如果某種建築結構被證明是有缺陷的,那採用此結構的建築如何處理?

坂神地震單支柱的高架橋,遇到地震後傾斜倒塌,後來就沒人敢再建類似的橋了。但是已經有的同類高架橋怎麼辦?這種結構似乎也沒有簡單加固的辦法。


這是這座高架橋重建之後現在的樣子:

(圖片來源: Buddhika Weerasinghe, Getty Images News, Getty Images)

仍然是單支柱,只不過比原來的寬了三米。為什麼不能做成好幾根柱子呢?結構工程師當然希望能做成好幾根柱子,但是很可能交通工程師不同意。如果真的做成好幾根柱子,底下的車道就沒法用了。為了讓柱子加寬三米,交通工程師已經妥協了,已經同意減去了一條車道。

這就是結構工程師工作的特點,我們總是「帶著鐐銬跳舞」,我們受制於太多的限制條件。

做高架橋,我想做多根柱子,避免單根柱子在地震的時候失去平衡,不行,因為交通工程師不同意,他希望底下能夠當汽車車道用,進一步提高交通流量;做住宅建築,我想在角部加一根柱子,提供足夠的角部抗扭剛度,不行,因為建築師不同意,他希望角部是一個大飄窗,提供最好的風景;做商業建築,我想要盡量完整和規整的樓板,以便在地震的時候提供足夠的面內剛度,不行,因為商業規劃師不同意,他希望複雜的大中庭帶來更好的商業流量……

這些技術方面的限制條件牢牢的銬住了結構工程師的一隻手,而銬住另一隻手的則是經濟方面的限制條件。單根柱子的高架橋、角部沒有柱子的住宅建築、樓板隨便開中庭的商業建築,我們也能做到,但前提是要多花錢。現代結構工程的發展雖然不能叫日新月異,但也取得了很多成果,減震隔震技術、主動或者被動的阻尼器、防屈曲支撐、高強度型鋼等等,像CCTV新樓這樣的異形建築結構都順利竣工了,但前提是它花了很多很多錢才能竣工。

很多時候,不論是政府業主,還是私人業主,對於工程投資都是有著嚴格的限定的。也許你覺得安全大事不能省錢,不能兒戲,但可惜現實生活里所謂「一分錢難倒英雄漢」,幾乎絕大多數的業主都不會同意為了結構安全而追加大量的投資,他們只會讓結構工程師再去想想辦法,少花錢多辦事是他們的目標。「又要馬兒跑得快,又要馬兒少吃草」,這就是結構工程師的窘境。

所以,很多時候不是結構工程師不想做好,實在是無能為力。我們只能在這些條件限定的範圍內盡量做到最好。就拿這種高架橋來說吧,當然更好的辦法是多加幾根柱子,但顯然大多數時候沒法這麼做。我們只能加固現有的這一根,加大基礎,往基礎兩邊打錨桿樁,加粗柱子,給柱子套上鋼殼,或者貼一層碳纖維,或者支撐好之後從底部鋸開,然後塞進去一個橡膠隔震支座。

我們所能做的只有這些,可能你會覺得為什麼要用這麼麻煩的方法來加固?為什麼不用更高效、更省錢、更簡單的方法加固?我們也想,但是很可能技術條件或者經濟條件不允許。

就好比說,某種結構形式,明明已經知道它性能很差,為什麼還在用?為什麼沒有人管?是結構工程師弱智嗎?

農村大量的無筋砌體建築,我當然知道這些結構的抗震性能就是渣,我當然希望他們能建造鋼筋混凝土框架的,如果是鋼框架的更好。但是有用嗎?我又不能給他們錢,他們拿什麼去建鋼框架呢?汶川、玉樹、蘆山地震之後,大量的農村自建房還不都是照原樣重建一個。結構工程師又能怎麼樣呢?

城中村大量的底框砌體建築,很多還做到了六七層高,我當然知道地震來了這些結構的底框肯定要完,我當然希望他們能建造鋼筋混凝土框支剪力牆。但是有用嗎?一樣沒用,他們該怎麼建還是怎麼建。

很多人野蠻裝修,砸牆砸梁砸柱子,隨便加蓋加層加屋頂別墅,什麼都敢。我當然知道這些對於抗震性能的影響是致命的,但是又有什麼用呢?連警察和法院可能都管不了他們。

已經知道這些結構不行,還在出於種種原因去建造這些結構,就更不用說有沒有人關心現存的這些結構的加固問題了。想一想,現在的結構看上去好好的,你能說服業主為了將來可能的地震而花大價錢加固嗎?

有多少人開車的時候連安全帶都不系,也不買兒童安全座椅,他們認為自己永遠不會出事故,你認為你能說服他們嗎?你認為他們會相信自己的房子會在將來遭遇地震嗎?

我還是堅持我的觀點,結構安全和抗震安全從來都不是簡單的技術問題,而是非常複雜的社會問題。很多事情是我們無能為力的。

就好像汽車工程師在安全方面的研發做的再好,安全帶、氣囊技術再先進,電子控制系統再智能,汽車結構做的再好,碰撞測試結果再好,也無法避免每年那血淋淋的車禍死亡數字。

有太多太多的東西,是工程師無法控制,也無法做到的。


題主所舉這種橋樑結構叫獨柱墩,獨柱墩省錢、省橋下空間,因此使用很廣泛。在國內也有很多起倒橋事故。

比如著名的哈爾濱陽明灘大橋坍塌事故

比如浙江上虞春暉立交橋獨柱墩引橋坍塌事故

國內部分坍塌橋樑列表

對於阪神地震倒橋,還有張更直觀的照片能看到獨柱墩的缺點

國內已經意識到了獨柱墩橋樑的安全性有問題,有不少論文分析了相關問題,比如
公路橋樑獨柱墩結構安全風險綜述
獨柱墩橋樑常見問題及原因分析
肖汝誠:全國獨柱墩橋樑都進行加固處理 防患於未然
不少地方已經規定盡量不用獨柱墩,比如天津;另外一些地方則是全省進行加固處理,比如河北、浙江等。加固方法較多採用改造為花瓶墩的方式。


舉個最簡單的例子,中國縣級以下的城市、村莊中保守估計超過一半的自建房,讓結構工程師來評判,就是不符合規範,存在安全隱患,甚至是危房。

然而1 窮,2 懶,3 僥倖。這些東西根本就沒得到解決,我估計以現有國情政府也沒法解決。要是再來次汶川地震,大家只能是看誰命更硬了。


多數問題都是錢的問題
就如同
明明有大牌的衣服,質量好,設計好,為什麼還有人喜歡買廉價貨

一些大橋的垮塌是在極限條件或者嚴重違規超載下造成的
然而極限條件並非常態
我們可以為百年一遇的地震的標準去建造這些東西
但花費的代價會非常之大

這個世界也只有相對穩定的結構關係,也沒有完美的,永不倒塌的結構。只是在權衡利弊的情況下,必須有所捨棄


我家蓋房時我一直建議父母蓋相對矮的平房,因為我希望房頂打預製混凝土,這種屋頂一年種植玉米再種植一茬香菜也能收入300元,而且夏天節約空調費冬天節約取暖費,老爸說我異想天開, 批評我要多看看正常人怎麼干,整天想這種不可能的事浪費腦細胞, 現在我家的房子7米高,這還是一層!!!


這個得看缺陷的程度,以及建築所在區域的情況。
如果發現重大缺陷(一般不太可能),住建部應該會有指導解決方案,根據各地抗震要求對已有建築進行解決,例如縮減使用年限,限制用途,抗震加固(粘鋼,碳纖維等),整體改造,拆除。
加固的方案現在多種多樣,尤其是不涉及到使用空間的外部設施,唯一的限制就是肯花多少錢的問題。


(觀點帶有個人感情,可能包含不當言論,閱讀前請三思)

----------------手機碼字,請見諒---------------

雖然不知道國外怎麼樣,但作為普通建築師的兒子,我可以告訴你

民樓和官樓,對待方式有所不同
民樓大多是放置play,官樓(含公共設施)大多是修繕(經費什麼的你們都懂)

記得上世紀初街道兩側帶有門頭的民樓盛行,一個門頭可以有兩層樓高,那時沒有什麼電梯,取而代之的是極陡的樓梯,當然現在發現是違反建築規章制度,違反人體工程學的
這還算好的,近點的例子比如去年上海的樓靠樓事件,縫都出來了。

可是修繕值不值?答案自然是否定的。 這樣來錢麻煩,甚至來不了錢。 修繕是要小錢錢的,這筆小錢錢誰出呢?
當然是zf自掏腰包了。

可能住在裡面的居民就想,我給國家納稅,zf就該出錢給我們修房來保證我們的安全吧?
可是你知道嗎?那點稅錢,真的是杯水車薪,雖然一次修繕會有大約1成左右的回扣,但確實修了也沒什麼利潤可圖。

好,我們假設讓zf真的以老百姓角度考慮,把這片修了,那麼會有更多的地方等著去修繕。
要知道,國內的房子至少有3成是因節儉(說白了就是剋扣)而不達標,5成是節儉但勉強達標,只有2成是真正合格的。

剩下那8成你有錢修?修了又能賺回多少本來?
所以,修民樓遇到的阻礙其實很多,所以大多都放置play了。
至於官樓.....我聽說和青島那邊來回修一條路差不多一個意思......都是靠翻新無需翻新的建築來XX的......剩下的翻新也基本上是有利可圖的......然而這裡的利害關係很複雜是說不清楚的,我只能說個大體上的......抱歉......所以官樓和國外的狀況就請其他大神解答吧...
Ps:相關圖會在一周內補上,如果對我的觀點有任何疑問或者錯誤請指出。


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