60后、70后對唐山大地震都有模糊的記憶,清東陵位于唐山遵化,沒有去過的人很少,為什么唐山大地震清東陵沒有損壞,一方面是因為遵化距震中遠了一些,另一方面不得不說皇家建筑肯定比平民百姓要抗震一些,另外地質構造好也是一方面原因。
為了更好的說明問題,筆者制作了一張唐山大地震震波示意圖,1976年唐山大地震7.8級,震中位于唐山與豐南一帶,清東陵位于唐山北偏西方向,大約78公里處。天津位于唐山西偏南大約102公里處,但是清東陵和天津受地震的破壞程度可大不一樣,天津64%房屋遭受破壞,傷亡人數高達11萬人,而遵化清東陵房屋不僅毫發未損,人員也沒有傷亡。
不僅遵化清東陵是這樣,唐山北部遷西、遷安、豐潤一帶,房屋有倒塌,但人員傷亡很少,幾乎是零傷亡,而唐山南部的幾個縣,災情非常嚴重,灤南、豐南、灤縣三個縣傷亡最重,至今還有爺爺、奶奶這一輩家庭結構不全的還不少。也聽學生說過,他上面有一個姐姐在地震時遇難了,而且還不止一人這樣說,所以唐山南部地震災情較重。
為什么距離唐山震中南北相等的距離,地震災情相差這么大呢?
1976年唐山大地震中心烈度是11度,華北理工大學校內還有地震遺址,至今校內圖書館倒塌力學分析難以解釋,成為了人們對建筑物抗震研究的活教材。
唐山南北地質構造相差特別大,北部為燕山山脈區,南部為渤海,北部為中生代花崗巖侵入,之后受到擠壓抬升,形成了燕山山脈山系,而清東陵正好位于昌瑞峰山腳下,這里的巖石結構非常堅硬,基礎特別好,抗震性能非常好,所以同樣的地震波可以降低地震的破壞程度,這是清東陵完好無損的主要原因。
唐山大震后,城市中心整體向北移動,開辟了一個唐山新區,位于唐山25公里左右的豐潤縣內。這里的地質結構要好多了,地震被震怕了,人們終于醒悟了,唐山越往北地質結構好,抗震性能好,所以新建的唐山城市中心往北遷移了。
唐山市內有一座鳳凰山,是一座突起的小山,巖漿侵入后形成的,鳳凰山距離震中直線距離也就是3~4公里,可是這里的房屋倒塌最少,人員傷亡也是市區最少的,至今生活在唐山的老市民還會經常談論起此事。
唐山南部是隨渤海一起屬于斷陷區,地質歷史時期,大約30萬年前,渤海還是一處淡水湖湖泊,之后進一步下陷,到今天才演化成為渤海。所以天津、唐山南部地震破壞程度最嚴重。
由此看來,地震破壞程度小除距離震中較遠之外,地質構造對房屋的影響也有很大關系,清東陵完好無損 ,既有距離震中較遠的緣故,也有地質構造較好的原因。
房屋結構也是抵抗地震破壞程度的一個主要因素。
唐山新區有一座塔,周邊房屋倒塌一大片,雖然此塔也遭受一些損壞,但它卻屹立不倒,這座塔成為了地震中的堅強。什么原因呢?塔中每層之間都有立柱,另外塔的結構上小下大,呈圓形立體結構,這座塔的抗震性也給了我們啟示,現在我們建筑超過30層的高樓時,就有一些塔式結構了。
清東陵當然沒特別高建筑,但這些建筑都有一個特點,立柱特別多,如果你去任何一處皇家園林,房屋立柱很粗,而且經過特殊處理,沒有變形,上圖。這恐怕是抗震性能最好的設計。
為什么唐山大地震死亡人數那么多呢?
與房屋結構有很大關系,70年代,我們國家經濟建設還處于恢復時期,那個時候房屋非常簡陋,人們居住的房屋普遍沒有立柱支撐,橫梁就搭在墻體上,墻體也非常簡單,多是用磚砌成的,里面沒有鋼筋,更不用說有抗剪切力構造了。那時唐山地震少,這樣的房屋結構并沒有暴露致命弱點。民間建筑風格就是這么一個特點,家家戶戶如此。
可是1976年唐山大地震來了,這些沒有立柱的房屋根本沒有支撐,一眨眼間,墻體坍塌了,整個房屋粉碎性坍塌,導致人們來不及做出反應,就被埋在廢墟中,唐山南部廣大的農村地區傷亡人數特別多,多是吃了這種房屋沒有立柱的虧。
清東陵沒有遭受破壞,這與房屋結構有很大關系,另外去過東陵的朋友們也會看到,這里多是木質結構房屋,特別輕,加之木質結構房屋緩沖能力強,與現代樓房相比,還是占有很大優勢,并不是說清東陵有仙氣,更多的是地質構造與房屋結構等多重原因造就了它們屹立不倒。