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“预计100年后,人类可以与地震共存!”凤凰卫视专访周福霖院士

广州大学 2024-06-27


5月15号晚上八点半

凤凰卫视中文台播出

吴小莉专访节目《问答神州》



专访周福霖

中国工程院院士

广州大学工程抗震研究中心主任



地震为何不可测?

#地壳运动规律至今未解#


吴小莉:那时候,您亲历了唐山大地震的余震。32年之后,当听到说汶川发生大地震之后,您第一个感受是什么?


周福霖:唐山地震的场景,马上就在我脑子里面重现出来。


吴小莉:您当时就知道,那是一个特大的、灾难性的地震?


周福霖:对,因为龙门山断层在汶川那一段原来是稳定的。



吴小莉:如果它一旦活跃起来,是很巨大的能量?


周福霖:是的。当年唐山地震的第三天,我就去了,一进唐山,没路可走。我一眼看上去有一个牌子“唐山市第一人民医院”,只有牌子立着,后面全部都夷为平地,到处都是尸体。当时是解放军来接我们,把我们送到飞机场。我住在机场,每天不断看到尸体,因为没地方埋了,离我住的帐篷10米的地方就埋了两个人,味道很重,死人的味道形容不出来……


吴小莉:唐山那个时候也不是非常活跃的地震带吧?


周福霖:唐山在地震之前是一个低烈度地震设防区,历史上它并没有大地震过。地壳在变动,人类到现在为止都没有认识它的规律,地震不可预测就是这个原因。


一次地震,等于几百个原子弹爆炸

如今抗震设计理念:

#以柔克刚 隔离消能#


吴小莉:2008年5月12日地震发生之后,作为专家组的成员之一,您什么时候接到通知要到现场去?


周福霖:国务院马上成立专家组,立马布置,一些方针政策基本上定了以后,大概是地震之后的第五六天,我就到现场了。


吴小莉:那时您看到的景象又是什么?


周福霖:救人很困难。因为钢筋混凝土倒下来以后,一般的建筑机械还没法进去,所以用手工比较多,但手工是救不了多少人的。当时大批的救援队还没来,所以当时我们只能做一些调查,不让我们参加救援,我们是负责重建的。



吴小莉:那时候还在抢救的过程中,您可以做些什么?


周福霖:我们要观察这些倒塌的房屋,可以看到是房梁先断还是柱子先倒,这牵涉到以后的抗震设计,还有抗震的规范标准。地震的时候,人是走不动的,因为我曾经经历过唐山地震的余震,我想跑,但是地都是裂的,而且门也打不开。


吴小莉:门扭曲了。


周福霖:扭曲了。我要走,走不动。跟我们一起去的还有一个工程师,那个工程师在走廊上,整个人都瘫下来了。地震完以后,我们两个人把他扶起来,一放手,他又瘫在那儿。


吴小莉:吓的吗?


周福霖:吓的。原来的整个抗震设计理念是硬抗,地震多大,我就硬刚,柱子就加粗,梁就做大,我的钢筋就配得多,去硬刚。但是,一次地震等于几百个原子弹爆炸,是刚不过去的。所以现在就改变为“以柔克刚”,隔离、消能,地震来的时候我把你隔离掉,跟你共存。



因为传统的抗震技术难以抵抗巨大地震的能量,周福霖转而攻克隔震和消能减震技术,应用隔震技术的建筑,安全性可以提高4到6倍。

隔震和抗震有什么区别?

#6倍性能差,守住生的希望#


周福霖:2008年汶川,我们在那里推广了三十几栋隔震的房屋。我们做了一个芦山县人民医院,门诊楼是做隔震的,住院部是传统抗震的。5年以后,芦山又爆发一次地震,7.0级,那个门诊楼完好无损,第二天马上开业,病人全部都涌到这来。后面那两栋住院部,房屋没有倒下来,但是裂得一塌糊涂,里面的装修全部都倒下来,里面的设备、仪器,全部都倾倒、瘫痪了。


我到现场去,医院的院长拉着我的手:“周院士,现在全县的医院都瘫痪了,就剩下这栋隔震楼成为急救中心,如果没有它,后果不堪设想。”除此之外,我们还做了汶川县第二小学的隔震设计,隔壁是做的传统抗震设计,我们以此来做对比。我们装了仪器,这两个楼地震中,反应差6倍。


震后芦山县人民医院


吴小莉:现在我们再回想起汶川,我们以为重建之后都能够隔震了,但是现在看来,这些建筑物并没有完全达标,除了你们实验性的隔震建筑物,是吗?


周福霖:应该这样说,在汶川的重建过程中,我们用的是传统的抗震设计规范,在这之前,中国只有一半的建筑符合老的抗震设计规范,另外有一半是连老的都不符合。


吴小莉:所以重建之后的汶川,至少是全部符合老的抗震设计规范。


周福霖:对,就是现在执行的设计规范。


吴小莉:现在还是执行这个规范?


周福霖:现在还是,还没有彻底改过来,但是标准稍微提高了一点,基本上没有动。它的观念是叫“小震不坏,中震可修,大震不倒。”


建筑抗震达标了吗?

未来,要做到

#小震弹性、中震不坏、

大震可修、巨震不倒#


吴小莉:抗震的标准如果不改变,其实仍然看到人命的牺牲。


周福霖:对。所以我知道,一方面,我们在技术上要努力;另一方面,要使得国家上层制定一些比较强硬性的规定,然后要做普及。我们技术上就做了很多准备,国家在2021年出台了国务院令,一条法例,叫做《建设工程抗震管理条例》,里面就规定:“两区”,就是高烈度地震区,八度跟八度以上地震设防区,像北京是八度,还有全国地震重点监视防御区,比如:广州、香港、上海等,这些省会城市、经济发达城市,它规定八类建筑(学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑),新建的,一定要做隔震减震。要达到小震弹性,中震不坏,大震可修,巨震不倒。


吴小莉:国务院令的基础是在于您和团队牵头主编的《建筑隔震设计标准》,据说你们用了7年的时间来编写,为什么用了这么长的时间?


周福霖:因为它有几个“拦路虎”,第一个是它要改变原来整个抗震的设计理念,因为老的那一套用了几十年。国务院令里面有一条是,这“两区八类”建筑发生中震的时候,要保持它的正常运行功能,不能说医院坏了,明天、后天病人再来,这样不行。你正在动手术,照样动手术,你在输血,照样输血。我感到它敢写这条,是下很大决心的。


吴小莉:其实您从2000年就开始推广隔震的建筑,但是现在好像全国也只有12000栋。


周福霖:到2022年年底,16000栋。


吴小莉:看来2021年这个令出来,还是有效果的。


周福霖:还是很有效果。


日本震后部分建筑情况


吴小莉:减震隔震这40年的研究下来,目前中国的技术水平跟其它地震频发的国家和地区相比,比如说美西、日本,我们的水平在哪里?


周福霖:总体来讲,起步差不多。1981年,我在国外读书的时候,就跟国外的研究人员一起做了第一个模拟地震振动台的试验,所以基本上起步差不多,不用去跟跑,就按照不同的特点去并跑,但是由于我们的现代化基础还是比较差。


吴小莉:而且我们是个发展中的大国,又是人口大国。


周福霖:对,人口大国,我们的工匠精神也不够,所以现在我们虽然做了一万多栋隔震房屋,全世界绝对数量最高,但是按人均比例来讲,我们的并不高。像日本,隔震技术用在高层比较多,用到五十几层,我们国家现在隔震房屋,我们能做到建筑物高100米左右。现在的超高层建筑,我们还是用老的技术。


一般高层建筑抗震性能一般都比较好,因为它本身比较柔软,但它怕风,像深圳的赛格大厦,像广州塔,需要抗震也抗风,但是很难考验它在地震中的性能,现在还没来大地震,但是台风考验过好几次。这种技术的叠加,技术的复合混用,现在我们还来不及研究。一个原因就是我们没试验条件,所以我们下决心,花了6个亿建了这个实验室。


模拟地震振动台


周福霖:这个模拟地震振动台,我把模型摆在上面,模拟地震的震波,来考验上面的模型。我这里有三个振动台,最大的是10米乘8米,可以承载160吨,这个是目前国内最大的。还有两个小一点的振动台,三个振动台拉开以后,可以拉开到60米,我就可以做桥梁、隧道的隔震试验。


因为地震有个规律,就是震源有一个范围,有时候这个范围达到几公里长,而不是集中在一个点,所以过去我们光有一个振动台,不能够还原真实的地震情况,现在可以了。世界上也只有这个实验室可以做到。


吴小莉:比日本的还先进吗?


周福霖:日本的单台比我大,但三台加在一起的长度没我们大。我们不仅做地震的防震,还有风振、地铁或火车带来的振动、爆炸产生的振动等等。雨字头的“震”表示自然界引起的震动,提手旁的“振”是人为振动。


我预计还有一百年,

#大部人可以住在“安全岛”上#



吴小莉:所以未来,您的目标是什么?


周福霖:我希望世界上大多数人,都能够住上地震中的“安全岛”,不管多么的天翻地覆、地震多大,巨震或者超大地震,这里是一个“安全岛”。


吴小莉:您觉得中国要多久时间,让大部分人可以住在这个安全岛上?


周福霖:我看至少得50年,在我心里想可能要100年。但是我自己感到很安慰了,我参加铺路了,这需要一代人又一代人,而且房屋也是一代、一代,要去加固这些老化的房屋,也是要下很大的决心。


吴小莉:如果做减震、隔震的话,现在每平米是100块、200块?


周福霖:现在东西也贵了,我就算给它翻一倍吧。


吴小莉:因为物价上涨的关系?


周福霖:对,每平米需要三、五百块。


吴小莉:以后会随着技术的成熟,会越来越便宜,还是会越来越贵?


周福霖:应该越来越便宜,应该越来越成为一种不算很罕见的材料,开发商也不会去为了追求利润,去省掉这一部分,所以到那个时候,人类可以跟地震基本共存。







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图片和资料来源于问答神州公众号、凤凰网视频

文案编辑|吴苇菁

微信编辑|游昕童 吴宇康

图文校对|陈烨萍

责任编辑|张芳 李婉岚 胡薰匀 陈俊宇 凌雨欣



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