[转贴]：结构安全需多道设防

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结构安全需多道设防

——从戴高乐机场事故看我国大型建筑质量安全风险防范

　　2月15日，法国戴高乐机场2E候机厅坍塌事故专门调查委员会公布了调查报告的部分内容。报告排除了建筑材料和施工质量的问题，认为设计缺陷最终成了导致这起事故的致命原因。一石激起千层浪，即将建成的国家大剧院是否存在设计安全隐患？“鸟巢”、央视大厦等标新立异的“洋设计”，结构安全能否有保障？人们对于这些大型建筑的质量安全，表现出了极大的关注与担忧，这些话题也成了近日街头巷尾议论的热点。

　　为此，记者特别采访了我国建筑结构研究领域的权威机构——中国建筑科学研究院建筑结构研究所，并请该所赵基达所长和冯大斌副所长两位结构专家对调查报告的部分内容进行了讲解和评述，他们还对目前我国大型建筑的质量安全风险防范提出了看法和建议。

    结构体系安全储备设计不足，是导致候机厅整体坍塌的致命原因

　　在戴高乐机场候机厅坍塌事故发生后，两位专家搜集了大量的资料和照片。赵所长首先向记者展示了多幅戴高乐机场的照片，可以看到，2E候机厅的屋顶结构呈椭圆形，跨度为30米，由30厘米厚的混凝土薄壳与外侧的加劲钢结构构成组合壳体结构。为减轻自重并取得完美的建筑效果,混凝土壳上开有许多窗洞，整个壳体屋顶外装玻璃幕墙。赵所长介绍说，2E候机厅内的建筑效果十分美观，但像这样大跨度大半圆弧形以混凝土壳体为主的组合壳，其结构形式要承担较大弯矩，结构没有2F候机厅合理，2F候机厅建筑形式与2E相同，但结构采用钢结构。正如报告中所指出的，由于候机厅内部混凝土始终处于恒温状态，而外部钢结构则受季节温差、昼夜温差的影响比较大，温差造成钢与混凝土变形不协调。这种致命缺陷，可以说是导致屋顶坍塌的主要因素之一。赵所长解释说，温度也是一种荷载形式，在结构的计算与设计过程中是必须要加以考虑的。

　　冯所长介绍说，在结构设计过程中，通常会考虑有多道技术设防，以保证结构在某个部位遭到破坏时，会有其他技术措施保障建筑不会整体迅速坍塌，可以为建筑内的人群及时疏散争取时间，减少损失。但从调查报告看，候机厅结构体系本身的安全储备设计不足，是导致候机厅整体坍塌的致命原因。

    我国大型建筑的质量安全风险防范体系亟待建立

　　赵所长认为，建筑要与结构协调统一，设计要把结构的安全、合理、经济放在首位，不能单纯追求建筑造型的美观独特。同时，两位专家一致表示，戴高乐机场坍塌事故给我国大型建筑的质量安全敲响了警钟，尽快建立我国大型建筑的质量安全风险防范体系迫在眉睫。

　　冯所长告诉记者，随着近年来我国经济、社会和科技的发展，尤其是2000年以后，我国城市内的会展中心、体育场馆、航站楼等大空间、超高层和异型建筑开始大规模兴建。然而，相应的管理和技术等环节却没有很好的跟上，如缺乏相关的技术规范；设计、施工和管理等专业人员数量不足，技术水平跟不上等等。结果就出现了这样的现象：“洋设计”抢滩，争夺了部分高端设计项目；没条件请“洋设计”的，本土设计师只能凭借已有的经验摸索着勉强做。一方面，由于对异型结构的计算模型把握不准，可能留下安全隐患；另一方面，设计人员盲目增加设计的安全储备，多用材料，造成了很大浪费。因此，现阶段有关部门应加快对大型建筑质量安全管理和技术的探索步伐，以提高我们的管理水平和技术水平，更好地应对这样的需求。

    尽快建立独立的第三方设计审查校核机制——从管理上保证大型建筑的质量安全

　　冯所长介绍说，对于常规建筑来说，目前主要采取施工图审查的方式来对设计进行把关。但从实际情况看，施工图审查机构的能力有限，且只负责审查设计是否符合规范的要求，有没有违反强制性条文规定等等。对于目前大量出现的超规范的、大型疑难建筑设计，有关部门往往会采用专家论证会的形式来加以把关。但这种形式也只是在设计方案出来以后，专家在很短的时间内凭经验对结构形式进行讨论评价，给出一个结论，但对于论证结果，实际上也承担不了任何法律责任。

　　针对目前的现状，两位专家呼吁：对于大型疑难复杂建筑结构设计，政府应尽快建立独立的第三方设计审查校核机制，通过重新计算、试验等方式对设计进行校核把关，并对审查结果承担法律责任。从而明确责任主体，把好大型建筑的质量安全关。

    技术攻关亟待加速——从技术上保证大型建筑的质量安全

　　两位专家一致认为：政府应加强大型建筑的相关技术攻关工作，吸收引进国外先进的技术手段和措施，从技术上对大型建筑的质量安全给予保障。

　　据介绍，对于防范大型建筑的质量安全风险，技术攻关的内容有很多。如在设计过程中，应研究探索计算机模拟手段，通过对建筑建成后遭遇地震、火灾或局部破坏等意外时的模拟，了解结构受到破坏时的各种反应、破坏时间、如何组织人员疏散等状况，对结构进行科学评估，进而找到应对措施，修改设计，以提高建筑整体抵御破坏的能力。这方面的研究虽有一定难度，但确实是非常有必要的。

　　设计过程如此，对于大型复杂建筑的施工过程同样需要探索有效的监控方法。在设计过程中，设计往往考虑的是建成后的结构体系是安全的，但在施工过程中体系尚未形成时也许就是危险的。因此，有必要通过有效的监控手段，对施工过程予以动态监测，及时掌握动态数据，做到模拟验算、复核，确保施工过程的安全可靠。冯所长说，目前这方面的研究已经起步，但尚未形成完整体系。另外，研究大型复杂建筑建成后在使用过程中关键部位的监控措施也非常必要，及早发现异常变形，对于人员疏散和减少损失是有利的。

　　总之，只有从管理上、技术上多道设防，才能保证建筑结构的安全稳固。同时也应看到，西方发达国家在设计方面的创新与探索值得我们借鉴，而他们的失败和教训更应成为我们学习的宝贵经验。曲突徙薪，未雨绸缪，避免重蹈覆辙，留下未来长久的遗憾！（文中照片资料由赵基达提供）本报记者 翟立



戴高乐机场2E候机厅内优美的屋顶造型曾为众人所赞叹