主题：【文摘】科学网：一个土木工程师关于地震中倒塌校舍的言论 -- 龙鳞甲

科学网--- 王邦进的博客:外链出处

一个土木工程师关于地震中倒塌校舍的言论集－－－

《伤痕——一个土木工程师的四川地震灾后思考》

－－－作者笔名：书剑子

本文引用地址：外链出处

5月12号的四川地震，牵动了无数人的神经，汶川迅速成为世界舆论的焦点。这次地震，伤亡很重。经济损失惨重。震后7个小时内，死亡人数官方报道就有8000人，很多地方整个镇子几乎被夷为平地。我觉得实际伤亡人数可能达到7万人，伤残可能达到20万。直接经济损失可能达到数百亿美元。再考虑间接经济损失，全国人民今年一年白干了。

通过这次地震，暴露的问题很多。

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3、 我国建筑管理存在的问题：

目前在建筑管理上，我国还是一直是二元化管理。各地建设局只管理公共建筑、政府建筑和商业

建筑。私人业主的，没有经过商业市场的建筑，没有纳入建设局的管理范围。实际上，各地的建设局

与土地局，除了在房价上升上推波助澜外，对地方的建筑安全，并没有起到多少作用。

这次地震，县级以上政府的房子绝对经受了考验。四川成都市政府花费数十亿巨资，由鸟蛋和鸟

巢的设计人安德鲁设计的莲花型的建筑群，连玻璃幕墙都没裂一个；其次就是商品房。商品房虽然都

存在不同程度的偷工减料，但是由于都经过正规的设计，都具备抗震能力和良好的延性。因此，即使

发生破坏，也没怎么造成人员伤亡；再次就是农民自己的房子，虽然一些经济好转的农民，把毕生的

资产都投入了房子上了，也都采用砖头、混凝土等建筑材料，但是由于没有经过正规的建筑结构设计

，完全凭借包工头的经验，而这些包工头的经验根本算不得经验——这些没有任何结构工程方面的专

业知识的包工头，连静力荷载的传递路径有时候都不合理，别说什么抗震设计了。这些农民也根本没

有抗震概念，把钱都花费在没有用的地方。我都被我哥哥气死了，作为一个土木工程师，我连自己亲

人的观念都无法改变。在他有建造房子的意图之后，我从一个土木工程师和房产界人士的角度，给了

他很多专业意见，但是他就是听不进去。最后在我不知情的情况下，花费6万元建造了一个200个平方

米的2层小楼。结构上存在相当多的不合理之处。

而我的堂哥，作为当地最有名的建筑包工头之一，90年代末建造自己住宅，几乎犯了所有的结构

安全大忌。现在房子几乎成为危房，更别说抗震了！我们那里农民追求房子的进深（从大门到“中堂

”的距离，即房子的宽度）。他的房子是9米进深，客厅宽度8米。采用横墙承重方案，4米跨度的预制板。但是9米跨度的主梁，梁下不但没有“梁托”，而且梁的边缘距离门洞的边缘在水平上几乎只有20公分的距离，在高度上，也只有半米的距离，1米2的门洞没有过梁，直接采用砖砌。所以，想都不用想，不到1年，就从梁端发展了一条直达门洞角的裂缝！9米跨度的主梁，他以前从来没做过。于是也不放心，加大梁高，增加配筋数量和直径。但是不幸的是，4根直径22毫米的钢筋净距离太小，又因为我们村没有三相380伏特的电力，没有采用机械振捣，只采用了人工振捣，混凝土的坍落度、水灰比等指标可能也不合适（他们搅拌混凝土绝对不会有水灰比的概念），混凝土的石子无法穿过钢筋间隙，造成很多主受力钢筋外露，而第二排钢筋又被他配在中性轴的位置，对正截面抗弯完全不起作用。箍筋采用直径为6的钢筋，且间距达到40公分以上。可见，箍筋配筋相当不足，而由于混凝土密实性不足，屋面又没做好防水，梁长期处于潮湿环境，钢筋锈蚀严重。更要命的是，前面的走廊，预制楼板直接放在1米2长的悬臂梁上。而变截面的悬臂梁梁高不足，混凝土密实度又不够，负弯矩的钢筋又严重不足（只有2根直径为10的钢筋），他自己也害怕，于是在预制板上面又浇筑了4-10公分厚度的碎石混凝土。实际上，这一措施，起反作用——因为碎石混凝土层的存在增加了重量，但是对负弯矩的抵抗能力没有一点增加（这需要工程力学和混凝土结构学方面的知识才能理解），然后他又对梁进行加固，在跨中增加一个砖头砌筑的柱子，把9米跨度的梁变成一个4米5跨度的两跨连续梁。学过力学的人都知道，如果梁不发生一定的挠度，他后期砌筑的柱子不受力。假设梁发生大挠度，但是这样在柱子上面会产生负弯矩，而他的梁在上层只有2根很细的架立钢筋，根本没有主受力钢筋，所以主梁如果真的产生大挠度以后，柱子顶部位置，梁肯定会裂。还有一大堆其他问题。这就是一个接受过高中教育，有多年工程队经验的农村建筑包工头的水平。所以可想而知没有经过任何专业设计的，由这些包工头和农民设计建造的房子，安全性如何。

最差的就是学校建筑。这又由多种原因决定。

首先资金不足。在贫困山区的学校，教育拨款很少，又不能象城市学校那样可以收取大额度的各

种借读费等费用，所以资金十分紧张。在建造过程中，再加上政府部门主管官员，教育局主管官员，

学校主管官员，包工头等层层剥削，可以想象最后能花费在教学楼上的钱还能有多少。

当一个地区抗震设防等级提高以后，政府部门，重要的企业等都会对房屋进行鉴定、加固。但是

这些学校，70年代设计建造的房子也不会有人管。所以，学校的老房子设防不足，学校的新房子偷工

减料。学校的房子没几个好的。从大量的描述和照片上可以看到，发生整体垮塌，伤亡最大的，都是

采用预制板的教学楼。预制板建造方便，省钱，平时使用也没大问题，但是对抗震十分不利！我简单

给大家解释一下：你用四个砖头在桌子上围成一个边框，上面放一个小石板，小石板的两端分别压在

两侧的砖头上（前后的砖头仅仅起到围护作用），这个时候你前后摇晃桌子，你会发现，不那么容易

把这个简易的房子摇倒塌。但是你再试试左右摇晃，保证稍稍一用力，被承受小石板重量的左右两个

砖头就剧烈摇晃起来。要是你摇晃的频率恰好接近它自己的自振频率，则很快就倒塌了。这个时候虽

然前后两个砖头不容易晃动，但是它“帮不上忙”。从这个小实验中可以看到——墙体被横着摇晃的

时候，如果上面再有大的质量，很容易倒塌。但是如果是顺着墙的平面内晃动，则不容易倒塌。在工

程力学上，这叫做“平面内刚度远远大于出平面刚度”。而如果是采用半框架结构，现浇板作为楼板

，则相当于用胶水把小石板的四周与四个砖头都粘接上。这样无论从哪个方向摇晃，四个砖头都能起

到作用。总有一个方向的砖头能起到强大的作用（面内刚度大）。这也解释了为什么灾区有的房子不

倒塌有的倒塌了，这不仅仅取决于房子的质量，也跟房子的朝向、承重方案等有关，非专业人士不是

那么容易理解的。所以仅仅根据房子是否倒塌就直接下武断的论断说没倒塌的房子好，倒塌的房子都

差，是不严谨的。

而对于框架结构，则墙体全部是起围护作用（尽管也对抗震起很多作用，但是在结构计算分析中

都忽略，这样使得结果更偏向安全），所以框架结构的房子，窗户大开间大，完全不是伤亡惨重的理

由。网上有关于抗震专家、中国科学院院士周锡元院士（说起来还是我的师叔呢）的采访，认为“学

校校舍的抗震设计时世界性难题”，我认为很可能是记者为了政治目的刻意扭曲他的原意的。如果他

的原话真的那么说的，真的是那样的观点，那也太无耻了。因为一个合格的土木工程的本科生都不会

那么低水准的。校舍由于开间大、窗户多等因素，确实对抗震不利，但是并不意味着在技术上设计不

出来能抵抗高烈度地震的教学楼！这是两个完全不同的概念！！！！

从很多幸存者的描述来看，大部分造成重大伤亡的教学楼都是脆性破坏，在地震开始的数十秒甚

至数秒就倒塌了。并且一旦倒塌，就是粉碎性的倒塌，很难给幸存者留下多少生存空间。经过正规抗

震设计的建筑结构，就是最终倒塌，也绝对不会是如此快速的脆性破坏。退一万步，就是倒塌的时候

人还没来得及跑，经过良好抗震设计的建筑结构，其倒塌后也不是如此彻底的倒塌，而仅仅是关键部

分的损坏造成的整体侧倾，底层框架柱屈曲等形态的破坏，能保证尚未逃生的大部分人都能有生存空

间。

所以，如此重大的伤亡，房屋结构的抗震设防不足，施工质量不好等因素是主要因素，急于用震

级过高来辩解，是不科学的，也是不实事求是的！地震正常，高烈度地区的建筑物发生大面积倒塌也

正常，但是如此动辄在地震来临瞬间就彻底崩溃，把数百上千人活埋，整个建筑变成活地狱式的倒塌

，是无论如何辩解，也是洗刷不了清白的。

所以，震区应该加强地震知识的宣传教育，加强抗震相关法规的建立和政府监管的力度！所有新

建住宅都纳入建设局的管理之中，建设局切实服务好，提供一些常规结构农村房屋结构的标准图纸，

对建房技术人员实行签字负责制度，并组织人员进行培训。实行农村房屋建设市场持证上岗。当然，

不要又把这些搞成药监局那样的花钱买证。二是不收费进行服务，经费由政府专向拨款。

4、 地震烈度来描述建筑质量不合理：

目前描述地震有两个重要参数，一个是里氏震级，一个是烈度（中国地震烈度表

http://www.hnccic.com/Web/HTML/oftendata/cysj13.html [URL=]中国地震烈度表http://www.hnccic.com/Web/HTML/oftendata/cysj13.html[/URL] ）。前者是地震中释放总能量的度量，后者是地震破坏程度的度量，很多普通人对这两个概念区分不开。一个同样震级的地震，其断裂模式不同，震源深浅不同，不同的震中距，则烈度也不同。甚至范围很小的地方，由于地质条件不同，也会形成显著的差异。例如一般孤立山头上烈度会大一些，沉积盆地由于松软土层的滤波、放大作用，也会造成烈度增加。

目前描述地震的破坏程度和某个场地的地震剧烈程度，主要依靠这个描述性指标——烈度。抗震

设防也是使用烈度，同时与超越概率以及峰值加速度等关联起来。譬如平时所通俗说的抗震设防要“

小震不坏，中震可修，大震不倒”，这个小、中、大的分界，就由两级烈度来区分：低于设防烈度的，就叫做小震，介于设防烈度和“罕遇地震”之间的，叫做中震，超过罕遇地震的，叫做大震。而“频遇”、“罕遇”的区分，又是由超越概率来决定。各地区的抗震设防标准，最后与烈度相对应，具体在做抗震计算的时候，又与峰值加速度关联。因此，烈度相当于是一个过渡量。烈度作为一个描述性指标，无法直接运用来指导抗震设计，真正的抗震设计，还是使用峰值加速度和一些代表性的地震记录作为计算依据。而最要命的是，当一个地区的建筑设防采用烈度这一概念，同时，又采用该地区的建筑的损毁状况作为评价一个地区地震烈度的描述指标，因此构成一个逻辑上的循环。是极其不合理的！我举个简单的例子：

假设甲、乙两地的地质状况、地震加速度谱等完全一样，没有任何差别（这是不可能的，我们姑

且做这个思想试验）。同时两地又采用同一套图纸建造了一批房子，但是甲地的房子没偷工减料，建

造质量很好，乙地偷工减料很严重，房屋质量比较差。自然地震过后，甲地的房子受损少，乙地房子

受损严重。于是灾后调查的时候，专家根据烈度的描述性指标，就会说“甲地房屋的损毁比较比较小

，烈度较小仅有6 -7度，乙地经过抗震设计的房子多数倒塌，烈度达到9-10度”然后，乙地房屋的建

筑商就会以乙地烈度比甲地高为依据，来为他们的房子损毁严重辩解：“我们这里的烈度达到9-10度

，而我们的设防仅仅是7度，所以大部分房子损坏了！房子倒塌并非因为我们质量问题，而是由于烈度超过我们的设防烈度”！而为什么乙地烈度会比甲地高，专家学者们又会找出一大堆专业的理由，普通百姓自然是不懂！

所以，从这个例子上可以看出，烈度这个描述指标，是不适宜作为地区抗震规划时作为设防的指

标量的！而仅仅适合用来作为灾后损失估计的量（不管你房子的设防是什么样的，根据房屋受损比例

和严重状况，加上地区的人口密度等参数，可以较为准确地估算灾害损失）。我多次跟相关研究人员

辩论，希望改变这一现状，免得烈度这个描述性指标成为不法建筑商的庇护伞！

烈度这个指标，在真正的抗震设计上并没有直接作为设计依据（目前一般性的结构设计，仅仅考

虑一个等级的峰值加速度作为地震力的计算指标，同时，在概念上，进行各种有利于抗震的细节设计

及构造设计；重大结构则采用若干条与场地类型匹配的地震加速度记录时程曲线，进行时程分析。特

别重要的结构，采用基础隔震、、耗能减震及主动控制及半主动控制等相关措施），但是在设防上，

却作为设防分级标准，是极其没道理的！

5、 贫富差距的扩大：

我国的贫富差距已经位于世界前列，远远超出万恶的资本主义国家。是世界上最“资本主义”的

“社会主义”国家。这一点，现在官方也都尤抱琵琶半遮面地承认这一尽人皆知的现实。这次地震灾

害中，受灾最严重的人往往是最弱势的群体：学生、穷人、农民、小城镇的贫民窟等。用数以万计的

性命来作为这个畸形经济的注脚，是否太残酷了点？

6、 对地震灾害的重视程度不够、规划不合理：

这次地震灾害中，有一些例子值得重视。一是一些化工厂的化学物品发生泄漏。化工厂的抗震设

防应该更加重视，因为化工厂破坏可能引起更大的次生灾害。一些重要的化工厂不应该修建在地震危

险地带。特殊行业的厂房建设之前应该进行地震危险性分析。但是这次地震中，还是很多化工厂倒塌

，发生一定规模的化学物品泄漏。目前还没有透明可靠的数字，不知道对环境和周围人口产生什么样

的影响。

著名的剑南春酒厂，储存陈酒的库房遭到毁灭性破坏，损失惨重。这些都是鲜活的例子。其实，

按照道理，陈酒的库房应该进行特殊的抗震设计的，譬如进行基础隔震等特殊的措施，可以保证就是

把大地震翻过来，酒坛子都不会坏一个。

7、 赈灾善款的使用透明度：

网上有文章说，03年北部某省，国家发改委给了5900万的赈灾款，到省级政府后，就截留了4700

多万，发了1100多万给市，市政府则又截留1000万，给100万给民政局，民政局则再次截留50万，发放50万赈灾款，而这50万，也是由关系有路子的，真正没点关系的灾民，几乎都没得到一分钱。老百姓到省里去告（可能以为仅仅是下级地方政府有问题吧），结果省政府高度紧张，把这些告状的劳教了。

最近网易低调发布消息，说停止与中国红十字会的合作，截至某日以后的善款将由另外一个非政

府组织来接受。原因就是红十字会不原意接受监督。这些有很强的官方背景的各种慈善组织，总是让

人不放心。缺乏透明度，善款很容易被挪用甚至贪污！

国家审计署审计车辆强险时发现，车辆的强险，理赔的花销仅仅占保险费的不到一半，收的保险

费大部分都被掌管这个庞大基金的人员以各种名义花费了。譬如工资、福利、办公楼房会馆等等，且

完全是不透明的。

同样，具有强烈官方背景的慈善组织，人们很难相信这些官员们能有一颗慈善的心。

这次地震，是个鲜活的教材。如果不认真反思，认真总结，并迅速落到实处，10年之内，我国还

会有无辜的性命牺牲在地震灾害中。实际上，我对此并没有太大的希望。因为从建国后到现在，大大

小小的地震也数十次了。多一道练习题，我不认为成绩就一下子有多大的提高。要不了多久，照旧歌

舞升平！

此文恰于地震7天整默哀的鸣笛响起之时写成，谨以此文表达对不幸遇难同胞的深切的同情，并勉励幸存的同胞们走出心理阴影，共同把我们的家园建设得更加美好！

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短评：

博主王邦进写得非常好，论据翔实，而又深入浅出，把复杂的技术乃至管理问题讲解得很清楚。

王先生的文章是目前我看到的有关建筑抗震方面思考得最理性，也最专业的文章，特此转载。谢谢王

工专业态度，更加感谢王工的良心！！！

非常希望我们的国家能采纳这些意见，加强我国的房屋建筑防震设计和建筑防震标准管理，确实做到

“以人为本”，确保建筑质量的安全性！ 把“百年大计 质量第一”落实到底！！！

• 为您和您的同仁们的捐献，献花表敬意！

切中要害和时弊，值得一看。

开间与进深概念不明。

这个是严重问题，设计或者施工肯定有问题。施工质量问题的可能性要大一些。国内的抗震结构设计思想是“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固”，主要目的就是为了达到小震不坏，中震可修，大震不倒。

问题是多数施工档案都可能随着地震湮灭了。如何追究？

唉，呜呼，哀哉。

进深？跨度？房宽？～～～

不是原则性错误。瑕不掩瑜吧。

出了问题，三个原因：天灾，制度，钱

首先是天灾。震中11度烈度，国家只是要求在大震中建筑尽量不倒，没说一定不倒。而且中心地区实际烈度远大于当地抗震设防的七级（国家规范中上限是9级），因此，房子肯定要倒很多。本着俺们国家实行伦理法系的原则，工程质量有没有问题都难以避免倒塌的命运，因此工程质量即使有问题也不会有人据此说事。这一点我在其他的帖子里已经说明了。

其次是制度问题。房子是人来建的，自然得有人监督。国家对于各种建筑的检查审批几乎都是由政府来执行，有些地方已经发展到行贿就能通过的地步，出了事也是左手打右手，自己打自己耳刮子就算不疼也是很丢脸的。

再者是预算的问题。所有的学校预算都要由政府批复并支出。姑且不说连希望工程的捐款都要被各级政府截流一部分，目前四川实施的学校造价标准都是不够的。框架结构的学校，我曾经做过一个20000平米左右的，7.5级抗震（七度二组），总投资大约不到每平米1500，包括教学楼宿舍体育馆和绿化小市政。网上消息据说当地标准是每平米400-500，这种造价水平是难以保证工程高质量的，仅仅够维持标准下限。

不过造价问题有人提出过，于是听说汶川打算花2亿建一所容纳5000人的学校。不知是矫枉过正还是当地政府要狮子大开口，趁重建再捞一笔。

农民住宅没法说，技术上纯粹私搭乱建。

还可能包括教学仪器等吧？5000人的学校，2亿投资不算多了

就是在灾区由侨界捐助修建侨爱学校，小学100万元，中学1000万元。我在的一个华人组织正准备捐助建一所小学呢。

教学楼面积，国家标准教室面积为每人1.1-1.2平米，假设实验室/美术教室等专业教室总面积与教室相同，再考虑办公室厕所走廊之类空间，按人均4平米计算，教学部分建筑面积应在20000平米左右。国家要求学生宿舍使用面积按每人2.7平米计算，这里建筑面积暂按4平米计算，如果住宿人数在1000人左右，约5000平米（含教师宿舍与食堂）。

再考虑建筑设计上某些空间元素的需要，还有某些特殊功能需要，咱们算面积不能总比着下限，再加上50%左右的系数，总建筑面积应在40000平米左右。这个数字应该不算少了吧。

如果这么算，如果每平米的综合成本是5000块。扣除土建+场地1500块，还剩3500。两亿资金还剩下一亿四千万，平均一个学生28000。

这个数字，不知要买多少设备才能花的完。

钱多少不重要，关键是心意。好事做成了是大家最希望看到的。

我们公司以前也无偿捐过一所小学，后来又捐了所中小学。但是我们捐的是实物，所以建设资金和质量上出的问题比较少。

看到这，只能上花表敬意了。