框架结构体系的为每平方米600--650元左右，多层框架结构的房屋比多层砌体房屋成本提高了25%-35%左右。虽然看起来两者差别很大,但框架结构布置灵活,容易满足建筑功能要求,而砌体结构横墙布置较密，对于带大门厅和大会议室的医院建筑很难满足规范要求；而学校教学楼都是大房间，层高较大，好多教学楼还采用单面外走廊，采用层砌体结构更为不利。
另外，这次震害中表明，好多建筑没有按设计和国家标准施工，甚至有的砌体结构房屋在竣工后墙体产生裂缝，预制板之间没有拉结，这种房屋虽然能够承受竖向荷载，但其抗震能力已经大大降低，房屋整体变差，以致于在地震发生时候整体倒塌；框架结构的房屋有的填充墙没设拉结筋，有的框架梁柱节点没有箍筋加密，有的梁柱节点处柱子破坏而梁完好，这说明设计中没有做到“强柱弱梁，强节点，强锚固”的要求，这要求设计人和图纸审查单位在今后的工作中严格要求自己，对错误的设计要承担不可推卸责任。
而我们国家的政府监督部门及其监理制度也要要更进一步完善，要对工程实体严把质量关，不但要检查合格的施工质量隐蔽记录，更要对工程实体要跟踪检查，对存在的隐患要及时处理；就目前而言，好多建筑工地监理人员配置不够，虽然我国监理制度强制实施旁站监理制度，但旁站，巡视的力度还不够，这也是容易造成工程隐患的原因。这次四川汶川地震中，有些前几年刚刚建成的建筑由于施工质量差而直接倒塌或破坏严重，这足以警示我们对今后施工质量监督制度要进一步加强和完善。
六．结束语：
根据历次震害经验，设计中学校及其医院采用砌体结构的多层建筑在地震中损害严重。因为其建造地点多，面积比较大，一旦震害发生，后果严重。为了提高医院、学校等公共建筑的防灾等级，我认为在今后的建设中，在地震地区，对于重点设防类建筑，即乙类建筑应限制采用多层砌体结构，大力推广多层钢筋混凝土框架、框架-抗震墙结构等抗震能力好的结构体系。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：震害，震害原因；乙类建筑，砌体结构，抗震设计等级，结构体系
前言
四川汶川8.0级地震发生后,造成了巨大的人员伤亡和财产损失,工
业与民用建筑损坏非常严重。震中大量建筑倒塌，即使没有倒塌的建筑，基本上也都存在结构性损坏；地震主要影响地区都江堰、绵阳、广元及甘肃文县等地，中等和严重损坏的房屋在50%左右。根据现场调查情况，严重损坏的房屋主要是以下类型：无抗震措施的农房和私自搭建的房屋，建设年代较早、抗震设防标准较低的房屋，砌体结构房屋，底层框架上部砌体结构房屋，采用预制空心楼板的预制装配式或装配整体式建筑等。其中采用砌体结构房屋教学楼和住院部倒塌或破坏非常严重。
二．地震震害原因
这次地震中房屋倒塌的主要原因有：1）实际发生地震烈度大大超过抗震设防烈度；2）许多建筑没有按照国家标准设计和建造；3）工程设计或施工质量不过关，或材料的质量问题；4）另外，规范标准不明确，设计人在设计时对结构体系选型不当。
三.医院和学校建筑震害情况:
医院和学校建筑在这次地震中震害特别严重,原因是:1)许多教学楼和医院建筑建造年代较早,原来设计的规范和标准比新规范标准低;2)结构体系选择不合理,比如好多教学楼和医院为砌体结构和钢筋混凝土预制空心板楼盖体系，其抗震性能差;3)施工质量差或不合格。
四.对规范规定及其设计不足的思考：
1）抗震设防的标准可以概括为“小震不坏，中震可修，大震不倒。”但是这次地震大量房屋倒塌，尤其是砌体结构房屋和底部框架上部砌体房屋倒塌最多，即使不倒损坏也很严重，地震中人很难逃生；以下是地震后的现场实拍的一组照片。
圖一
图二
从图一中许多砌体结构房屋在大震中倒塌，图二中这栋底部框架房屋底部一层直接坐垮没了。这说明砌体结构抗震性能差，其主要材料为砖和砂浆，破坏为脆性破坏；而底部框架为上刚下柔结构，底部须设一定数量的抗震墙，地震时上部砌体房屋刚度大，自重大，倾覆力矩很大，底部框架容易破坏，导致整顿房屋倒塌；建议多层砌体房屋在高地震区限制建造。
2）我国最新《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）对于对于学校建筑抗震设防重要性比原有《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）的要求所提高，并且注明了当改用抗震性能较好材料的建筑，允许按标准设防类设防，但没明确学校、医院限制使用砌体房屋的，看来还得进一步研究讨论。
3）学校的教学楼开间和进深都大，层高也高（一般在3.6米），基本上是《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定的上限；《建筑抗震设计规范》局部修订后，对砌体承重房屋高度和层数控制要求有所提高，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中对于砌体承重房屋丙类建筑屋高度和层数控制要求有所提高，但还是没有规定学校和医院等乙类建筑在地震高烈度区限制使用砌体结构，这也许是在使用建材和成本上有一定的考虑。
3）虽然规范规定在地震地震高烈度区可以采用砌体结构，但作为设计人，根据唐山地震和四川地震震害来看，对于重点设防类的建筑还是要采用更加合理的结构体系，比如框架结构和框架-抗震墙结构等抗侧力好的结构体系，如果结构布置合理，避免复杂结构和平面不规则和竖向不规则结构，还是可以收到可观甚至接近砌体结构经济效果的。平、立面应简单规则。平面宜为矩形，方形、圆形等规则的平面。因为形状规整，地震时能整体协调一致，并可以使结构处理简化。当平面为L、T形时，形状凸出凹进，地震是转角应力集中，易于破坏。
4）建筑选址也是非常重要的，从汶川地震震害来看，由于在地震时候山体滑坡、地基塌陷，地震时地基基础承载力设计不足而引起建筑物破坏，也是震害严重的一个原因。历次地震调查表明，同类型的建筑物由于建筑场地不同，其破坏程度会有很大的差别。地震引起的破坏除了直观的震动引起的建筑结构破坏，与场地和地基的条件有很大的关系。所以学校和医院一定要选在稳定的地基上，选择地势平坦、开阔的地方,才能达到地震灾害发生时作为人员避难场所之用。一般而言，岩石、半岩石和密实的地基土对房屋抗震最有利，是最好的建筑场地；而松软的，软弱粘性土等，尤其是易发生砂土液化的地区，都对房屋的抗震不利。
五．目前及今后医院和学校等公共建筑抗震设计的对策：
四川汶川地震后，甘肃省建设厅及甘肃省抗震办公室及时下发了《关于加强“5.12” 汶川地震后我省城乡规划编制及房屋建筑和市镇基础设施抗震设防的工作意见》（下面简称《意见》）的通知，在医院、学校建筑抗震设计上有了明确规定。这个规定不但建筑材料从医院、学校建筑上做了限制，而且在结构体系上做了指导，预示着甘肃省建筑抗震设防等级的提高和历史性突破，而且完全符合建筑抗震规范》局部修订的要求。
我认为，要做好医院、学校等公共建筑的抗震设计，不但要掌握和遵循规范，掌握好专业技术，更要结合本地区的自然条件和环境，经济等因素，才能取得安全、经济的效果。要重视结构概念设计、重视结构选型。砌体结构抗震性能比钢筋混凝土框架结构要差，采用钢筋混凝土预制空心板楼盖比采用现浇楼盖结构整体性差，这在历次震害中都已经证明。对于医院和学校等公共建筑我们虽然采用了加强措施，划分为乙类建筑，其抗震构造要求虽然采用了比本地区设防烈度提高一度的抗震措施，但从抗震性能上比采用框架结构和框架-抗震墙结构要差，而且根据以往设计经验，对于多层框架结构与多层砌体结构，相对而言，成本差得不是很多。
根据本人在本地区（7度设防，地震加速度为0.15g,相当于7.5度）以前设计的几个医院门诊大楼、急救中心和教学楼，有的采用了多层砌体结构，有的采用框架结构体系，相同功能的医院建筑土建成本按照建筑面积计算：砌体结构（楼板为现浇板）为每平方米480--520元，框架结构体系的为每平方米600--650元左右，多层框架结构的房屋比多层砌体房屋成本提高了25%-35%左右。虽然看起来两者差别很大,但框架结构布置灵活,容易满足建筑功能要求,而砌体结构横墙布置较密，对于带大门厅和大会议室的医院建筑很难满足规范要求；而学校教学楼都是大房间，层高较大，好多教学楼还采用单面外走廊，采用层砌体结构更为不利。
另外，这次震害中表明，好多建筑没有按设计和国家标准施工，甚至有的砌体结构房屋在竣工后墙体产生裂缝，预制板之间没有拉结，这种房屋虽然能够承受竖向荷载，但其抗震能力已经大大降低，房屋整体变差，以致于在地震发生时候整体倒塌；框架结构的房屋有的填充墙没设拉结筋，有的框架梁柱节点没有箍筋加密，有的梁柱节点处柱子破坏而梁完好，这说明设计中没有做到“强柱弱梁，强节点，强锚固”的要求，这要求设计人和图纸审查单位在今后的工作中严格要求自己，对错误的设计要承担不可推卸责任。
而我们国家的政府监督部门及其监理制度也要要更进一步完善，要对工程实体严把质量关，不但要检查合格的施工质量隐蔽记录，更要对工程实体要跟踪检查，对存在的隐患要及时处理；就目前而言，好多建筑工地监理人员配置不够，虽然我国监理制度强制实施旁站监理制度，但旁站，巡视的力度还不够，这也是容易造成工程隐患的原因。这次四川汶川地震中，有些前几年刚刚建成的建筑由于施工质量差而直接倒塌或破坏严重，这足以警示我们对今后施工质量监督制度要进一步加强和完善。
六．结束语：
根据历次震害经验，设计中学校及其医院采用砌体结构的多层建筑在地震中损害严重。因为其建造地点多，面积比较大，一旦震害发生，后果严重。为了提高医院、学校等公共建筑的防灾等级，我认为在今后的建设中，在地震地区，对于重点设防类建筑，即乙类建筑应限制采用多层砌体结构，大力推广多层钢筋混凝土框架、框架-抗震墙结构等抗震能力好的结构体系。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。