一个土木工程师驳四川省教育厅对校舍倒塌原因的解释
注：该文已经在人民网强国论坛发表
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书剑子
博客：http://www.sciencenet.cn/blog/bangjin.htm
校舍在地震中倒塌的原因何在，是一个极其专业及其严肃的问题。不深层次反思和改进，怎么对得起那些死去的花一样的生命？不尽快寻找出其中人祸的一部分，将一些应该为此承担起责任的人绳之以法，将存在问题的制度更正，怎么对得起中年丧子，而又已经早已做了绝育手术的学生家长？
到目前为止，我们尚未看到任何一个部门出来反思和道歉，更别提承担责任了。我们只看到教育部急切地想把责任推卸给建设部。我们只看到一些权高位重的“专家”们看似很有道理，但是荒唐透顶的“技术解释”。
教育厅是这些校舍的“业主”。学生在你的校舍里出了这么大的伤亡，无论原因如何，你都应该内疚，应该道歉，应该反思。其次，鉴定校舍的倒塌原因，应该由具备专业资质的工程师进行。一个教育厅的党官我想是不具备这个资质的。
我们先看看其调查结果：四川省教育厅对倒塌校舍做了初步调查和评估,将倒塌原因归纳为以下几点:
一、这次地震首先是超过了预计强度,学校校舍抗震难以抵御如此强烈的地震。
二、灾情发生在上课期间,集体伤亡人数比较多。
三、学生上课时集中在教室,楼面负荷大,疏散时又集中在楼梯间,这些走廊、楼梯相对来说是建筑比较薄弱的,所以造成了一定的损害。
四、根据四川省教育行政部门提交的材料,四川省倒塌的相当多的校舍建筑时间比较长,校舍陈旧落后,这也是导致部分校舍垮塌的重要原因。
五、学校的建筑在抗震方面本身就存在着设计方面的先天性缺陷。
很多院士级别的建筑抗震专家，也在为某些人背书，反复向公众强调“震级高、烈度大”甚至可以误导大众对抗震的理解！我不想驳斥他们，因为对于专业工程师来说都不屑于驳斥！如果这些专家们还有良心，请他们自己打开他们自己作为委员制定的《建筑抗震设计规范》，看看第一页是如何写的。当然这些专家平时都忙着喝酒吃饭拉项目，可能记忆力衰退了，那我不妨给他们读一下。读者们也别总被专家乍乎得不敢说话，其实有些基本问题，还是可以澄清的。
首先我国《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）中，将建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类和丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或者需要尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲乙丁以外的建筑，丁类建筑属于次要建筑。
《建筑工程抗震设防分类标准》对学校建筑的抗震要求如下：教育建筑中，人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼，抗震设防类别应划为乙类。这类房屋采用抗震性能较好的结构类型时，可仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
因此，可以看到我国目前的技术规程，对校舍的抗震要求是不比普通民用建筑低的（甲类一般都是特殊建筑，譬如核电站、生化实验室、重要化工厂、通信中心等建筑），而“专家”们对这一点避而不谈，却“呼吁”我国在灾后重建中可考虑“提高”学校的抗震设防水平，其用意，路人皆知！
然后我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）要求如下：
1.01按本规范进行抗震设计的建筑，其抗震设防的目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或者不需要修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。
1.02 抗震设防烈度为6度以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
3.1.3 各抗震设防类别的建筑设防标准，应符合下列要求：
1甲类建筑，地震作用（设计值）应该高于本地区设防烈度的要求，其值应按照比准的地震安全性评价结果确定。抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应该按照本地区设防高一度的要求。
2 乙类建筑，地震作用（设计值）应该符合本地区设防烈度的要求。抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应该按照本地区设防高一度的要求。
根据我国现行的《建筑抗震规范》要求，四川九寨沟和松潘设防到达8度，设计基本地震动加速度值为300gal(0.3G)。成都、汶川、北川、都江堰、雅安等地，设防为7度，设计地震动加速度值为100gal(0.1G)。
如何具体在设计上实现上面的要求呢？我国目前的设计要求实现“三水准两阶段”，前面上的三个层次，就是通俗说的“三水准”，其要求用“两阶段”设计来保证。
第一阶段为结构设计计算阶段，主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。确定结构方案和结构布置，用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力，并用极限状态法设计各构件（譬如确定配筋或者确定型钢类型），同时进行结构的抗震变形验算，按照延性和耗能要求，采用相应的构造措施。这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准：小震不坏，中震可修。
第二阶段为验算阶段，主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部位进行弹塑性变形验算，要求其值在避免结构发生倒塌的范围内。如果层间位移超过允许值，认为结构可能发生严重破坏或者倒塌，则需要对薄弱部位采取必要的措施，直到满足要求为止。
通过计算和构造措施，通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算，实现“小震不坏，中震可修、大震不倒”的抗震要求。
看完以上，我想对于“这次地震首先是超过了预计强度,学校校舍抗震难以抵御如此强烈的地震”这一点，大众已经有了自己的理解。实际通过航拍图像也可以看见，即使是震中附近，也有很多相对正规的房子，依旧挺立，少数房子甚至还完好无损！日本阪神地震的时候，出于震中的很多高层建筑，连玻璃幕墙都没坏一块玻璃！
很多人上了专家的当，以为如果是个地区设防是7度，一旦烈度超过7度，哪怕是8度，由于8大于7，所以当地建筑就该倒得光光的。没倒塌的，都是质量超级好的。这是极其错误的认识！因为首先工程师在设计过程中，都是偏于安全设计的。几乎每一个环节，都留有余量；其次，达到或者略微超过设防的地震，设计要求是要求“不发生损坏或者经过修理可以继续使用”，而不是倒塌！设计要求，罕遇大地震来临时，也能保证建筑结构发发生倒塌，以保证人员安全！这一点，是专家们十分清楚但是刻意误导的！
关于结构设计往往留有很大的余量的最典型的例子为意大利的瓦伊昂水坝。该坝为双曲拱坝，坝高达262米，坝顶弧长190.5米，壁厚才19.7米！在1963年10月9日的时候，其库区发生了一次严重的山体滑坡事故，滑动范围长1.8公里，宽1.6公里，体积大到27亿立方米！这么巨大的一个滑坡体，以迅雷不及掩耳之势，从高处冲进水库，整个水库几乎瞬间被填平，水库的水宛若海啸一般冲向大坝，越过坝顶，扫荡了下游的峡谷，电站顷刻作废，2000多人死亡。
但是，大坝却奇迹一般安然无恙！事故以后根据研究人员模拟的结果，当时作用在大坝上的作用力达到设计值得8倍以上！因此工程结构，往往都有相当的安全储备余量！
至于四川省教育厅的第二点：灾情发生在上课期间,集体伤亡人数比较多。我实在难以理解这些高官们的智商。前面说的是“校舍倒塌原因”，而这个第二点只能解释为什么伤亡大，并不能解释为什么“校舍倒塌”。
他们的第三个原因，跟教育部一样。教育部的新闻发言人（可惜他历次都是丑闻发言人），称是因为学校人多荷载大。作为一名结构工程师，我强烈抗议！这样一来，似乎责任是结构工程师的了。实际上，结构工程师在设计任何建筑的时候，都会按照该建筑物的使用目的，合理地考虑了荷载的大小，而且还考虑到一些小概率的，不同的荷载同时作用时，也能保证建筑结构完全处于使用状态下（远远没达到极限状态下，跟倒塌还差十万八千里）。如果连教室荷载大都没有考虑到的话，就应该把这个设计人员送进监狱，再菜的结构工程师也没这么菜的！我国现行《建筑荷载规范》，教学用房的荷载设计不低于200公斤每平方米，楼梯阳台等人群疏散要道，荷载不低于300公斤每平方米。实际结构设计人员设计的时候，一般都还要在此基础上提高，因为这仅仅是最低要求。每平方米能站几个学生，一个学生多重，大家可以自己计算计算。
关于第四点，倒塌的相当多的校舍建筑时间比较长,校舍陈旧落后，这是原因，但是我们更应该思考的是这个问题背后可能存在什么原因。难道一句“符合当时技术规范，但是不符合现在技术规范”，就什么问题都没有了吗？
关于第五点“学校的建筑在抗震方面本身就存在着设计方面的先天性缺陷”我又要强烈抗议。不检查施工问题和是否有吃回扣等腐败问题，而把责任朝设计人员身上推。或者朝“目前建筑抗震科学的技术水平”上推。作为一名工程师，我是强烈抗议的！死了这么多学生，不管是设计还是施工原因，都要追查到底！不是说设计存在先天性不足，就大家都没事。首先审查设计图纸，如果有问题，该处理就处理。但是如果设计没有问题，就该查一查施工，特别是工程款的来龙去脉了吧？我在前面几篇博文中已经说得很清楚了，老教学楼的粉碎性倒塌造成的惨重的伤亡，是因为国家对公共建筑管理的漠视，新教学楼的倒塌造成的人员伤亡，有相当一部分是由于各个环节的腐败！
学校的基建中有多少水分，是业内尽人皆知的公开秘密。在目前大跃进式的高校新校区建设和老校区改造中，腐败更为突出和严重。检察机关指控，2000年5月至2006年4月，李海婴在担任武汉理工大副校长、校园建设指挥部常务副指挥长职务期间，利用其分管招生工作的职务之便，将该校违规招生收取的847.5万元费用隐瞒贪污，将440余万元挪用借给他人从事经营。检察机关还指控，李海婴利用分管招生、基建之便，接受招生中介、基建工程方贿赂214.5万元、美元2万元、港币4万元。
问题的根本，在于教育经费的不足和国家对公共建筑管理的漠视。这一点，想让官员们公开说出来，无疑与虎谋皮！
我近期总结专家言论，发现专家言论可以分为三大类：
第一类甘愿做棋子，为了个人目的，说违心的、完全不符合其专业水准的话。其言论在专业上不堪一击。但是他们不在乎，对他们自己的利益来说，这叫做“弃子”，挨点砖头没关系，那些都是虚的。他们可以很快获得其他的实惠。
第二类内心很不平静。但是奈何身处江湖之险，所以只能避实就虚，都圈子说没用的废话。
第三类最为可怕：他们表面上好像仗义执言，听起来似乎很解气，但是都经过很巧妙的包装，对他们自己的现实利益一点都不影响。相反，仗义执言以后，往往就开始“呼吁”，为自己造势。不出我所料，要不了多久，他们就可以获得大笔的科研经费继续他们的“研究”，或者大幅度开始推广他们的技术。问题是，由于国内的科研体制的种种弊端，他们的研究不会有多少成果，他们的工程，内行看往往也问题多多。
工程抗震的科普文章也是洪水猛兽？
书剑子
有两个媒体找我想合作做一做有关学校教学楼倒塌的话题。当策划好去灾区实况调查，他们就接到中央某部门的通知，说不许纠缠任何灾后反思话题。于是其中一个媒体就试图，通过写国外历次大地震的概况，来从侧面暗示存在的问题，以立代破。不幸的是，又被“河蟹”了。于是再次放弃任何有关社会时政的文字，改成纯粹介绍有关抗震方面的科学普及的文章。不幸的是，又再次被告知无法发表。我只能理解为，为了让少数专家可以继续妖言惑众，现在最不希望的是老百姓都掌握有关建筑抗震方面的科学知识吧。现在全社会几乎都快要接受“地震烈度超过当地设防烈度的话，房子就一定会塌”这一认识了。地震局已经去考察没塌的房子，好推动世界建筑抗震科学技术进步了。
如果百姓掌握过多的科学知识，也许对社会和谐不利吧。
在这篇文章中，连我国的抗震规范的基本要求和设防目标都没有提及，仅仅从基本原理的角度说一下目前建筑抗震工程方面取得的成就。这样的文章都因为政治原因不能发表，也只差路人以侧目了！我国抗震规范的第一页就白纸黑字写着“按本规范进行抗震设计的建筑，其抗震设防的目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或者不需要修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。”但是现在专家们都出来设法让百姓相信“地震烈度超过当地设防烈度的话，房子就一定会塌”，并且已经取得了很好的效果。这个时候，任何普及抗震方面的科学知识，可能都是不合时宜吧。
附：
建筑结构抗震技术概述
书剑子
地震灾害和洪水、飓风等一样，是一种较为常见的自然灾害。全世界范围几乎每天都会发生大大小小很多次地震，虽然它们中的大部分强度低于人类的感觉。当地震发生后，震源断裂产生的能量以波的形式以地壳为传播介质向四周传播，包括纵波、横波和面波。对于震级较高的地震，地震波甚至可以围绕地球传播数圈，甚至能一定程度上影响到地球的自转周期。纵波的波动方向与传播方向一致，是压缩波，速度最快；横波的波动方向与传播方向垂直，是剪切波，速度次之；而面波则是沿着地表呈翻滚状传播的波，虽然跟在最后，但是对建筑物的破坏却最大。
地壳包括力学性质迥异的各种岩石，此外，还有地表水、地下水、石油等液体，还包括断层、透镜体等界面，是复杂的非均质多相介质，地震波在传播的过程中，会与作为传播介质的地壳发生反射、折射、衰减等复杂的作用，振幅和卓越频率也随场地的不同而不同。不同弹性模量的介质会有选择地放大不同频率的波段，相当于一个带通滤波器，从而改变地震波的卓越周期。此外，坚硬的岩石上，振幅会较小，而深厚、松软的土层上，振幅会较大。
日本位于亚欧板块和太平洋板块的交界处，属于著名的环太平洋火山带，地震和火山活动十分频繁。日本早在19世纪末期即已开始震灾预防研究。20世纪初，日本学者大森房吉认为水平最大加速度是造成地震破坏的重要因素，并提出近似分析地震动影响的静力计算法。
静力法假定整个建筑结构是一个刚体随地面做刚体平移运动——即在地震作用下只随地面运动，其本身相对地面没有变形。根据牛顿第二运动定律，则结构各个部分的最大地震作用力即为该部分质量与地面运动最大加速度的乘积。该方法概念清楚，原理简单，第一次将力学理论引进到建筑抗震中，具有划时代的意义。
但是静力法对于建筑结构为刚性这一假设，对于高度较低刚性较大的房子，基本符合实际，但是对于呈高耸状的烟囱、水塔等柔性结构，则误差比较大。建筑结构都由材料筑成，所有的材料受力后都会变形，任何材料其刚度都是有限的。建筑物根据其建筑材料的不同和形状的不同，其质量和刚度大小也不同。因此，不同的建筑物具有不同的自震周期。譬如跨度较小的农村单层砖房，其自振周期一般在0.1秒左右，大跨度桥梁、摩天大厦的自振周期能达到3秒以上。显然相同的地震对不同频率的建筑的作用力是不同的。在地震中，如果某建筑的自振频率恰好十分接近地震波的卓越频率（能量较大的频率成分），相对其他建筑结构将其遭受更大的地震作用力（共振效应）。
为考虑到建筑自身自振频率的不同对地震作用的影响，20世纪40年代美国学者M.A.Biot首先提出从实测记录中计算反应谱的概念。即将大量实测的地面振动波分别代入单自由度动力反应方程，计算出各自最大弹性地震反应——譬如加速度反应，从而得出结构最大地震反应与结构自振周期的关系曲线，再将这些关系曲线作统计分析，取一条形状较为简单但是可以基本包络这些关系曲线的曲线，称为地震计算反应谱。然后按静力分析法计算地震反应。所以反应谱法仍属于等效静力法。但由于反应谱理论较真实地考虑了结构振动特点，计算简单实用，因此目前仍是各国抗震规范中给出的一种主要抗震分析方法。
除了按照上述抗震计算理论，计算出合理的地震作用，从而设计出既经济又合理的建筑外，从很早开始人们就开始探索寻找更合适的结构来减少地震灾害。大家可能都有筛筛子的经验——筛子开始动起来，黄豆还在原地打转，黄豆上面的杂物几乎原地不动。日本学者大森房吉刚刚提出其静力理论后不久，1924年另外一个日本学者鬼头健三郎就提出了基础隔震的思想：即在整个建筑的基础下，放置一个能滚动的轴承或者一种在水平方向刚度很小但是竖直方向又能支撑整个建筑的重量的装置。直到1978年，美国学者Kelly和Eidinger 提出并实现了叠层橡胶支座的方法和技术后，这种新的抗震技术开始迅速获得大量推广和应用。并在历次实际地震中表现了良好的效果。我国广州大学周福霖院士及其科研团队长期在这一领域辛勤探索，取得了一定的成就。目前基于这一原理，已经发展起了夹层橡胶垫隔震、铅芯橡胶垫隔震、滑动摩擦隔震、滚动隔震层、支承式摆动隔震、滚轴隔震等各种新的抗震技术。
世界各地已经建设了大量采用隔震技术的建筑结构。其中有不少经历过了实际地震的考验。1995年日本神户发生里氏7.2级的大地震。这栋试验性的隔震建筑是一栋3层的钢筋混凝土框架结构。基础与上部结构之间设置了8个高阻尼叠层橡胶隔震支座。监测数据显示，地震时，该建筑所在场地的峰值加速度达到0.273G，但是该隔震建筑的顶层加速度也只有0.273G，基本没有放大。与此形成对照的是：在这个实验性的隔震建筑相邻位置，还有一栋没有设置隔震基础的三层钢筋混凝土框架结构小楼作为对照，该小楼的顶层加速度被放大到了0.965G，地震过后，设置隔震基础的这个小楼安然无恙，而未设置隔震层的这个小楼产生了不少裂缝。
1994年洛杉矶6.7级地震，31座医院严重破坏，9座医院局部破坏而疏散，南加州大学医院为地下1层，地上7层的隔震结构，地震中丝毫未损，没有一个花瓶摔下，医院周围建筑物普遍严重破坏，医院屋内人员竟然未意识到发生了强烈地震，各种设备未损坏，医院功能得到维持，成为救灾中心，对震后紧急救援起到了十分重要的作用。
我国西昌市国税局宿舍楼有六层，采用了基础隔震技术。1996年，云南丽江发生7级强烈地震，在楼上居住的职工，只是感到轻微的晃动。而相邻的一幢常规抗震楼只有四层高，楼上居住的人摇晃十分厉害，惊慌失措往外逃跑。
地震对建筑的作用是个十分复杂的过程，人们对其的认识也在不断深入。除了从力的平衡的角度以外，还可以从能量平衡的角度出发。地震释放出了很大的能量，然后通过地震波传递到建筑结构中。在任何一个瞬间，输入结构的能量等于结构的动能、势能以及结构中耗散的能量之和。而势能与建筑的变形密切相关，建筑在变形、破坏的过程中，会耗散能量。地震波输入的大量能量在结构中耗散，造成了结构的破坏，威胁人们的生命财产安全。
在日本的新泻地震后，工程师们调查发现，砖石结构和混凝土结构损伤较为严重，而钢结构建筑的震灾却较小，这得益于钢结构较好的延性。所谓延性，是指当力超过结构的承受能力以后，结构并不会忽然断裂，而是发生较大的变形。在变形的过程中，吸收并耗散了外界输入的能量，从而保障结构物内的人员生命安全。因此，工程师们设计建筑结构，不仅仅考虑到承载力，还要在构造上考虑结构的延性和整体性，防止建筑在地震来临的瞬间就发生毁灭性的完全倒塌。预制板中普遍采用经过冷拔处理的钢丝，虽然可以提高钢丝的强度从而节省材料，但是却降低了钢丝的延性。此外，采用预制板的建筑，其整体性远低于现浇钢筋混凝土板。吸取唐山大地震的经验，我国在90年代部分地区就明文禁止了不得采用预制板。在建筑抗震规范上，也对采用预制板的多层砌体房屋结构的抗震措施提出了一系列具体的技术要求。这些都是为了防止建筑物在地震中发生突然的脆性破坏从而伤害群众人参安全而设置的。
如果能引入一种具有良好延性的装置，其能够吸收地震波输入的能量，使得能量在该装置中耗散，那么就减轻地震对建筑结构的破坏。在上个世纪70年代起，美国的科学家们率先提出在结构中设置软钢屈服耗能器。我们知道胡克定律：弹簧两端的力与其变形成正比。但是当力超过弹簧的承载能力以后，弹簧却无法回到原位，这称为塑性变形。塑性变形过程可以吸收大量的能量。当我们没有钳子但是却想截断一根粗铁丝的时候，我们往往在一个点往返反复折它，最后我们可以看到铁丝在那一点处变长了，变细了，同时释放出了很多热量。这就是塑性变形的一个典型例子。所谓软钢，就是一种承载能力比较低的钢，这样，它可以在结构承力构件还可以承受地震力的时候，已经率先发生塑性变形，将地震输入的能量耗散，从而保护了建筑结构。这是建筑结构延性设计的一个重要发展。
此后，在世界范围掀起一股研究耗能减震技术的高潮，各种新的装置如同雨后春笋一般被发明出来，并不断被应用到工程实际中去。我国的学者们，也投入了这一领域的研究工作。沈阳市政府大楼、北京饭店等一大批国内具有代表性的工程也都纷纷采用了耗能减震技术。特别是对于已经有的建筑结构，当地震学家们认为某个地区发生破坏性地震的可能性可能比预先认为的大的时候，原先设计建造的建筑结构可能就不在满足抗震的要求。这个时候，把整个建筑拆除重建，显然是不经济的。但是，又无法直接增加受力构件来抵抗地震作用，怎么办？这个时候，耗能减震技术就可以大显身手。在原有建筑结构的相对变形比较大的部位安装上耗能减震的装置，可以既提高建筑的抗震能力，又能把对原有建筑的影响减少到最小，甚至施工过程都不影响原建筑的继续使用。
除了上面介绍的利用金属的塑性变形来耗能外，还有各种其他的耗能方法。譬如利用干摩擦耗能的摩擦耗能器，利用粘性液体的粘滞液体阻尼器等等。我们知道现在比较高档的自行车上都安装了3个粘滞液体阻尼器，来耗散不平整的路面输入到自行车上的能量，从而使得骑车更加舒适。对于大跨度的斜拉桥等结构，往往采用半漂浮体系，计算表明，当大的地震来临后，桥梁的主梁位移很大。以前工程师们在梁和塔之间安装一个挡块来防止梁过大的位移，现在，大吨位的液体粘滞阻尼器可以更好地胜任这一工作。斜拉桥的斜拉索在较大的风速特别是风雨联合作用下，可能会发生较大幅度的振动，对行车舒适度和桥梁安全造成一定的影响。安装在索端的液体粘滞阻尼器可以有效地降低斜拉索的振动。世界上很多大型桥梁都采用了这一新技术，我国的长江三桥、杭州湾跨海大桥等现代化桥梁上，也都安装了一定数量的液体粘滞阻尼器。目前我国很多高校、科研院所在此领域做了一定的研究工作，但是，现在我国尚不具备高吨位液体粘滞阻尼器的生产能力和试验能力。
墨西哥市长大楼塔楼高225米，共59层，2003年1月21日墨西哥地震7.6 级地震，引起墨西哥城大面积振动，造成2700个结构倒塌或严重破坏、13000座结构遭到破坏，但墨西哥市长大楼没有检测到明显的震害。
除了从能量的角度外，还可以从建筑结构自身的相对振动入手。理论研究发现，如果一个结构，最上面自由度的自振频率与结构基底的正弦波的频率完全一致的话，则最上面一个自由度的振幅会大幅度增加，而结构的其他部分的振幅则因此而减小。人们利用这种特殊的“吸振器”，研制出调谐质量阻尼器：在高层建筑的顶层设置一个与建筑的第一阶自振频率相同的吸振器来吸收外界环境输入到建筑结构中的能量，并将其在吸振器内耗散。这一吸振器可以是一个由弹簧和质量块组成的振动系统，也可以是一个经过严格设计的特殊的水箱。目前世界上已经有很多高层和超高层建筑采用了这一技术，我国的南京电视塔是较早采用这一技术的电视塔之一。但目前工程界仍然对将一个相当于整个建筑质量的1%左右的重物放到数百米高空对整个建筑结构的安全性及经济性是否是一个最优的解决方式存在分歧。
随着科学技术的飞速发展，各种新技术相互融合，急速地改变人们的生活。主动控制、半主动控制等新概念、新技术也迅速地被应用到土木工程抗震中来。人们利用磁流变液、电流变液、压电材料、磁致伸缩材料、形状记忆合金等智能材料，尝试设计智能建筑结构，使得在各种恶劣外界作用下，建筑结构能保持最佳的性能。美国、日本等国家已经有少数工程采用了这些新技术。科学家们正在孜孜不倦地进行研究，我们相信随着科学技术的不断进步，人们在地震灾害面前，将可以更好地保护自己。
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