正文
一個土木工程師駁四川省教育廳對校舍倒塌原因的解釋
送交者: 封了沒 2008年5月28日06:13:54 於
書劍子
校舍在地震中倒塌的原因何在，是一個極其專業及其嚴肅的問題。不深層次反思和改進，怎麽對得起那些死去的花一樣的生命？不盡快尋找出其中人禍的一部分，將一些應該為此承擔起責任的人繩之以法，將存在問題的製度更正，怎麽對得起中年喪子，而又已經早已做了絕育手術的學生家長？
到目前為止，我們尚未看到任何一個部門出來反思和道歉，更別提承擔責任了。我們隻看到教育部急切地想把責任推卸給建設部。我們隻看到一些權高位重的“專家”們看似很有道理，但是荒唐透頂的“技術解釋”。
教育廳是這些校舍的“業主”。學生在你的校舍裏出了這麽大的傷亡，無論原因如何，你都應該內疚，應該道歉，應該反思。其次，鑒定校舍的倒塌原因，應該由具備專業資質的工程師進行。一個教育廳的黨官我想是不具備這個資質的。
我們先看看其調查結果：四川省教育廳對倒塌校舍做了初步調查和評估,將倒塌原因歸納為以下幾點:
一、這次地震首先是超過了預計強度,學校校舍抗震難以抵禦如此強烈的地震。
二、災情發生在上課期間,集體傷亡人數比較多。
三、學生上課時集中在教室,樓麵負荷大,疏散時又集中在樓梯間,這些走廊、樓梯相對來說是建築比較薄弱的,所以造成了一定的損害。
四、根據四川省教育行政部門提交的材料,四川省倒塌的相當多的校舍建築時間比較長,校舍陳舊落後,這也是導致部分校舍垮塌的重要原因。
五、學校的建築在抗震方麵本身就存在著設計方麵的先天性缺陷。
很多院士級別的建築抗震專家，也在為某些人背書，反複向公眾強調“震級高、烈度大”甚至可以誤導大眾對抗震的理解！我不想駁斥他們，因為對於專業工程師來說都不屑於駁斥！如果這些專家們還有良心，請他們自己打開他們自己作為委員製定的《建築抗震設計規範》，看看第一頁是如何寫的。當然這些專家平時都忙著喝酒吃飯拉項目，可能記憶力衰退了，那我不妨給他們讀一下。讀者們也別總被專家乍乎得不敢說話，其實有些基本問題，還是可以澄清的。
首先我國《建築工程抗震設防分類標準》（GB50223-2004）中，將建築根據其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類和丁類四個抗震設防類別。甲類建築應屬於重大建築工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建築。乙類建築應屬於地震時使用功能不能中斷或者需要盡快恢複的建築，丙類建築應屬於除甲乙丁以外的建築，丁類建築屬於次要建築。
《建築工程抗震設防分類標準》對學校建築的抗震要求如下：教育建築中，人數較多的幼兒園、小學的低層教學樓，抗震設防類別應劃為乙類。這類房屋采用抗震性能較好的結構類型時，可仍按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震措施。
因此，可以看到我國目前的技術規程，對校舍的抗震要求是不比普通民用建築低的（甲類一般都是特殊建築，譬如核電站、生化實驗室、重要化工廠、通信中心等建築），而“專家”們對這一點避而不談，卻“呼籲”我國在災後重建中可考慮“提高”學校的抗震設防水平，其用意，路人皆知！
然後我國《建築抗震設計規範》（GB 50011-2001）要求如下：
1.01按本規範進行抗震設計的建築，其抗震設防的目標是：當遭受低於本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損失或者不需要修理可繼續使用，當遭受相當於本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或者不需要修理仍然可以繼續使用，當遭受高於本地區抗震設防烈度預計的罕遇地震影響時，不至於倒塌或者發生危危及生命的嚴重破壞。
1.02 抗震設防烈度為6度以上地區的建築，必須進行抗震設計。
3.1.3 各抗震設防類別的建築設防標準，應符合下列要求：
1甲類建築，地震作用（設計值）應該高於本地區設防烈度的要求，其值應按照比準的地震安全性評價結果確定。抗震措施，當抗震設防烈度為6～8度時，應該按照本地區設防高一度的要求。
2 乙類建築，地震作用（設計值）應該符合本地區設防烈度的要求。抗震措施，當抗震設防烈度為6～8度時，應該按照本地區設防高一度的要求。
根據我國現行的《建築抗震規範》要求，四川九寨溝和鬆潘設防到達8度，設計基本地震動加速度值為300gal(0.3G)。成都、汶川、北川、都江堰、雅安等地，設防為7度，設計地震動加速度值為100gal(0.1G)。
如何具體在設計上實現上麵的要求呢？我國目前的設計要求實現“三水準兩階段”，前麵上的三個層次，就是通俗說的“三水準”，其要求用“兩階段”設計來保證。
第一階段為結構設計計算階段，主要任務是承載能力計算和一係列基本抗震構造措施設計。確定結構方案和結構布置，用小震作用計算結構彈性位移和構件的內力，並用極限狀態法設計各構件（譬如確定配筋或者確定型鋼類型），同時進行結構的抗震變形驗算，按照延性和耗能要求，采用相應的構造措施。這樣就基本可以做到保證前麵所說的“三水準”中的前兩個水準：小震不壞，中震可修。
第二階段為驗算階段，主要對抗震有特殊要求或者對地震特別敏感、存在大震作用時容易發生災害的薄弱部位進行彈塑性變形驗算，要求其值在避免結構發生倒塌的範圍內。如果層間位移超過允許值，認為結構可能發生嚴重破壞或者倒塌，則需要對薄弱部位采取必要的措施，直到滿足要求為止。
通過計算和構造措施，通過彈性階段的設計計算和塑性階段的驗算，實現“小震不壞，中震可修、大震不倒”的抗震要求。
看完以上，我想對於“這次地震首先是超過了預計強度,學校校舍抗震難以抵禦如此強烈的地震”這一點，大眾已經有了自己的理解。實際通過航拍圖像也可以看見，即使是震中附近，也有很多相對正規的房子，依舊挺立，少數房子甚至還完好無損！日本阪神地震的時候，出於震中的很多高層建築，連玻璃幕牆都沒壞一塊玻璃！
很多人上了專家的當，以為如果是個地區設防是7度，一旦烈度超過7度，哪怕是8度，由於8大於7，所以當地建築就該倒得光光的。沒倒塌的，都是質量超級好的。這是極其錯誤的認識！因為首先工程師在設計過程中，都是偏於安全設計的。幾乎每一個環節，都留有餘量；其次，達到或者略微超過設防的地震，設計要求是要求“不發生損壞或者經過修理可以繼續使用”，而不是倒塌！設計要求，罕遇大地震來臨時，也能保證建築結構發發生倒塌，以保證人員安全！這一點，是專家們十分清楚但是刻意誤導的！
關於結構設計往往留有很大的餘量的最典型的例子為意大利的瓦伊昂水壩。該壩為雙曲拱壩，壩高達262米，壩頂弧長190.5米，壁厚才19.7米！在1963年10月9日的時候，其庫區發生了一次嚴重的山體滑坡事故，滑動範圍長1.8公裏，寬1.6公裏，體積大到27億立方米！這麽巨大的一個滑坡體，以迅雷不及掩耳之勢，從高處衝進水庫，整個水庫幾乎瞬間被填平，水庫的水宛若海嘯一般衝向大壩，越過壩頂，掃蕩了下遊的峽穀，電站頃刻作廢，2000多人死亡。
但是，大壩卻奇跡一般安然無恙！事故以後根據研究人員模擬的結果，當時作用在大壩上的作用力達到設計值得8倍以上！因此工程結構，往往都有相當的安全儲備餘量！
至於四川省教育廳的第二點：災情發生在上課期間,集體傷亡人數比較多。我實在難以理解這些高官們的智商。前麵說的是“校舍倒塌原因”，而這個第二點隻能解釋為什麽傷亡大，並不能解釋為什麽“校舍倒塌”。
他們的第三個原因，跟教育部一樣。教育部的新聞發言人（可惜他曆次都是醜聞發言人），稱是因為學校人多荷載大。作為一名結構工程師，我強烈抗議！這樣一來，似乎責任是結構工程師的了。實際上，結構工程師在設計任何建築的時候，都會按照該建築物的使用目的，合理地考慮了荷載的大小，而且還考慮到一些小概率的，不同的荷載同時作用時，也能保證建築結構完全處於使用狀態下（遠遠沒達到極限狀態下，跟倒塌還差十萬八千裏）。如果連教室荷載大都沒有考慮到的話，就應該把這個設計人員送進監獄，再菜的結構工程師也沒這麽菜的！我國現行《建築荷載規範》，教學用房的荷載設計不低於200公斤每平方米，樓梯陽台等人群疏散要道，荷載不低於300公斤每平方米。實際結構設計人員設計的時候，一般都還要在此基礎上提高，因為這僅僅是最低要求。每平方米能站幾個學生，一個學生多重，大家可以自己計算計算。
關於第四點，倒塌的相當多的校舍建築時間比較長,校舍陳舊落後，這是原因，但是我們更應該思考的是這個問題背後可能存在什麽原因。難道一句“符合當時技術規範，但是不符合現在技術規範”，就什麽問題都沒有了嗎？
關於第五點“學校的建築在抗震方麵本身就存在著設計方麵的先天性缺陷”我又要強烈抗議。不檢查施工問題和是否有吃回扣等腐敗問題，而把責任朝設計人員身上推。或者朝“目前建築抗震科學的技術水平”上推。作為一名工程師，我是強烈抗議的！死了這麽多學生，不管是設計還是施工原因，都要追查到底！不是說設計存在先天性不足，就大家都沒事。首先審查設計圖紙，如果有問題，該處理就處理。但是如果設計沒有問題，就該查一查施工，特別是工程款的來龍去脈了吧？我在前麵幾篇博文中已經說得很清楚了，老教學樓的粉碎性倒塌造成的慘重的傷亡，是因為國家對公共建築管理的漠視，新教學樓的倒塌造成的人員傷亡，有相當一部分是由於各個環節的腐敗！
學校的基建中有多少水分，是業內盡人皆知的公開秘密。在目前大躍進式的高校新校區建設和老校區改造中，腐敗更為突出和嚴重。檢察機關指控，2000年5月至2006年4月，李海嬰在擔任武漢理工大副校長、校園建設指揮部常務副指揮長職務期間，利用其分管招生工作的職務之便，將該校違規招生收取的847.5萬元費用隱瞞貪汙，將440餘萬元挪用借給他人從事經營。檢察機關還指控，李海嬰利用分管招生、基建之便，接受招生中介、基建工程方賄賂214.5萬元、美元2萬元、港幣4萬元。
問題的根本，在於教育經費的不足和國家對公共建築管理的漠視。這一點，想讓官員們公開說出來，無疑與虎謀皮！
我近期總結專家言論，發現專家言論可以分為三大類：
第一類甘願做棋子，為了個人目的，說違心的、完全不符合其專業水準的話。其言論在專業上不堪一擊。但是他們不在乎，對他們自己的利益來說，這叫做“棄子”，挨點磚頭沒關係，那些都是虛的。他們可以很快獲得其他的實惠。
第二類內心很不平靜。但是奈何身處江湖之險，所以隻能避實就虛，都圈子說沒用的廢話。
第三類最為可怕：他們表麵上好像仗義執言，聽起來似乎很解氣，但是都經過很巧妙的包裝，對他們自己的現實利益一點都不影響。相反，仗義執言以後，往往就開始“呼籲”，為自己造勢。不出我所料，要不了多久，他們就可以獲得大筆的科研經費繼續他們的“研究”，或者大幅度開始推廣他們的技術。說白了，還是為了他們自己的名利而已！如果他們在自己的名利的同時，也為科學技術的進步做了貢獻也好“雙贏”。可問題是，由於國內的科研體製的種種弊端，他們的研究不會有多少成果，他們的工程，內行看往往也問題多多。
送交者: 封了沒 2008年5月28日06:13:54 於
書劍子
校舍在地震中倒塌的原因何在，是一個極其專業及其嚴肅的問題。不深層次反思和改進，怎麽對得起那些死去的花一樣的生命？不盡快尋找出其中人禍的一部分，將一些應該為此承擔起責任的人繩之以法，將存在問題的製度更正，怎麽對得起中年喪子，而又已經早已做了絕育手術的學生家長？
到目前為止，我們尚未看到任何一個部門出來反思和道歉，更別提承擔責任了。我們隻看到教育部急切地想把責任推卸給建設部。我們隻看到一些權高位重的“專家”們看似很有道理，但是荒唐透頂的“技術解釋”。
教育廳是這些校舍的“業主”。學生在你的校舍裏出了這麽大的傷亡，無論原因如何，你都應該內疚，應該道歉，應該反思。其次，鑒定校舍的倒塌原因，應該由具備專業資質的工程師進行。一個教育廳的黨官我想是不具備這個資質的。
我們先看看其調查結果：四川省教育廳對倒塌校舍做了初步調查和評估,將倒塌原因歸納為以下幾點:
一、這次地震首先是超過了預計強度,學校校舍抗震難以抵禦如此強烈的地震。
二、災情發生在上課期間,集體傷亡人數比較多。
三、學生上課時集中在教室,樓麵負荷大,疏散時又集中在樓梯間,這些走廊、樓梯相對來說是建築比較薄弱的,所以造成了一定的損害。
四、根據四川省教育行政部門提交的材料,四川省倒塌的相當多的校舍建築時間比較長,校舍陳舊落後,這也是導致部分校舍垮塌的重要原因。
五、學校的建築在抗震方麵本身就存在著設計方麵的先天性缺陷。
很多院士級別的建築抗震專家，也在為某些人背書，反複向公眾強調“震級高、烈度大”甚至可以誤導大眾對抗震的理解！我不想駁斥他們，因為對於專業工程師來說都不屑於駁斥！如果這些專家們還有良心，請他們自己打開他們自己作為委員製定的《建築抗震設計規範》，看看第一頁是如何寫的。當然這些專家平時都忙著喝酒吃飯拉項目，可能記憶力衰退了，那我不妨給他們讀一下。讀者們也別總被專家乍乎得不敢說話，其實有些基本問題，還是可以澄清的。
首先我國《建築工程抗震設防分類標準》（GB50223-2004）中，將建築根據其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類和丁類四個抗震設防類別。甲類建築應屬於重大建築工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建築。乙類建築應屬於地震時使用功能不能中斷或者需要盡快恢複的建築，丙類建築應屬於除甲乙丁以外的建築，丁類建築屬於次要建築。
《建築工程抗震設防分類標準》對學校建築的抗震要求如下：教育建築中，人數較多的幼兒園、小學的低層教學樓，抗震設防類別應劃為乙類。這類房屋采用抗震性能較好的結構類型時，可仍按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震措施。
因此，可以看到我國目前的技術規程，對校舍的抗震要求是不比普通民用建築低的（甲類一般都是特殊建築，譬如核電站、生化實驗室、重要化工廠、通信中心等建築），而“專家”們對這一點避而不談，卻“呼籲”我國在災後重建中可考慮“提高”學校的抗震設防水平，其用意，路人皆知！
然後我國《建築抗震設計規範》（GB 50011-2001）要求如下：
1.01按本規範進行抗震設計的建築，其抗震設防的目標是：當遭受低於本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損失或者不需要修理可繼續使用，當遭受相當於本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或者不需要修理仍然可以繼續使用，當遭受高於本地區抗震設防烈度預計的罕遇地震影響時，不至於倒塌或者發生危危及生命的嚴重破壞。
1.02 抗震設防烈度為6度以上地區的建築，必須進行抗震設計。
3.1.3 各抗震設防類別的建築設防標準，應符合下列要求：
1甲類建築，地震作用（設計值）應該高於本地區設防烈度的要求，其值應按照比準的地震安全性評價結果確定。抗震措施，當抗震設防烈度為6～8度時，應該按照本地區設防高一度的要求。
2 乙類建築，地震作用（設計值）應該符合本地區設防烈度的要求。抗震措施，當抗震設防烈度為6～8度時，應該按照本地區設防高一度的要求。
根據我國現行的《建築抗震規範》要求，四川九寨溝和鬆潘設防到達8度，設計基本地震動加速度值為300gal(0.3G)。成都、汶川、北川、都江堰、雅安等地，設防為7度，設計地震動加速度值為100gal(0.1G)。
如何具體在設計上實現上麵的要求呢？我國目前的設計要求實現“三水準兩階段”，前麵上的三個層次，就是通俗說的“三水準”，其要求用“兩階段”設計來保證。
第一階段為結構設計計算階段，主要任務是承載能力計算和一係列基本抗震構造措施設計。確定結構方案和結構布置，用小震作用計算結構彈性位移和構件的內力，並用極限狀態法設計各構件（譬如確定配筋或者確定型鋼類型），同時進行結構的抗震變形驗算，按照延性和耗能要求，采用相應的構造措施。這樣就基本可以做到保證前麵所說的“三水準”中的前兩個水準：小震不壞，中震可修。
第二階段為驗算階段，主要對抗震有特殊要求或者對地震特別敏感、存在大震作用時容易發生災害的薄弱部位進行彈塑性變形驗算，要求其值在避免結構發生倒塌的範圍內。如果層間位移超過允許值，認為結構可能發生嚴重破壞或者倒塌，則需要對薄弱部位采取必要的措施，直到滿足要求為止。
通過計算和構造措施，通過彈性階段的設計計算和塑性階段的驗算，實現“小震不壞，中震可修、大震不倒”的抗震要求。
看完以上，我想對於“這次地震首先是超過了預計強度,學校校舍抗震難以抵禦如此強烈的地震”這一點，大眾已經有了自己的理解。實際通過航拍圖像也可以看見，即使是震中附近，也有很多相對正規的房子，依舊挺立，少數房子甚至還完好無損！日本阪神地震的時候，出於震中的很多高層建築，連玻璃幕牆都沒壞一塊玻璃！
很多人上了專家的當，以為如果是個地區設防是7度，一旦烈度超過7度，哪怕是8度，由於8大於7，所以當地建築就該倒得光光的。沒倒塌的，都是質量超級好的。這是極其錯誤的認識！因為首先工程師在設計過程中，都是偏於安全設計的。幾乎每一個環節，都留有餘量；其次，達到或者略微超過設防的地震，設計要求是要求“不發生損壞或者經過修理可以繼續使用”，而不是倒塌！設計要求，罕遇大地震來臨時，也能保證建築結構發發生倒塌，以保證人員安全！這一點，是專家們十分清楚但是刻意誤導的！
關於結構設計往往留有很大的餘量的最典型的例子為意大利的瓦伊昂水壩。該壩為雙曲拱壩，壩高達262米，壩頂弧長190.5米，壁厚才19.7米！在1963年10月9日的時候，其庫區發生了一次嚴重的山體滑坡事故，滑動範圍長1.8公裏，寬1.6公裏，體積大到27億立方米！這麽巨大的一個滑坡體，以迅雷不及掩耳之勢，從高處衝進水庫，整個水庫幾乎瞬間被填平，水庫的水宛若海嘯一般衝向大壩，越過壩頂，掃蕩了下遊的峽穀，電站頃刻作廢，2000多人死亡。
但是，大壩卻奇跡一般安然無恙！事故以後根據研究人員模擬的結果，當時作用在大壩上的作用力達到設計值得8倍以上！因此工程結構，往往都有相當的安全儲備餘量！
至於四川省教育廳的第二點：災情發生在上課期間,集體傷亡人數比較多。我實在難以理解這些高官們的智商。前麵說的是“校舍倒塌原因”，而這個第二點隻能解釋為什麽傷亡大，並不能解釋為什麽“校舍倒塌”。
他們的第三個原因，跟教育部一樣。教育部的新聞發言人（可惜他曆次都是醜聞發言人），稱是因為學校人多荷載大。作為一名結構工程師，我強烈抗議！這樣一來，似乎責任是結構工程師的了。實際上，結構工程師在設計任何建築的時候，都會按照該建築物的使用目的，合理地考慮了荷載的大小，而且還考慮到一些小概率的，不同的荷載同時作用時，也能保證建築結構完全處於使用狀態下（遠遠沒達到極限狀態下，跟倒塌還差十萬八千裏）。如果連教室荷載大都沒有考慮到的話，就應該把這個設計人員送進監獄，再菜的結構工程師也沒這麽菜的！我國現行《建築荷載規範》，教學用房的荷載設計不低於200公斤每平方米，樓梯陽台等人群疏散要道，荷載不低於300公斤每平方米。實際結構設計人員設計的時候，一般都還要在此基礎上提高，因為這僅僅是最低要求。每平方米能站幾個學生，一個學生多重，大家可以自己計算計算。
關於第四點，倒塌的相當多的校舍建築時間比較長,校舍陳舊落後，這是原因，但是我們更應該思考的是這個問題背後可能存在什麽原因。難道一句“符合當時技術規範，但是不符合現在技術規範”，就什麽問題都沒有了嗎？
關於第五點“學校的建築在抗震方麵本身就存在著設計方麵的先天性缺陷”我又要強烈抗議。不檢查施工問題和是否有吃回扣等腐敗問題，而把責任朝設計人員身上推。或者朝“目前建築抗震科學的技術水平”上推。作為一名工程師，我是強烈抗議的！死了這麽多學生，不管是設計還是施工原因，都要追查到底！不是說設計存在先天性不足，就大家都沒事。首先審查設計圖紙，如果有問題，該處理就處理。但是如果設計沒有問題，就該查一查施工，特別是工程款的來龍去脈了吧？我在前麵幾篇博文中已經說得很清楚了，老教學樓的粉碎性倒塌造成的慘重的傷亡，是因為國家對公共建築管理的漠視，新教學樓的倒塌造成的人員傷亡，有相當一部分是由於各個環節的腐敗！
學校的基建中有多少水分，是業內盡人皆知的公開秘密。在目前大躍進式的高校新校區建設和老校區改造中，腐敗更為突出和嚴重。檢察機關指控，2000年5月至2006年4月，李海嬰在擔任武漢理工大副校長、校園建設指揮部常務副指揮長職務期間，利用其分管招生工作的職務之便，將該校違規招生收取的847.5萬元費用隱瞞貪汙，將440餘萬元挪用借給他人從事經營。檢察機關還指控，李海嬰利用分管招生、基建之便，接受招生中介、基建工程方賄賂214.5萬元、美元2萬元、港幣4萬元。
問題的根本，在於教育經費的不足和國家對公共建築管理的漠視。這一點，想讓官員們公開說出來，無疑與虎謀皮！
我近期總結專家言論，發現專家言論可以分為三大類：
第一類甘願做棋子，為了個人目的，說違心的、完全不符合其專業水準的話。其言論在專業上不堪一擊。但是他們不在乎，對他們自己的利益來說，這叫做“棄子”，挨點磚頭沒關係，那些都是虛的。他們可以很快獲得其他的實惠。
第二類內心很不平靜。但是奈何身處江湖之險，所以隻能避實就虛，都圈子說沒用的廢話。
第三類最為可怕：他們表麵上好像仗義執言，聽起來似乎很解氣，但是都經過很巧妙的包裝，對他們自己的現實利益一點都不影響。相反，仗義執言以後，往往就開始“呼籲”，為自己造勢。不出我所料，要不了多久，他們就可以獲得大筆的科研經費繼續他們的“研究”，或者大幅度開始推廣他們的技術。說白了，還是為了他們自己的名利而已！如果他們在自己的名利的同時，也為科學技術的進步做了貢獻也好“雙贏”。可問題是，由於國內的科研體製的種種弊端，他們的研究不會有多少成果，他們的工程，內行看往往也問題多多。
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