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【积石山地震专访】中国建研院史铁花:千里奔赴担重任,勠力同心为房安

史铁花 建筑结构
2024-09-08

引言

据中国地震台网中心测定,北京时间2023年12月18日23时59分在甘肃省临夏州积石山县(北纬35.7度,东经102.79度)发生6.2级地震,震源深度10公里。根据中国地震台网速报目录,震中周边200公里内近5年来发生3级以上地震共24次,最大地震是本次地震。甘肃积石山6.2级地震最大烈度为Ⅷ度(8度),涉及甘肃省3个市(州)9个县(市、区)88个乡镇(街道)以及太子山天然林保护区、盖新坪林场,涉及青海省2个市(州)4个县(市)30个乡镇。地震发生后,中国建筑科学研究院有限公司中建研科技建研设计院史铁花院长毫不犹豫地响应住建城乡建设部号召,立即组建房屋抗震救灾专家组,赶赴灾区一线,指导和支持灾区开展房屋建筑受损情况摸排、应急评估等工作。


受访嘉宾:史铁花   中国建筑科学研究院有限公司研究员、中建研科技建研设计院院长、建筑鉴定与加固改造中心主任
采访团队:《建筑结构》杂志社
Q1建筑结构:当您了解到甘肃积石山地震发生时,第一时间直观的反应是什么?作为一名在抗震加固领域的专家,就本次震害,您最想了解哪些方面的情况?是否有思想准备可能要随时奔赴灾区的准备?
当时发生甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震时是近12月18日快24点了,我还没睡,当我第一时间得知地震震级后,对城镇房屋的抗震性能还是比较放心的,因为多数建筑物都经过正规专业设计、正规施工,并走正规基建流程,应该没什么大问题,但想起在全国第一次自然灾害综合风险普查时,积石山县的农房好像比较多,所以心里还是有些许不安。
作为一名在抗震加固领域研究和实践了多年的研究员,就本次震害,我最想了解各个年代建造的各类房屋在本次地震中的表现,尤其是一些老旧房屋、加固过的房屋等。作为抗震人,只要有地震我都会关注,尤其是震级超过6级的或先前很少发生地震的地区的地震,莫名有一种责任感和使命感。国内无论哪里地震我都做好了随时准备赴灾区的准备。
Q2建筑结构:您是在什么时间、何种情况下接到上级通知须赴灾区一线?在出发前您做了哪些方面的准备工作?
2023年12月18日,甘肃临夏州积石山6.2级地震发生后,住房城乡建设部积极行动,坚决贯彻落实习近平总书记重要指示精神和李强总理批示要求,落实李强总理赴灾区检查指导工作时关于“抓紧对震区房屋进行评估”的要求,第一时间与甘肃、青海两省住房城乡建设厅联系。部党组书记、部长倪虹第一时间作出部署,要求及时了解灾情,指导和支持地方做好抗震救灾工作,19日部党组成员、副部长王晖作为国务院工作组成员赶赴灾区查看灾情并安排具体工作。为了尽量让更多群众先住到安全的房屋里,住房城乡建设部紧急组织中国建筑科学研究院、中国城市规划设计研究院等单位房屋建筑和市政设施方面的专家组成部级专家组。
我是在12月19号凌晨不到4点接到上级来电,通知我立即组建房屋抗震救灾专家组,准备当日待命出发。我立即通知了相关的抗震专家,专家们都非常给力,接到通知后,毫不犹豫地响应号召,很快就组建好了专家组。随后在中国建筑科学研究院有限公司和中建研股份有限公司的统一领导和支持下,后勤保障部门迅速准备了安全帽、头灯、对讲机、服装、药品等应急用品,专家组备好了指导应急评估及震害调查所需的资料和工具等,并把手头的工作交接好。在住房城乡建设部领队的带领下,先乘坐飞机到兰州中川机场,再马不停蹄乘坐了三个多小时的汽车于12月19日晚上赶到积石山县。
Q3建筑结构:您和团队成员在抵达灾区之后就所看到的场景有何直观感受?在本次抗震救灾中技术支撑中,具体查看了震中那些村镇?各个村镇的震害有哪些特点和差异性。
我和专家组成员于19日深夜到达积石山县城,一眼望去,县城房屋总体表现良好,没看到房屋有太大的损伤。我们住在了一家因地震停业又因需要复工的宾馆里,宾馆的暖气管被震坏了,有的房间墙体还有裂缝,但我们迅速判断了下,只是框架结构L形建筑拐角处的填充墙开裂,结构整体无大碍,所以虽然气温在零下十几度,感觉很冷,但还是在电褥子的陪伴下很安心地住下了。
▲县城房屋总体表现良好

▲框架结构宾馆填充墙开裂
本次共查看了震害最严重的甘肃省临夏市积石山县五个乡镇(吹麻滩镇、大河家镇、石塬镇、刘集乡、柳沟乡)以及青海省海东市民和县的两个乡镇(官亭镇、中川乡)的城镇和农村房屋的受损情况,发现经过正规专业设计正规建造的房屋都经受住了地震的考验,达到了抗震设防目标,县城房屋大多数属于该类建筑,但是,老旧房屋需要关注。建制镇上的多数房屋未经专业设计,部分房屋存在不同程度的损坏,有的破坏严重,但少数经过专业设计的房屋未见明显损坏。农村房屋以自建为主,基本无正规设计和专业施工,震中农村房屋破坏较普遍,部分住宅房屋严重破坏,也有倒塌现象,实施抗震改造和脱贫攻坚危房改造的房屋表现较好。
▲本次考察的主要区域

▲县城房屋多数经过正规设计建造,多数震害较轻
▲框架结构填充墙开裂
▲上世纪90年代砌体住宅基本完好
▲1980年左右老旧房屋破坏较重


▲镇上自建房破坏较重
▲一些农房砌体砂浆强度低、无有效抗震构造措施、重装饰轻结构,破坏较重
▲还有些农房结构体系混乱,土木砖混杂承重,破坏较重
▲砂浆强度较高、采取基本抗震构造措施的砌体农房震害较轻
Q4建筑结构:就所调研震损较严重的建筑物,其破坏机理有哪些方面的初步成果?
震损较为严重的是自建房。包括农村自建房和镇上自建房。农村房屋多数未经专业设计,而且结构形式较乱,破坏相对严重,也有少数倒塌现象,一些建制镇原来也是乡村,自建房也较多,没有系统的抗震措施,破坏也较严重。县城多数房屋基本完好或轻微损坏,个别老旧建筑破坏明显。另框架结构的填充墙有破坏情况,有的破坏严重,后续需要处理。
Q5建筑结构:据了解,您是作为本次甘肃积石山地震住房和城乡建设部抗震救灾专家组组长,由住房城乡建设部领队带队去指导和支持灾区开展房屋建筑受损情况摸排、应急评估等工作。请您介绍一下专家组成员都是来自哪些领域的?
专家来自两个领域,即房屋抗震专家与市政设施专家。这次抗震救灾专家组的主要工作是指导和协调甘肃省震后房屋建筑和市政设施应急排查、安全评估等。具体是指导灾区进行房屋和市政设施的应急评估,并查看房屋及市政设施的受损情况。
Q6建筑结构:在开展房屋建筑应急评估指导和受损情况查看等工作中,您具体负责哪方面的工作,参与工作的专家成员是哪些?工作和分工是如何安排的?
我负责总体协调整个专家组工作,并重点指导应急评估工作,同事查看房屋受损情况。其他专家有中国建筑科学研究院的房屋抗震专家朱立新研究员、白雪霜研究员、于文研究员、聂祺研究员、杨韬高级工程师、乔雨蒙博士,以及中国城市规划设计研究院副总工龚道孝、水务院院长郝天等。专家们以专业分工不同开展工作,主要分为城镇房屋、农村房屋、市政设施,一般分三组,有时视工作需要也分两组,即房屋一组、市政设施一组。
左起:于文、聂祺、朱立新、史铁花、住房城乡建设部领队、白雪霜、杨韬、乔雨蒙
▲抗震救灾专家组(房屋组)
Q7建筑结构:专家组开展的摸排、应急评估指导等成果对后续灾后重建有哪些指导意义?本次震害调查对我国今后的农村房屋的新建、抗震加固已经规范体系修订方面,您有哪些意见或建议?
专家组主要对灾区进行应急评估指导。震区房屋经应急评估后可分为三类,即安全、待定、危险等,一般会将对应结果贴在建筑入口处。评估为安全的可以让群众放心回家居住。灾后重建也会依据评估的结果等采取相应的适当的措施。
对今后的农村房屋的新建,建议各部门联合探索适合农房建设的管理体系,逐步将农房建设纳入基本建设程序;加强农村房屋抗震安全知识宣传和培训,提高农民抗震安全意识;加强农村工匠和施工队伍的房屋安全和抗震安全知识和技能培训,规范结构类型,明确材料的最低强度要求(尤其砌体结构的砂浆强度)、合理的结构类型以及基本的抗震措施是保障普通农房抗震安全的首要因素,如果要建设多层造型独特的农房需要请专业人员进行基本结构方案的设计。
抗震加固建议规范农房结构类型,将结构形式混杂房屋规范加固为正规结构类型房屋,如土木砖木房屋加固为木结构或砌体结构房屋等,加强各类结构形式的抗震构造措施加固,注意加固材料与被加固构件的连接和协调等。
在农房标准规范方面建议农村房屋在综合考虑各种因素基础上,结合震害实际情况,合理确定抗震设防目标。
Q8建筑结构:参与灾后现场考察工作是一件具有极大危险性且又非常辛苦的事情,参加此项工作对您个人的心境、未来科研工作的开展会有哪些新的思考?在整个现场的调研工作过程中,团队及当地支持单位具体遇到了哪些困难并如何克服的?
进行灾后现场考察工作虽然是一件具有危险性且又辛苦的事情,但作为抗震人,首先是职责所在义不容辞,能运用自己所学知识指导地震灾区的应急评估和查看房屋受损情况,以尽快让群众放心住到安全房屋里,并为后续的灾后重建提供技术支撑是抗震专业人的职责。其次也是提升自己的时候,俗话说读万卷书不如行万里路,平日在办公室或学习抗震知识或进行房屋设计,虽也会到施工现场去交底和检查,甚至也在抗震试验室做过多个各类结构形式各种层数的地震模拟振动台试验,但这些都是不能够完全替代实践的。到了震区,才能真正体会地震的威力,才能从实践上认识到我们还需在哪些方面着手采取措施。未来的科研工作也会向震害比较严重的部件构件以及体系方面倾斜。整个调研过程是在住建部领导下和地方住建部门的支持和协调下进行的,进展比较顺利,主要是要克服天气寒冷、余震不断、连续奋战的困难。向下滑动查看甘肃、青海震害调查现场
Q9建筑结构:据了解,您参与了我国2020年5月开展的为期三年“第一次全国自然灾害综合风险普查”。请您介绍该项目中您主要参与了哪些工作?目前该项目取得了哪些成果?这些成果主要可以应用到哪些领域,并能够起到了什么作用?通过本次甘肃积石山地震现场调研,您反观已经开展的“第一次全国自然灾害综合风险普查”,有哪些思考和建议?
在我国2020年5月开展的为期三年“第一次全国自然灾害综合风险普查”中,我作为国务院普查办技术组住建部专家,主要进行各部门之间技术协调,负责全国城镇房屋普查工作,包括制订主编《城镇房屋调查技术导则》、《城镇房屋抗震隐患评价技术导则》,以及相应培训教材的编写,协助住建部进行房屋普查实施方案及房屋普查数据审核办法的制订等,并以线上线下的方式在全国各地进行房屋普查技术培,还负责对全国所有城镇房屋的普查数据进行部级审核,以保障数据的完整性客观性和正确性。
第一次自然灾害综合风险普查中,住建部门完成了全国所有城乡房屋和主要市政设施的调查,并建立了全国房屋和市政设施调查数据库。这是我国建国以来首次全面、准确、客观地摸清了全国房屋及市政设施的数量等情况,具有划时代的意义。数据库极其宝贵,前所未有。如此庞大又准确的数据成果无疑将为城乡建设管理工作提供了重要基础支撑,因而用好这些数据并定期持续更新便成了我们这段时间及以后相当长的时间内的要思考的主要问题。
这些数据宝贵又全面,首先用在了全国房屋和市政设施总体的抗震隐患评价中,其次用在了全国各地进行的自建房排查摸底中,也用在房屋信息查询以及震后房屋震害情况预判中,还有地方准备在此基础上搭建“一套数据、多方应用”平台,为房屋管理、防灾减灾、抗震加固、城市更新、老旧小区改造、农村危房改造、棚户区改造等工作提供数据支撑和决策依据。还将为打造宜居、韧性、智慧城市,推动和提高住房城乡建设领域数字化、网络化、智慧化,为城乡房屋安全管理长效机制建设、城市更新行动、乡村建设行动、历史文化保护传承等各项工作提供重要的基础数据和数字化平台,为行业监管提供有力保障,助力防灾减灾。下一步主要研究探讨普查数据的动态更新,建立国家、行业、地方数据库,并实现数据共享,进一步探讨多方位多渠道的应用,为非常态应急管理、常态灾害风险分析和防灾减灾、空间发展规划、生态文明建设等各项工作提供基础数据和科学决策依据。
通过本次甘肃积石山地震现场调研,可以看出“第一次全国自然灾害综合风险普查”的重大意义,在普查中,我们已经根据房屋调查数据成果得出了全国存在抗震隐患地区房屋的宏观数据,已在筹划如何防治,会有下一步的举措。
Q10建筑结构:近期您在中研建科顾问有限公司2023年度科技报告会上作了题为《甘肃积石山6.2级地震房屋震害分析》的报告,分别对县城房屋、镇上建筑、农村房屋震害情况进行了总结分析,并就我国相关建筑抗震构造措施相关规定的历史发展沿革、非结构构件、抗震鉴定设防目标、村镇房屋基本建设程序方面予以了系统分析和提供相关建议,请再谈谈这方面的研究工作内容。
多数城镇房屋由于有严格的基建流程,再加上“全国第一次自然灾害综合风险普查”数据,各省宏观抗震隐患已经明确,是下一步怎么采取措施的问题了。对于非结构构件,一方面呼吁各专业各参建方引起重视,另一方面,研发一些容易达到抗震设防要求的隔墙材料或构部件也是一种出路。农房情况比较复杂,需要多部门联合探索适合农房质量保证和抗震安全保证的途径。在农房标准规范方面建议农村房屋在综合考虑各种因素基础上,结合震害实际情况,合理确定抗震设防目标,和城镇房屋协同。

致谢

感谢中华人民共和国住房和城乡建设部的信任和委派,感谢甘肃省住建厅和青海省住建厅的协调和支持,感谢本次地震住建部抗震救灾专家组各位专家的协作和努力,感谢中国建筑科学研究院有限公司、中建研科技股份有限公司的培养和指导,感谢单位同事的协助,感谢在本次震害调查过程中给予配合和协调的县乡镇村机关、学校、医院、社区等单位和同志!
参考文献

[1]史铁花.房屋抗震设防普查助力自然灾害防治“九大重点工程”[J]. 工程建设标准化,2020(5).

[2]建筑抗震设计规范:GB 50011—2010[S]. 2016年版. 北京:中国建筑工业出版社,2016.

[3]建筑抗震鉴定标准:GB 50023—2009[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2009.

[4]程绍革,尹保江,史铁花. 既有建筑抗震鉴定与加固技术研究新进展[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2021.

[5]中国地震动参数区划图:GB 18306—2015[S].北京:中国标准出版社,2015.

[6]史铁花.《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023—2009)与《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116—2009)疑问解答[M].北京:中国建筑工业出版社,2011

[7]既有建筑抗震设防调查标准:T/CECS 1132—2022[S].北京:中国计划出版社,2022.

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后记

202412329分,新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震(点击查看详情)。接到震情报告后,住房城乡建设部党组书记、部长倪虹立即作出部署,要求及时了解灾情,指导和支持新疆做好抗震救灾工作,党组成员、副部长王晖作出具体工作安排。本专访呈现给大家之时,史铁花院长怀着责任感和使命感,毫不犹豫响应住房城乡建设部号召,第一时间组织专家、带领团队,按照住房城乡建设部统一部署,于1月23日上午同住房城乡建设部抗震救灾指挥部办公室工作人员一同赶赴灾区,指导支持当地开展房屋建筑和市政设施受损情况摸排、房屋建筑应急评估等工作。


受访嘉宾:

史铁花中国建筑科学研究院有限公司中建研科技建研设计院院长,建筑鉴定与加固改造中心主任。住建部科技委建筑工程抗震设防专业委员会委员、国务院普查办技术组住房和城乡建设部专家、中国土木工程协会防震减灾工程分会理事、中国建筑学会抗震防灾分会副秘书长、中国地震学会地震工程专业委员会委员、中国工程建设标准化协会抗震专业委员会委员。《建筑抗震鉴定标准》、《建筑抗震加固技术规程》、《非结构构件抗震设计规范》等的主要编制人,参编《既有建筑鉴定与加固通用规范》、主编《既有建筑抗震设防调查标准》。获省部级科学技术进步奖一等奖1项、三等奖2项,在国内外刊物上发表论文五十余篇,独著一本(《“建筑抗震鉴定标准”与“建筑抗震加固技术规程”疑问解答》),合著主编三本,参编三本。
图片来源丨本文照片均由嘉宾本人提供。
责任编辑:吴定燕

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