其次是農(nóng)村房屋施工質(zhì)量較差?!斑@家要蓋房子了,叫幾個(gè)干過泥瓦匠的當(dāng)主力,左鄰右舍相互幫個(gè)忙,這就蓋了?;旧蠜]有誰受過專業(yè)訓(xùn)練,更沒有什么設(shè)計(jì)、驗(yàn)收,不像城里建房子有一套規(guī)范的程序,這樣做出來的房子很容易出現(xiàn)問題?!倍胚\(yùn)興說。
“砌體結(jié)構(gòu)本身抗震性能較差,實(shí)心眠墻會(huì)稍微好一點(diǎn),抗震強(qiáng)度會(huì)高一些,但是很多農(nóng)民會(huì)基于成本考慮進(jìn)一步減少砌塊的用量?!倍胚\(yùn)興舉例,“比如,很多地方的農(nóng)村建房砌的是‘空斗墻’,墻中間是空心的;還有的叫‘金包銀’,就是兩層磚中間填土。還有些地方,農(nóng)民相對富裕點(diǎn)以后,也沒把錢花在提升房子的抗震性上,而是花很多錢裝修,房子外面看起來很漂亮,但里面的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量一點(diǎn)也沒變,這樣建的房子在地震中就很容易倒塌?!?/p>
不“硬抗”,不增成本,幫村屋“健身”
對于土木工程科研而言,抗震一直是結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的重要課題。尤其是在近年災(zāi)害頻發(fā)的背景下,提升建筑的抗震性日益成為人們所關(guān)注的問題。但是,恰恰是問題最嚴(yán)重的農(nóng)村,尤其是貧困地區(qū)卻往往被“忽略”。
通常認(rèn)為,造成這一切的是經(jīng)濟(jì)條件限制,但在尚守平看來,“更多的原因是觀念”。
目前,我國和世界各國普遍采用的傳統(tǒng)抗震方法是“延性結(jié)構(gòu)體系”,通過適當(dāng)控制結(jié)構(gòu)物的剛度,使結(jié)構(gòu)部件(如梁、柱、墻、節(jié)點(diǎn)等)在地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài),并且具有較大的延性,減輕地震反應(yīng),使結(jié)構(gòu)物“裂而不倒”。
“我們把這種方法叫做‘硬抗’,通過加大構(gòu)件截面尺寸和配筋,提高結(jié)構(gòu)剛度等方法來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震能力。但結(jié)構(gòu)的用料越多,結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量也隨之增大,地震作用就越大,于是形成一種惡性循環(huán)?!鄙惺仄秸f,“當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí),這種方法既不經(jīng)濟(jì),也達(dá)不到預(yù)期的效果。尤其對于農(nóng)民而言,這種成本通常承受不起。由于,當(dāng)前我們無法準(zhǔn)確無誤地預(yù)測地震,所以,按這種方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)并不一定能達(dá)到使用者的要求?!?/p>
“目前,常用的抗震優(yōu)異的結(jié)構(gòu)體系是鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),但是這些結(jié)構(gòu)體系的建造成本相對較高,我們目前普通農(nóng)民的收入是很難承受這樣的成本。這樣干不符合我們的國情?!鄙惺仄秸f。
要提升抗震性能,既降低災(zāi)難的破壞性;又要嚴(yán)格控制成本,讓農(nóng)民能用得起——經(jīng)過多年研究,尚守平終于“在二者之間找到了平衡”。
他們在以往研究的基礎(chǔ)上,針對農(nóng)村民居對隔震技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、適用性要求和農(nóng)村民居的建筑、施工特點(diǎn),提出了一種新型的基礎(chǔ)隔震技術(shù)——鋼筋瀝青隔震層。
試驗(yàn)結(jié)果表明,鋼筋瀝青隔震層能有效地對地震動(dòng)濾波起隔震的作用,試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)的加速度折減系數(shù)達(dá)到50%,隔震效果非常明顯,而它們基本上不增加傳統(tǒng)砌體結(jié)構(gòu)的建造成本。記者在他們的實(shí)驗(yàn)室看到,同在實(shí)驗(yàn)的震動(dòng)臺上,隔震層以下,安放的礦泉水瓶被震的東倒西歪,而隔震體上,礦泉水卻巋然不倒。
憑借對農(nóng)村砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固技術(shù),尚守平團(tuán)隊(duì)在2012年摘得湖南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。此刻,災(zāi)難尚未遠(yuǎn)去,他們都期待著鋼筋瀝青隔震層技術(shù)能在更大的范圍內(nèi)造福廣大農(nóng)民。