中国混凝土网 - 混凝土行业门户网站 !

商业资讯: 行业动态 | 国际市场 | 企业情况 | 设备市场 | 行业股市 | 展会信息 | 展会新闻 | 混凝土知识 | 混凝土百科 | 名人名企

你现在的位置: 首页 > 商业资讯 > 混凝土百科 > 朱伯芳院士:混凝土坝是土木建筑中抗震能力最强的

朱伯芳院士:混凝土坝是土木建筑中抗震能力最强的

信息来源:hunningtu.biz  时间:2008-12-03  浏览次数:148

  11月30日,朱伯芳院士指出,汶川地震证明,全世界的地震也证明了一个问题:各种土木水利工程建筑中,混凝土坝表现出的抗震能力是最强的,
  来自中国水利水电科学研究院的朱伯芳院士是在由水力发电工程学会、中国地震学会、中国大坝委员会、中国互联网协会网络科普联盟共同举办的《绿色能源论坛》上,发表上述言论的。
  以下是朱伯芳院士发言全文:
  这次汶川地震给我们国家造成的损害是很大的,死亡人数大致7万,还有很多失踪的人。这些人是怎么死的?应该说最主要的原因是房子倒塌压死的,震中区差不多整个城市都毁灭了,所以这次汶川地震中大量的房子倒了,大量的桥倒了,大量的公路破坏了,很多公路被破坏了恢复不了,因为很陡,因为地震的时候整个都滑掉了,所以修是很难修的。也就是说,这次建筑物破坏是很严重的,大约死了七、八万人,主要是房子倒塌压死的。
  可是四川是一个水利大省,修建了很多水坝,但是没有垮一个大坝。这说明了什么问题?在这次地震中,水坝的表现是好的,特别是混凝土坝,混凝土坝有一些损害,但是很轻微。我今天要讲的问题,为什么房子倒了,墙倒了,路坏了,但是大坝表现的非常好,这是一个偶然的原因,还是必然的原因?我认为这是一个必然的原因,不是一个偶然的原因,下面我从理论来说明这个问题。
  从全世界来看,每次地震之后,房子、桥的破坏是很严重的,但是水坝的破坏是总轻的。全世界的混凝土坝只有一个在地震之后破坏比较重,这个坝就是台湾的石冈坝,台湾在1999年9月21日产生了一个7.3级大地震,这是台湾一百年以来最严重的一次地震,震中就在日月潭附近。我们知道,台湾的坝是很多的,在石冈重力坝上,它并不高,有20米左右,石冈坝受到了严重的破坏。石冈坝一共有20几个坝段,台湾这次地震引起地震的活动断层活动了105公里,本来是一个断层,但是快到石冈坝附近的时候,一下子分成八个子断层,其中一个子断层就穿过了石冈坝。因此,石冈坝在这个地方附近,它的变形是水平位移1米,垂直位移一边是10米,一边是2.5米,断层两边的位移差就是7.8米,所以地震之后这边比另外一边高7.8米。这样这三个坝段就彻底坏了,但是其他的坝段并没有坏。后来怎么办?地震之后,就在前面做一个围堰把其他三个坝挡起来,其他的坝照样用。当这个活动层穿过坝体的时候,这个坝是要坏的。断层穿过去之后,任何何建筑是不可能站住的。刚才讲,地震之后把前面做个围堰,把这三个坝挡住了,其他的坝还照样用。即使这样一个断层穿过坝,也就只破坏了三个坝段,其他的坝并没有坏。这是说明了混凝土坝的抗震性能是非常强的。
  我们现在看看其他坝的破坏情况。比如拱坝,地震之后附近的公路全部倒了,坝唯一渗压力增加了,渗透水增加了一点,但是过了几个月又恢复正常了。还有很多其他的坝,我就不详细说了。国外的拱坝,经过两次大的地震,坝本身没有什么问题,但是因为地质情况不好,做了一个重力敦,重力敦也没有动,后面的山体动了20公分,但是加固之后还可以用。
  总的情况,除了石冈坝,全世界的混凝土坝,其他的所有混凝土坝没有一个垮塌的,破坏无非是产生一点裂缝。那么现在我就说明这个问题,这到底是偶然的,还是必然的?因为不是一次这样的情况,全世界都是这样的现象,经过大地震之后,房子倒了很多,桥倒了很多,路破坏了很多,但是混凝土坝没有问题,这是什么原因?我现在就说明这个原因。
  这是一个高层建筑。搞设计的时候有两个荷载,一个是垂直荷载,一个是水平荷载,任何建筑都是这样的。混凝土坝也是一个垂直荷载,一个是水平荷载。但是不同的建筑是不一样的,高层建筑在平常的时候最主要的是垂直荷载,它的水平荷载是很小的,一般是风荷载,而风荷载是很小的。假如我是一个设计者,没有考虑地震,就只考虑风荷载,建筑的安全系数一般是在1.8-2.0左右,地震荷载就远远超过1.8-2.8,所以它就受不了,所以它就垮了。另外,假如我平时只设计的是轻度地震,那么是0.1G,假如来了一个9度地震,那么就是0.4G,就加大了4倍。你这个房子设计的时候是考虑轻度地震,实际上来了9度地震,那是受不了的。
  而大坝的情况就不一样了.做坝就是为了挡水,挡水就有很大的水平荷载。当然地震也有垂直荷载,但是地震的垂直荷载是次要的,地震的破坏主要是水平荷载。即使这个大坝在设计的时候不考虑地震,它的水平荷载也是主要荷载,这个水平荷载很大,地震来了之后有水平荷载,这个水平荷载又增加了,但是这个水平荷载跟原来的水平荷载的比,增加的比例就不是很大,等一下用数字来讲。
  比如100米的烟囱,风荷载是35吨,8度地的水平荷载是325吨,是平时风荷载的9倍,我们的安全系数大约是1.8-2.0。远远超过设计时能承受住的荷载,所以来了8级地震非倒不可。那么,水坝就不一样的,150米的水坝,它平时的水平荷载是10800吨,8度地震的荷载是8860吨,是1.8倍,可是坝的安全性是3.35抗剪,4.40扛压,抗拉是1.82。而你是1.6,那么也没有问题。
  这就是水坝跟房屋建筑、桥梁建筑的根本差别,因为水坝在平常设计的时候,它要承受巨大的水平荷载,而且安全系数比较大,就相当于大数承受3到4倍的水荷载,而地震来了8度地震是0.8,9度地震是1.6倍的水荷载。所以来了8度地震,即使这个坝没有考虑地震,也没有问题。
  混凝土坝安全系数是抗压4.0,抗剪是3.0-3.5,抗拉是1.5-2.0,所以来了8度地震也没有问题。即使有些地方可能超过一些,比如抗拉超过了一些,可能会在表面产生裂缝。但是因为抗剪、抗拉的安全度比较高,因此,坝塌不了。
  下面我说一个重力坝。重力坝150米高,抗滑的安全系数,静安全系数是3.85,8度地震是2.13,9度地震是1.48,所以没有问题。压应力静应力是2.17,8度地震是4.7,9度地震是7.4,所以没有问题。拉应力可能大一点,裂缝是有可能,但是裂缝没有关系,大坝来了地震之后没有裂缝是不可能的。所以拱坝的抗震性比重力坝还要好。
  208米的拱坝,压应力静荷载是7.5兆帕,8度地震是9.8个兆帕,9度地震是12兆帕,我这个标的是30个兆帕的抗震强度,你现在来9度地震12个兆帕,那是没有问题的。
  因此,混凝土坝耐强烈地震而不垮的根本原因在于:一是平常以水平荷载为主:二是安全系数比较大。因为水坝出了问题,造成的灾害比较大,所以从传统来看,安全系数都比较高。处于这两条原因,我们混凝土坝的安全系数更高。不管是汶川地震、国外的地震,所有的土木水利工程中,混凝土坝表现出的抗震能力是最强的,根本的原因是刚才说的这两条:一是平常承受住了巨大的水荷载;二是安全系数比较大。当然,并不是说以后不需要抗震。我主要说明一个问题,各种土木水利工程中,混凝土坝是抗震最好的,汶川地震证明了,全世界的地震也证明了,台湾的石冈地震也说明了这个问题。
  所以说,混凝土坝的安全是没有问题的。  11月30日,朱伯芳院士指出,汶川地震证明,全世界的地震也证明了一个问题:各种土木水利工程建筑中,混凝土坝表现出的抗震能力是最强的,
  来自中国水利水电科学研究院的朱伯芳院士是在由水力发电工程学会、中国地震学会、中国大坝委员会、中国互联网协会网络科普联盟共同举办的《绿色能源论坛》上,发表上述言论的。
  以下是朱伯芳院士发言全文:
  这次汶川地震给我们国家造成的损害是很大的,死亡人数大致7万,还有很多失踪的人。这些人是怎么死的?应该说最主要的原因是房子倒塌压死的,震中区差不多整个城市都毁灭了,所以这次汶川地震中大量的房子倒了,大量的桥倒了,大量的公路破坏了,很多公路被破坏了恢复不了,因为很陡,因为地震的时候整个都滑掉了,所以修是很难修的。也就是说,这次建筑物破坏是很严重的,大约死了七、八万人,主要是房子倒塌压死的。
  可是四川是一个水利大省,修建了很多水坝,但是没有垮一个大坝。这说明了什么问题?在这次地震中,水坝的表现是好的,特别是混凝土坝,混凝土坝有一些损害,但是很轻微。我今天要讲的问题,为什么房子倒了,墙倒了,路坏了,但是大坝表现的非常好,这是一个偶然的原因,还是必然的原因?我认为这是一个必然的原因,不是一个偶然的原因,下面我从理论来说明这个问题。
  从全世界来看,每次地震之后,房子、桥的破坏是很严重的,但是水坝的破坏是总轻的。全世界的混凝土坝只有一个在地震之后破坏比较重,这个坝就是台湾的石冈坝,台湾在1999年9月21日产生了一个7.3级大地震,这是台湾一百年以来最严重的一次地震,震中就在日月潭附近。我们知道,台湾的坝是很多的,在石冈重力坝上,它并不高,有20米左右,石冈坝受到了严重的破坏。石冈坝一共有20几个坝段,台湾这次地震引起地震的活动断层活动了105公里,本来是一个断层,但是快到石冈坝附近的时候,一下子分成八个子断层,其中一个子断层就穿过了石冈坝。因此,石冈坝在这个地方附近,它的变形是水平位移1米,垂直位移一边是10米,一边是2.5米,断层两边的位移差就是7.8米,所以地震之后这边比另外一边高7.8米。这样这三个坝段就彻底坏了,但是其他的坝段并没有坏。后来怎么办?地震之后,就在前面做一个围堰把其他三个坝挡起来,其他的坝照样用。当这个活动层穿过坝体的时候,这个坝是要坏的。断层穿过去之后,任何何建筑是不可能站住的。刚才讲,地震之后把前面做个围堰,把这三个坝挡住了,其他的坝还照样用。即使这样一个断层穿过坝,也就只破坏了三个坝段,其他的坝并没有坏。这是说明了混凝土坝的抗震性能是非常强的。
  我们现在看看其他坝的破坏情况。比如拱坝,地震之后附近的公路全部倒了,坝唯一渗压力增加了,渗透水增加了一点,但是过了几个月又恢复正常了。还有很多其他的坝,我就不详细说了。国外的拱坝,经过两次大的地震,坝本身没有什么问题,但是因为地质情况不好,做了一个重力敦,重力敦也没有动,后面的山体动了20公分,但是加固之后还可以用。
  总的情况,除了石冈坝,全世界的混凝土坝,其他的所有混凝土坝没有一个垮塌的,破坏无非是产生一点裂缝。那么现在我就说明这个问题,这到底是偶然的,还是必然的?因为不是一次这样的情况,全世界都是这样的现象,经过大地震之后,房子倒了很多,桥倒了很多,路破坏了很多,但是混凝土坝没有问题,这是什么原因?我现在就说明这个原因。
  这是一个高层建筑。搞设计的时候有两个荷载,一个是垂直荷载,一个是水平荷载,任何建筑都是这样的。混凝土坝也是一个垂直荷载,一个是水平荷载。但是不同的建筑是不一样的,高层建筑在平常的时候最主要的是垂直荷载,它的水平荷载是很小的,一般是风荷载,而风荷载是很小的。假如我是一个设计者,没有考虑地震,就只考虑风荷载,建筑的安全系数一般是在1.8-2.0左右,地震荷载就远远超过1.8-2.8,所以它就受不了,所以它就垮了。另外,假如我平时只设计的是轻度地震,那么是0.1G,假如来了一个9度地震,那么就是0.4G,就加大了4倍。你这个房子设计的时候是考虑轻度地震,实际上来了9度地震,那是受不了的。
  而大坝的情况就不一样了.做坝就是为了挡水,挡水就有很大的水平荷载。当然地震也有垂直荷载,但是地震的垂直荷载是次要的,地震的破坏主要是水平荷载。即使这个大坝在设计的时候不考虑地震,它的水平荷载也是主要荷载,这个水平荷载很大,地震来了之后有水平荷载,这个水平荷载又增加了,但是这个水平荷载跟原来的水平荷载的比,增加的比例就不是很大,等一下用数字来讲。
  比如100米的烟囱,风荷载是35吨,8度地的水平荷载是325吨,是平时风荷载的9倍,我们的安全系数大约是1.8-2.0。远远超过设计时能承受住的荷载,所以来了8级地震非倒不可。那么,水坝就不一样的,150米的水坝,它平时的水平荷载是10800吨,8度地震的荷载是8860吨,是1.8倍,可是坝的安全性是3.35抗剪,4.40扛压,抗拉是1.82。而你是1.6,那么也没有问题。
  这就是水坝跟房屋建筑、桥梁建筑的根本差别,因为水坝在平常设计的时候,它要承受巨大的水平荷载,而且安全系数比较大,就相当于大数承受3到4倍的水荷载,而地震来了8度地震是0.8,9度地震是1.6倍的水荷载。所以来了8度地震,即使这个坝没有考虑地震,也没有问题。
  混凝土坝安全系数是抗压4.0,抗剪是3.0-3.5,抗拉是1.5-2.0,所以来了8度地震也没有问题。即使有些地方可能超过一些,比如抗拉超过了一些,可能会在表面产生裂缝。但是因为抗剪、抗拉的安全度比较高,因此,坝塌不了。
  下面我说一个重力坝。重力坝150米高,抗滑的安全系数,静安全系数是3.85,8度地震是2.13,9度地震是1.48,所以没有问题。压应力静应力是2.17,8度地震是4.7,9度地震是7.4,所以没有问题。拉应力可能大一点,裂缝是有可能,但是裂缝没有关系,大坝来了地震之后没有裂缝是不可能的。所以拱坝的抗震性比重力坝还要好。
  208米的拱坝,压应力静荷载是7.5兆帕,8度地震是9.8个兆帕,9度地震是12兆帕,我这个标的是30个兆帕的抗震强度,你现在来9度地震12个兆帕,那是没有问题的。
  因此,混凝土坝耐强烈地震而不垮的根本原因在于:一是平常以水平荷载为主:二是安全系数比较大。因为水坝出了问题,造成的灾害比较大,所以从传统来看,安全系数都比较高。处于这两条原因,我们混凝土坝的安全系数更高。不管是汶川地震、国外的地震,所有的土木水利工程中,混凝土坝表现出的抗震能力是最强的,根本的原因是刚才说的这两条:一是平常承受住了巨大的水荷载;二是安全系数比较大。当然,并不是说以后不需要抗震。我主要说明一个问题,各种土木水利工程中,混凝土坝是抗震最好的,汶川地震证明了,全世界的地震也证明了,台湾的石冈地震也说明了这个问题。
  所以说,混凝土坝的安全是没有问题的。

    ——本信息真实性未经中国混凝土网证实,仅供您参考