5月12日14時28分，我國四川汶川發(fā)生了一次歷史罕見的大地震，震級達到里氏8級，最大烈度達到11度。
強烈地震突如其來，頃刻間，房屋大面積倒塌，造成人員傷亡慘重。截至目前，這次地震已造成650多萬間房屋倒塌，2300多萬間房屋損壞，北川縣城、汶川縣映秀鎮(zhèn)等部分城鎮(zhèn)夷為平地。
地震對于建筑物為何會擁有如此巨大的破壞力？地震中決定房屋損毀的因素究竟有哪些？記者帶著這些問題，采訪了我國建筑領(lǐng)域的專家——清華大學建筑設(shè)計研究院副總工程師馬寶民、賀小崗。
記者：人們常說，地震來襲時地動山搖，房屋隨之倒塌。那么，地震到底是以什么方式來破壞建筑的？
專家：用“地動山搖”“山崩地裂”來描述地震到來時的情形一點也不過分。由于建筑物依附在地球表面，建筑物受地震破壞的方式主要受地震波的傳播方式影響。簡單地說建筑物破壞有三種方式：上下顛簸、水平搖擺、左右扭轉(zhuǎn)。多數(shù)時候，還是三種方式的復(fù)合作用。
地震波傳播方式有縱波、橫波、面波，由于地球表層巖性的復(fù)雜性，傳播過程中也會出現(xiàn)像激流中“漩渦”的復(fù)雜情況。
縱波使建筑物上下顛簸，力量非常大，建筑物來不及跟著運動，使底層柱子和墻突然增加很大的動荷載，疊加建筑物上部的自重壓力，若超出底層柱、墻的承載能力，柱、墻就會垮掉。底層垮掉后，上面幾層建筑的重量就像錘子砸下來一樣，又使第二層壓壞，發(fā)生連續(xù)倒塌，整個建筑直接“坐”下來，原來的第三層瞬間變?yōu)?ldquo;第一層”。
面波使建筑物水平搖擺，相當于對建筑物沿水平方向施加了一個來回反復(fù)的作用力，若底部柱、墻的強度或變形能力不夠，就會使整棟建筑物向同一方向歪斜或傾倒，在震區(qū)常常看到這種現(xiàn)象。
第三種作用是扭轉(zhuǎn)。引起扭轉(zhuǎn)的原因是有的地震波本身就是打著“旋兒”過來的，也有的情況是因為面波到達建筑物兩端早晚的時間差引起的。這種情況引起建筑物扭動。建筑物一般抗扭能力較差，很容易扭壞。震區(qū)有的房子角部坍塌，多屬這種情況。
一旦碰到上下顛、左右搖、扭轉(zhuǎn)，三種方式共同發(fā)生，破壞力就更加可怕。在離震中較近的范圍，往往三種方式交織作用，所以破壞力很大。
此外，每個建筑物都有自己特定的自振頻率，如果這個頻率與地震作用的頻率接近，還會引起類似共振的效應(yīng)，那樣帶來的破壞力就更可怕了。
還有一種破壞形式叫“液化”。如果建筑物基底是粉細沙，房子建在上面，當大地搖動時，沙粒向旁邊跑，房子就會往下沉，引起傾斜甚至倒塌。唐山地震時，很多房子就是這樣損毀的。這次汶川地震沒有出現(xiàn)“液化現(xiàn)象”，但由于山體不穩(wěn)引發(fā)的滑坡卻很多，許多建在山坡上或山腳下的房子就是這樣損壞的。
記者：在這次地震中，大量建筑物受到毀滅性破壞，這究竟與地震的震級有關(guān)系呢？還是與烈度有關(guān)系？
專家：我們先要搞清震級和烈度兩個概念，不少人弄不清楚。震級和烈度是兩個不同的概念。震級是用來衡量一次地震釋放能量的大小，烈度是描述地震引起的破壞程度。一次地震只有一個震級，但烈度不止一個，一般情況下離震中越近破壞越大，烈度就越高，遠離震中烈度減小。例如唐山地震，震中區(qū)烈度是11度，影響天津是8度，影響北京是6度。
有的人說某建筑能抗幾級地震，這個說法是不對的。應(yīng)該說，某建筑物的設(shè)防烈度是多少度。
建筑物的受損情況除了與震級作用大小有關(guān)外，還跟場地條件、設(shè)計、施工等多種因素有關(guān)。
記者：您剛才談到建筑物的設(shè)防烈度。那么，我國對建筑物的抗震設(shè)防標準是如何規(guī)定的？四川地震災(zāi)區(qū)執(zhí)行的是什么標準？
專家：我國1989年以后制訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的設(shè)防目標要求建筑物做到“小震不壞，中震可修，大震不倒”。所謂“大震不倒”是指地震發(fā)生時，實際地震烈度比抗震設(shè)防烈度高1度到1.5度時，建筑物應(yīng)當不倒塌。汶川和都江堰按現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)防烈度都是7度。這次地震對這兩個地方的影響都超過了7度。我看到過一個資料說都江堰達到了9度，汶川更高，映秀達到11度，超過“大震”設(shè)防烈度很多。震中附近的映秀、北川的烈度高達11度，建筑物倒塌很難避免。也有少數(shù)房子沒有倒塌，很可貴，這少數(shù)房子很有研究價值，可以學習不倒的理由。大自然是人類的無言師，人類的知識都是不斷從大自然學來的。
我國建筑物的抗震設(shè)防標準一般設(shè)在6度到9度。因為地震發(fā)生時，烈度達到10度的范圍不是很大，達到11度的只有震中及附近地區(qū)。一般地震在什么地方發(fā)生并不知道。而多數(shù)房子的使用壽命是50年，全國大部分地區(qū)50年內(nèi)多數(shù)并不發(fā)生地震，但又不能不設(shè)防，若設(shè)防標準過高，又不地震，投入的財力就是浪費，我們還沒有那么大的財力。目前，北京的建筑設(shè)防烈度是8度，四川絕大部分地區(qū)是7度。全國有一個烈度區(qū)劃圖，是根據(jù)歷史記載經(jīng)反復(fù)研究作出的。全國抗震設(shè)防都依據(jù)同一規(guī)范，是同一個標準。
另外，我國根據(jù)建筑物功能的重要性將抗震設(shè)防標準分成甲、乙、丙、丁4個類別。一般房屋都是丙類，超過6000座的體育館、超過1200座的劇場、超過10000人居住或辦公的高層建筑，還有橋梁、機場、醫(yī)院、小學、幼兒園以及若建筑發(fā)生破壞會引起嚴重次生災(zāi)害的工程，例如核電站、危險品倉庫等，其抗震設(shè)防標準都比周圍建筑要高出至少一個級別。
記者：在地震災(zāi)區(qū)，我們看到同一地區(qū)有些建筑物全部垮塌，有些建筑只是局部損壞，這是什么原因？
專家：剛才講過，在地震面前，建筑物是否垮塌，或者損壞情況怎樣，與房子本身的抵抗力密切相關(guān)。
決定房子抗震能力的主要因素有許多方面：
一、房子的體形。體形規(guī)則、均勻、對稱的房子抗震能力強。上大下小頭重腳輕的房屋體形叫豎向不規(guī)則，平面局部凸出的L形、“丁”字形體形叫平面不規(guī)則，一頭沉一頭輕的叫扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，不規(guī)則建筑抗震能力都較差。
二、房子的結(jié)構(gòu)形式。磚混結(jié)構(gòu)的抗震能力要比鋼筋混凝土框架、框架-剪力墻弱。底層框架上部磚混、帶轉(zhuǎn)換層的房子、底層空曠的房子、板柱體系的房子抗震能力都比較差。底層弱容易“坐”下來。
三、房子的施工質(zhì)量。照圖施工、技術(shù)到位，房屋質(zhì)量就好。否則設(shè)計再好，施工質(zhì)量差也會出問題。
四、房子的建筑材料。混凝土標號夠不夠，鋼筋是否合格，有沒有偷工減料等都很重要。
五、房子的建設(shè)年代。較早的房子依據(jù)的抗震設(shè)防標準相對較低。由于認識水平和財力的增長，后建的房子抗震能力相對較強。(據(jù)新華社北京6月18日電)