【熱點互動】上海「脆脆樓」不支倒地(1)

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【大紀元7月9日訊】(新唐人電視台《熱點互動》節目)主持人:各位觀眾大家好,歡迎收看《熱點互動》週二熱線直播節目。日前在上海閔行區「蓮花河畔景苑」,發生了一起13層樓的豪華大廈倒塌事件,由於這個大樓的倒法非常的奇特,網民稱之為「上海樓脆脆事件」。那麼這個事件到底奇怪在哪裡呢?我們看一段新聞描述這個事件的經過。

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(新聞畫面)這起事件發生在淀浦河南岸的「蓮花河畔景苑」樓盤,大樓在上午6點左右倒塌,至少造成一名建築工人死亡。然而令人意外的是,整棟大樓是從底部以連根拔起的方式倒下,大樓的地基也清晰可見。由於大樓將近完工,發生倒塌事件後,也讓許多預購民眾前來觀看,民眾怒斥這根本是個豆腐渣工程,更有民眾當場要求建商退錢。

據了解,現場樓盤還有7棟類似的大樓同時興建,也令當地民眾憂心這些樓房的安全性。去年四川大地震造成七千多間校舍倒塌,民眾譴責官商勾結造成質量粗劣的豆腐渣工程,並對政府的草菅人命深感憤慨。(影片結束)

主持人:這個事件發生以後,由於民眾跟政府的講法不一樣,政府說法是說這個樓的本身建築沒有問題,而是由於壓力差,等一下我們會談壓力差是什麼問題造成的。那麼這個事件的發生到底是整個建築的環節哪裡出了問題,這只是一樁偶發事件嗎?在附近的住戶以及其他的民眾,您所住的大樓安全嗎?我們想利用今天1個小時的節目和各位觀眾來探討一下這個問題。我首先為各位介紹一下現場的兩位特別來賓,第一位是我們非常資深的評論員杰森博士,杰森您好!

杰森:元慶你好,觀眾好!

主持人:杰森對於中國的民生時政有非常深刻的研究;第二位是土木建築工程方面的專家,竹學業竹博士,竹先生您好!

竹學業:你好,觀眾大家好!

主持人:竹博士在土木建築方面從事分析研究已經有25年的經驗,他目前也是在從事這方面的研究,那麼我們今天請到竹博士來到現場,為我們大家可以做結構上面的一些客觀的分析。首先一開始我想問一下竹博士,因為大家都在談嘛,很多人談的都不一樣,網上現在很流行講這個「壓力差」,變成一個笑話。官方的說法是,因為這個大樓北面堆了土,南面挖了牆,把這個土挖掉了,所以造成這個「壓力差」。您可不可以先把這個事件很簡單的跟各位觀眾朋友介紹一下,這個樓是怎麼樣一個結構,然後我們再往下走下去。

竹學業:好的,我們可以先看一下一張圖片。

主持人:看第一張圖片。

竹學業:(圖示)這個大樓從剛才的影片中可以看到,實際上周圍已經有很多建築了,我們正面看過去,那邊立著一個大樓,跟這個樓實際上是非常相像。可以看得出來靠近我們這一邊,看到有一些綠地,草上面有一堆土,土那邊過去是樓,那麼我猜想剛才您講到的這個壓力差,就是堆土過高,指的就是這一片土堆得過高。

主持人:就是樓的北方。

竹學業:這地方我們可以看出來,是在已經長了很多草的草地之上堆起來的土,也就是說,我們知道長草了的地方,這個土已經是很穩定了,就是長草的土對這個結構應該沒有什麼影響的,已經是穩定的,要說有影響就是這個草之上的土。那麼如果我們再看第二張圖片,可以看出來在這個土上面站著有人,我們以人作為相對的參照的話,看這個土大概就是2到3人這麼高,也就是說,一人戴上安全帽來算,可能在2米左右,也就是在4到6米之間這樣一個高度。

主持人:您說平均堆土的高度大概在4到6米左右?

竹學業:是,那麼我們知道這個土堆在地上,如果這個土是靠著建築物擠壓的,攤得很實的話,它自然就對這個建築物會有一個推力;如果這個土沒有挨著建築物的話,那麼它對建築物的影響就會明顯減弱很多。如果要說有影響的話,就是因為增加了對土壤的壓力,如果這邊沒有限制的話,那麼這個土會有所變形,側向會有一點變形,這個變形如果遇到阻礙的話,它會產生一定的壓力。這就是所謂這個方面的「壓力」。

主持人:就是水平方向把這個大樓由北往南推擠。

竹學業:對,會有一些壓力。但是要注意,因為土壤它不是水一樣,一壓各個方面都有壓力。土壤是你在哪個方向壓,它在哪個方向變形,而在垂直方向的變形是很小的,所以即使有壓力,這個壓力一般也會在0.3。就像比如我們說豎向壓力是1,那麼側向壓力一般在0.3以下,或者更小,依據這個土壤的特性。所以說如果你要是離開這個大樓一段距離堆土的話,那麼對這個大樓的影響,在很多情況下可以忽略不計。

給一個最簡單的例子,在紐約曼哈頓世貿大樓倒塌以後,把世貿大樓從基礎整個全都挖走了,我們現在去看還能看得出來,它正在施工。那麼前幾個月大家如果有機會看的話,那個基礎是幾十米深的,在旁邊幾米範圍之內就有現成的樓房。也就是說這個土挖掉了,和你堆土是一個相反的作用,是一樣的,如果它有壓力的話,這個土壤也會變形,可是這個變形很小的。也就是說世貿大樓旁的樓,都沒有因為這個土壤壓力的變化而傾斜倒塌。

所以這邊我們看到這個新聞裡面講到的,說是因為這邊有土壤堆積,那麼另外一面有挖這個基槽,好像就會倒了的話,給人的印象就是這個理由過於牽強。因為它沒有給出一個具體的量化,只是說會有影響,當然我們都知道它會有影響,但這個影響到底有多大,實際上是可以定量的。

主持人:那麼官方的這個講法基本上是對的,就說我在大樓的北面堆了土,產生一個壓力,然後南邊他們又挖停車場,所以挖掉4.6米這麼深的一個停車場挖走了,所以它的確是產生這麼一個壓力。

竹學業:沒錯!

主持人:這絕對是正確的,那麼它產生的這個力量是不是足以把這個大樓推倒,這個大樓很明顯可能也是因為這個事件,就是有這麼個壓力差把它給弄倒了,但是應不應該把它推倒呢?竹博士是不是可以再分析一下。您從工程結構上來看的話,可以給我們很簡單的分析一下這個樓它的重量,應不應該在這樣一個側力之下就把它推倒,這方面我們再分析一下。

竹學業:為了說明這個問題,對這個樓我們就簡單的從結構力學的角度來看一下。其實從剛才的照片我們就可以看,這個樓的高度和長度差不多,根據目測吧,兩個方向尺寸基本相當。而根據國內一般建築的規律,樓層高度一般在3米左右,那麼13層樓基本上就是40米,這個寬度大概也是40米。

從剛才倒塌的側面圖可以看出來,另外一個方向的樓的厚度,我們稱之為「寬度」,大概就10米左右,所以這個樓應該是40乘40這麼樣一個面積,在水平方向面積就是10乘40,基本上是這樣。從它倒塌的那個基礎看,大家如果注意看的話,它底下是有很多樁,這個樁我大致數了一下,這樣看過去數了一下,一個開間,每一個柱腳底下都會有一個樁,那麼大概有20根左右,從橫的方向看大概有4根,所以基本上有80根樁在支撐這個結構。

從上海這個地區,根據中國現行有關的規範,它屬於七度地震裂度設防地區,那麼七度裂度設防肯定是要考慮地震作用的,同時這個高層建築還需要考慮風的作用,所以風和地震這兩種作用,因為它是水平方向作用的,對這個高層建築基本上起控制作用。

我們可以看出來這個樁它已經斷了,當然我們往下還可以分析為什麼會斷,那麼這個樓的重量跟地震時的作用力很有關係。我大概估計了一下,根據它的高度、面積和使用的結構形式,大概會有6千噸左右的結構質度。

主持人:大樓大概是6千噸?

竹學業:有6千噸以上,不會低於這個,我們把它估計得低一點,有利於把這個問題說得更清楚一些。

主持人:最起碼這個樓是6千噸。

竹學業:對,越重的話,這個樓在地震作用下就會越危險,因為這個高度已經是相當高了,它在風的作用根據現行規範,基本的風壓大概是50-55公斤/平方米。我計算了一下這樣一棟大樓的基本風壓,按照中國現行規範的要求,整個設計的時候要考慮風壓,整個作用在一個樓面上的風壓大概是會在90噸左右,水平方向,合力點的話是大概在30米高度。這是說風荷載。

如果說是地震荷載的話,那我們剛才說是七度設防,「七度設防」的概念就是說0.1個加速度在水平方向去推這個樓,也就相當於結構重量的1/10作用在它高度的中間,就是20米高度處,水平方向推。也就是說這個樓必須在風荷載90噸在30米處,或者是地震作用時600噸在20米處,這樣的兩種荷載作用下,這個樓應該是保證沒有問題的,這是設計的要求。
主持人:這就是設計的要求,就是中國的國家設計法規裡面要求,有這兩種力之下,這個樓都可以支撐得住。

竹學業:沒錯!那麼我們再回頭看一下,我為什麼要先把這兩種給大家提出來,就是可以把現在這個樓它所受到的所謂「壓力差」的作用,和我們剛才提到的兩種作用相比較,我們來看一下這到底是不是倒塌的真正原因。

主持人:好,這也是網民大家都在講的,「壓力差」已經變成一個網路很熱的名詞了,大家都在笑這個「壓力差」。那麼官方所提供的這個「壓力差」的說法,到底能不能夠符合國家的建築要求?

竹學業:它這個樓北邊有所謂十米高的堆土,我們剛才已經說了,其實從目測肯定沒有那麼高,而且它沒有靠近大樓,沒有靠近大樓可以從我們的下一張圖片也能夠看出來,再往下一張。(圖示)那麼這個樓的表面你看,靠近基礎的幾層非常乾淨,就說明這個土沒有直接堆在牆邊,一定是有離開一定距離的。

假如說這個土就真的堆到了牆邊,而且真的就是十米高,最不利的情況以他說的為準我們來看,我大概算了一下這個壓力差,因為這個土即使是這麼堆了,一旦推動了之後,因為它不像水一樣,這個土不會流進去的,一旦樓變形一點,這個土壓力就解除了,所以它這種稱為「被動的土壓力」。那麼它實際上的重量大概1/10算了不得了,能夠壓在這個樓上大概就是三、四十噸這個樣子,水平方向。

那麼合力作用的位置應該是在1/3的高度處,大概3米左右,作用在這裡大概有三、四十噸這樣的力,我們注意這是把它誇大許多倍了。那麼再說另外一邊,在基礎以下又挖了4.6米的車庫,如果說把這個壓力…因為這個土挖去了嘛,原來所抵擋變形的那個土的側向壓力就等於解除了,那我們就算把這個加上去推它、拉它,那麼這個力大概也就是五十來噸,算了一下,把1/3的土的重量都當作拉力,這也是誇大了很多。

這樣算來,這個作用在靠著這個所謂的「壓力差」,大概是有八、九十噸,和我們剛剛說風的壓力相當,可是注意我們說風的壓力,它的作用是在30米高度處,而這個所謂的「壓力差」,如果我們看它的合力點,我算了一下,是在地面以下30公分。那麼這樣一比,如果我們再給它說的形象一點,就說一個樓要傾覆、要倒,取決的因素不僅僅是這個水平推力本身的大小,是取決於這個力距離地面的高度,這兩個的乘積我們稱之為「力矩」,力乘以距離,取決於這個。

那麼這個力矩,大家如果稍微作個簡單的計算就可以看得出來,設計風壓造成的力矩對於地面以下,假如說…剛才我們忘了提一點,就是那個柱子斷的長度根據目測大概4到6米,我們以6米為準,以這個6米斷樁的位置為準,來計算力矩的話,所謂「壓力差」造成的力矩,只占風引起的力矩的1/3。

那麼和地震相比,就是地震所造成的這個力矩我們說「七度設防」,只是占1/14,也就是說這個壓力差假如真的存在的話,它也僅僅是設計風壓造成這個作用的1/3,地震作用的1/14,那麼我想如果大家覺得這個數據是有依據的話,因為我們按照這個大概去推算嘛,注意我們還是把這個土壓力擴大了很多倍。也就是說如果這個樓在這種壓力差造成的這個力矩作用下它就會倒的話,那風吹到1/3的強度,這個樓就倒了,或者地震達不到七度設防,只是1/14的地震強度,這個樓也會倒。

主持人:所以今天我們就得到一個結論,如果政府講的是對的,我們認為這個「壓力差」的說法是正確的,它的確是因為「壓力差」倒了。那麼,相同的,這個樓層即使不是這個「壓力差」的話,今天吹一陣大風像您剛剛講到的那風,或是震一個小地震,它也會發生同樣坍塌的情況。

竹學葉:對,這個結論就建立在剛才你所說的,政府給的結論的基礎之上。

(待續)

(據新唐人電視台《熱點互動》節目錄音整理)


http://www.youmaker.com/
視頻:【熱點互動】上海「脆脆樓」不支倒地(上)

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視頻:【熱點互動】上海「脆脆樓」不支倒地(下)

(http://www.dajiyuan.com)

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