一、歷史的教訓(xùn)
??? 破壞性地震是一種嚴(yán)重危及人類生命和財(cái)產(chǎn)安全的突發(fā)性自然災(zāi)害。雖然在全球每年發(fā)生的約500萬(wàn)次地震中僅有數(shù)次或十?dāng)?shù)次地震能夠?qū)θ祟愒斐晌:?,但所造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失卻十分巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)破壞性地震造成了世界上約150萬(wàn)人的死亡,同時(shí)地震造成大量建構(gòu)筑物被毀、交通中斷、水火、爆炸等次生災(zāi)害,經(jīng)濟(jì)損失十分巨大。
地震造成人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失的嚴(yán)重程度往往取決于多方面的因素。地震的震級(jí)、發(fā)生地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)刻、震源深度、地震類型,地表或斷層的破裂規(guī)模,抗震設(shè)防情況,建構(gòu)筑物的質(zhì)量、場(chǎng)地條件,次生災(zāi)害的種類與規(guī)模,以及地震預(yù)報(bào)的水平、人類防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)的高低,經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模等等對(duì)地震災(zāi)害損失的大小。通常情況下,震級(jí)越大,其造成的損失也將越大。但在人煙稀少地區(qū)即使地震震級(jí)很大也不一定就會(huì)造成大的災(zāi)難。例如2001年11月14日發(fā)生在我國(guó)青海-新疆交界地區(qū)的8.1級(jí)地震,由于發(fā)生在無(wú)人區(qū)基本未造成人員傷亡。另外還有1960年厄瓜多爾西部海域8.9級(jí)地震和1933年日本三陸近海8.9級(jí)地震,還有1951年和1997年我國(guó)的西藏當(dāng)雄8級(jí)地震及瑪尼7.5級(jí)地震等,均未給人類造成大的災(zāi)難。然而,有些地震雖然震級(jí)較小,但若發(fā)生在人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),受場(chǎng)地條件的、設(shè)防水平等因素的影響,也可造成較大的災(zāi)難。比如1960年2月29日摩洛哥艾加迪爾城5.8級(jí)地震曾造成兩萬(wàn)多人傷亡;絕大多數(shù)現(xiàn)代化商業(yè)區(qū)建筑和住宅區(qū)房屋全部或嚴(yán)重毀壞,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)慘重。再如1972年12月尼加拉瓜6.2級(jí)地震,死亡1.2萬(wàn)人,經(jīng)濟(jì)損失10億美元;1979年我國(guó)溧陽(yáng)6級(jí)地震,死亡42人,傷3千余人,損失2億元人民幣;1993年9月印度6.2級(jí)地震,死亡3萬(wàn)人;1999年哥倫比亞亞美尼亞市5.7級(jí)地震,傷亡6.7千人;孟加拉南部4.2級(jí)地震,傷亡200余人;希臘雅典5.9級(jí)地震,死亡88人,傷24人。
??? 發(fā)生在人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的地震損失大小總體上與建構(gòu)筑物是否采取了合理的抗震設(shè)計(jì)以及建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)外一些震例說(shuō)明結(jié)構(gòu)抗震是減輕地震災(zāi)害損失的有效途徑。最顯著的震例為智利康塞普西翁市在1835年、1939年和1960年三次特大地震襲擊中所遭受的破壞情況。在1835年的地震中,該城被夷為一片廢墟;1939年地震造成房倒屋塌,死傷數(shù)萬(wàn)人;在此之后該市對(duì)建筑物實(shí)行了合理的抗震設(shè)防,結(jié)果在1960年發(fā)生8.3級(jí)地震時(shí),新建房屋大都完好,特別是該城的一座現(xiàn)代化煉鋼廠,由于建設(shè)時(shí)采取了許多抗震措施,地震時(shí)損失輕微,震后不到一星期即恢復(fù)了生產(chǎn)。而我國(guó)河北邢臺(tái)和山西大同陽(yáng)高等地區(qū)分別在1966年、1989年遭遇6.8級(jí)、6.1級(jí)強(qiáng)烈地震的襲擊,造成嚴(yán)重人員傷亡和房屋破壞,在震后恢復(fù)重建時(shí)兩地都采用了合理的抗震設(shè)防措施,結(jié)果在1981年和1996年兩地分別再次發(fā)生5.8級(jí)破壞性地震時(shí),震區(qū)建筑物損失極小。近年來(lái)在日本、土耳其、巴基斯坦以及我國(guó)大陸、臺(tái)灣等地發(fā)生的一系列大地震也表明合理的抗震設(shè)計(jì)對(duì)減小建筑物損壞程度、減輕地震災(zāi)害作用明顯。
?? 二、我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范沿革
??? 從世界范圍看,政府通過(guò)頒布規(guī)范、法規(guī)的形式干預(yù)抗震工作大體開(kāi)始于19世紀(jì)末20世紀(jì)初。但隨著地震以及計(jì)算科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,抗震設(shè)計(jì)規(guī)范經(jīng)歷了一系列更趨于科學(xué)合理的變化。目前,如何使建筑物能夠有效地抵御強(qiáng)烈地震的襲擊,減輕地震災(zāi)害已為世界越來(lái)越多的國(guó)家政府所重視,抗震設(shè)計(jì)規(guī)范大都以法令、法規(guī)的形式頒布。我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的歷史沿革是:
1955年翻譯出版前蘇聯(lián)《地震區(qū)建筑規(guī)范ΠСΠ-101-51》
1956編制第一張地震區(qū)劃圖,未正式使用。
1957年提出新的烈度表。
1959年提出第一個(gè)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范草案,但后來(lái)被擱置。
1964年提出第二個(gè)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范草案"地震區(qū)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范(草案)"。因無(wú)全國(guó)地震區(qū)劃圖,僅用若干重要城市的基本烈度作參考。對(duì)場(chǎng)地影響,采用調(diào)整反應(yīng)譜的方法處理。場(chǎng)地分類采用多物理指標(biāo)分類法??紤]地震系數(shù)。地震力計(jì)算采用靜力法和反應(yīng)譜法。
1972年提出工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,廣泛征求意見(jiàn)。
1974年第一部正式批準(zhǔn)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范TJ11-74(試行)》發(fā)表。該規(guī)范規(guī)定按場(chǎng)地土調(diào)整反應(yīng)譜,場(chǎng)地土類別分為三類。地震荷載計(jì)算采用等效靜力法和振型分解法,提出砂土液化判別標(biāo)準(zhǔn)。