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《新抗震理论综述》
各位网友，你害怕地震吗？你对地震灾害恐惧吗？回答是肯定的。人类为什么害怕地震？我想是基于下面几个原因：首先，地震发生的时间人类不知道。其次，地震发生时的大小、形式不知道。第三，人类现阶段不能有效地抵御地震。
现行抗震理论（暂时称为理论吧，应该称为“现行抗震假设”）产生的历史有近一百年，它反映了自然规律吗？没有，它指导人类认识地震了吗？没有。它能控制地震灾害吗？不能。现行抗震理论既没有反映自然规律，又不能指导人类认识地震，也不能控制地震灾害，那为什么称现行抗震理论为理论呢？无非是系统性、传承性、复杂性。系统性指从最初的研究至今，其计算模型不变，假设未变。传承性是指承认了前人的部分研究成果，再用新的方法研究发现的新问题。复杂性是指地震的复杂性。当现行抗震理论与某一次地震吻合时，人类就欢呼雀跃，否则就承认地震的复杂性。
现行抗震理论以动力学为基础、以将地震效应“等效”地加在建筑物上为计算模型发展而来。自然界中，地震效应作用在建筑物的基础上。现行抗震理论不用“等效”之假设，就无法利用动力学之成果。动力学以静力学理论为基础发展而来，因此也可以说，现行的抗震理论以静力学为基础。以静力学为基础的现行抗震理论能反映自然规律吗？静力学、运动力学、现行抗震理论只研究单体的运动状态，未研究使物体产生运动之因素。也就是说，建筑物的地震反应是由建筑物与地震组成，二者缺一不可。进一步讲，建筑物的地震反应是两个相关物体间的运动状态、关系。静力学、运动力学、现行抗震理论只研究建筑物。因此，经进一步研究发现，静力学、动力学、现行抗震理论不能用于研究建筑物的地震反应的根本原因是——未使用一个重要的物理量—质点反应。
理论来源于自然，反过来理论又能指导人类进一步认识自然、控制、利用自然。现行抗震理论来源于建筑物的地震灾害，由于现行抗震理论的错误，因此，失去指导人类认识建筑物、地震的指导作用。或者可以这样说由于现抗震理论的致命错误，不但失去指导人类认识地震的作用，而且还不断用地震灾害修正、补充、完善现行抗震理论。一个真正的理论，其分支是相包容的，而认真分析一下现行抗震理论，其分支相互矛盾。特别是振型分解法、迭加振型数的不同，其层间剪力分布就不同。
解决建筑物抗震的问题的新的抗震理论已经产生，只是还未被人类接受，写这篇文章的目的就是唤醒人类觉醒——不要再沉醉于现行抗震理论的研究了，现行抗震理论确实错了，开始研究、证实新的抗震理论了。
现行抗震理论不能控制地震灾害。当某一次地震灾害小时，人们的精英就欢呼雀跃，当某一次地震灾害大时，人们的精英就强调地震的复杂性。根据某次震害的特点，促使人类去研究新的抗震理论。现在的抗震理论研究的方向很多，但其根本与现行抗震理论是相同的。因此，可以这样说，现行的抗震理论不但控制不了地震害，反而受地震灾害的控制。试验是检验假设是否成为理论的一个重要工具，但是现在的所谓的动力试验，由于现行抗震理论的致命错误—未发现质点反应，还用静力相似理论指导试验，因此，其试验检验现行抗震理论之正确性也是无效的。这里有两层含义，其一，不知试验如何设计；其二，静力相似与质点反应不成比例。
基于现行抗震理论的错误及随意性，产生了新的抗震理论。新抗震理论从根本上区别于现行抗震理论。新抗震理论的计算模型是地震效应加在建筑物的基础上，考虑了质点反应，计算建筑物的地震反应。对于新抗震理论来讲，每一个建筑物经历的某一次地震，其建筑物的地震反应是确定的、惟一的，某一个建筑经历不同的地震，其反应也不同。不同的建筑物经历同一次地震，其反应也不同。建筑物的地震反应完全由建筑物与地震决定，不依人们的意志为转移。
新抗震理论产生的历史。1988年初产生新抗震理论之思想，1993年完成第一篇论文，1994年12月28日通过了计算机编程验算，1996年与试验对比，整体吻合。新抗震理论首先在《攀枝花建筑》、《四川建筑》上发表，在第五届全国地震工作会议上交流且在论文集上发表，2003年在okok.org论坛上公布并讨论至今，07年11月29日被okok.org论坛锁住。
新抗震理论已完成二分之一的理论工作，很粗糙地与试验进行了对比。新抗震理论至应用阶段，还有大量的工作需要去做，这些工作非我一人之力能完成的，我只是开个头。需要做的工作大概有，二分之一的理论工作，大量的试验验证，地震波的收集，地震波与地质构造关系的分析，抗震设计理念、规范。
新抗震理论对下面几个领域有影响：数值计算、建筑结构及材料、地震、碰撞、动力学。（续八）
新抗震理论自思想产生以来，已过去近二十年，至今，新抗震理论还未被人类接受，恳请有志于抗震研究的仁人志士加入进来，共同研究，为促使新抗震理论被人类接受、为促使地震早日被人类认识而共同奋斗。

新抗震理论综述
新抗震理论的思想产生于1988年初,初稿(指框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法一文)完成于1990年，1994年12月28日通过了编程验算,，1996年通过与个别试验的对比,96年至2000年先后在《攀枝花建筑》、《四川建筑》、《第五届全国地震工作会议论文集》及相应的会议上发表与演讲。2003年末在okok.org网上公开，2005年网上沉默一年，2006年重新上网研讨至今。
截至今天2007年8月10日，新抗震理论的理论工作已完成下列内容
1、框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法。
2、框架结构质点体系建筑物弹塑性地震反应新的计算方法。
3、框架结构平面体系建筑物弹性地震反应新的计算方法。
4、框架结构空间体系建筑物弹性地震反应新的计算方法。
5、剪力墙结构质点体系建筑物弹性地震反应新的计算方法。
新抗震理论未完成的理论工作预测有下面内容：
1、框一剪结构质点体系建筑物弹性、弹塑性地震反应新的计算方法。
2、框一剪结构平面体系建筑物弹性、弹塑性地震反应新的计算方法。
3、框一剪结构空间体系建筑物弹性、弹塑性地震反应新的计算方法。
4、框架结构平面体系建筑物弹塑性地震反应新的计算方法。
5、框架结构空间体系建筑物弹塑性地震反应新的计算方法。
6、剪力墙结构平面体系建筑物弹性、弹塑性地震反应新的计算方法。
7、剪力墙结构质点体系建筑物弹塑性地震反应新的计算方法。
8、剪力墙结构空间体系建筑物弹性、弹塑性地震反应新的计算方法。
新的抗震理论在1996年简单地与试验进行了对比，未系统地对新抗震理论进行全面地试验验证。 系统全面地用试验检验新抗震理论，首先要试验检验新抗震理论的根本----质点的反应。根据新抗震理论给出的质点反应的定义、现在试验的测量精度及手段，设计出相应的试验。设计试验时，要考虑连接件的刚度形态。对于直接用杆件连接的，要考虑杆件三个刚度：轴压拉、侧移、旋转。轴压拉刚度是指沿杆件轴向变形的刚度。侧移刚度是指垂直于杆件轴向变形的刚度。旋转刚度分为两种，其一为旋转的面平行于杆件的轴线，该刚度指垂直于杆件轴线转动变形的刚度。其二，为旋转的面垂直于杆件轴线，该刚度指绕杆件轴线转动变形的刚度，此刚度相应的质点反应在建筑物上还未发现应用实例。其次，要用试验检验建筑物的新抗震理论的正确性。此时，不要用现行静力相似理论指导试验了，应该用质点反应相等指导试验了。因为，静力相似理论与质点反应相等不存在线性关系。也就是说用静力相似理论指导下的试验结果代表不了实际情况，只有用质点反应相等指导下的试验结果才符合实际情况。
新抗震理论是以牛顿力学为基础，以两个相关物体间的运动关系为研究对象，其根本是质点反应。
牛顿力学研究的对象是单个物体，给出了作用在单个物体上的合力与加速度的关系。研究两个相接触物体界面上的关系，给出作用力与反作用力关系。这个界面上是没有刚度的。也就是说，牛顿力学研究作用在单体上的力与运动的关系，未研究力的产生原因或力的作用方式。
动力学给人的假象是研究两个物体间运动关系，根据它的假设（或利用达郎贝尔原理）平衡方程的建立及结果，可以看出，它的研究对象还是单体。动力学从简谐振动开篇，让我们分析一下动力学对简谐振动的论述吧。它研究对象是一个质点，一个杆件（为质点与嵌固支座的连接），一个嵌固支座，给人的假象是研究质点与嵌固支座间的运动关系。实际上它仅研究质点在某一个原因（如：给质点一个初始位移，或一个初始速度，加速度）使质点振动，研究质点的运动规律。它并没有研究嵌固支座作非稳态（稳态指匀速、匀加速运动状态）运动下的质点运动状态。它的平衡方程建立的条件是，在质点运动的某一时刻对质点取脱离体，认为质点在该时刻作用在质点的力是平衡的。对质点取脱离体就是只研究单体。它只是给一个使质点运动的原因，至于这个原因是什么，怎么产生的，它并未研究。研究结果是，质点产生正弦波振动。按照同样原理道理，动力学研究了有阻尼振动，多质点振动。 需要说明的是关于多质点振动。多质点振动什么条件下产生第一振型振动，什么条件下产生其它振型振动，现在动力学给的结论是，当初始条件接近哪个振型时就产生哪个振型的振动。（试想一下，现行抗震理论中的振动分解法能计算出建筑的真实的地震反应吗？回答是肯定的，不能。因为，每一栋建筑地震时的初始条件都是一样的—--静止，初始条件相同，振动时振型也相同，因此，建筑物的地震反应也相同，这完全不同于实际情况）。
现行抗震理论以动力学原理为基础，将地震效应不加分析地加在建筑物上，使现行抗震理论失去了真实性，失去了对自然规律的真实反映。
首先现行抗震理论错在利用动力学原理，动力学研究的是单个物体运动关系，而建筑物的地震反应是大地与建筑物间的运动关系，是两个相关物体间的运动关系。其次，现行抗震理论错在将地震效应加在建筑物上。这一个错误是现行抗震理论的无奈，若不把地震效应等效地加在建筑物上，就无法利用动力学成果。认为将地震效应加在建筑物上是可行的人，其实是用静力学原理推导的。下面分析一下地震效加在建筑物上的情况。
图1
上图的关系表明地震效应加在建筑物上的推导过，这个过程是用静力学原理推导，用振动形态相等（似）推导的话，等式是不成立的。其实用静力学原理，也不会认为图(a)与图(e)等效，因为，对于静力学而言，将一个力移一段距离后，为了保持原力作用效应不变，要附加一个力矩。将图(a)的F地移至质点上，并未有附加力矩存在。那为什么称这个推导过程为静力学推导呢，因为该过程中由图(a)到图(b)再到图(c), 图(d)，符合静力学原理。（续三
对不起，各位网友，不知何故，图贴不上。
设作用在基础上的地震波为F地，作用在质点上的左边的振动波为F左i，作用在质点右边的振动波为F右i。若图（a）与图（b）等效，下等式成立：
F左i=F右i i=1,2；...,n (1)
若图c、d与图e等效，则图c无效应，下式成立
F左1=F地 i=1,2...,n
F左j=F左i j=1,2...,n （2）
由（1）式与（2）式可得：
F右j=F右i j,i=1,2...,n (3)
由（3）式，可以认为图e质点间无效应，只有质点1与基础间有效应，而图a则是每个相邻质点间均有效应，因此，图a 与图e不等效。
综上所述，无论静力学还是动力学，图a与图e均不等效。
新抗震理论就是坚持将地震效应加在建筑物的基础，由基础运动“带动”第一层（质点）运动，第一层（质点）运动后再“带动”第二层（质点）运动，依次类推，随着时间的延续，整个建筑物在地震作用下都振动了。计算简图见下图2，
针对每个质点建立方程，只是考虑质点的反应，当下一质点运动的持续时间小于该质点反应时，该质点静止，当下一质点运动的持续时间等于或大于该质点反应时，该质点受力且运动。时间的划分可以小，但以每个质点反应分段。逐段计算，就象基础在地震波作用下，“带动”建筑物振动一样。对每一个质点的某一时刻建一个方程。对于整个建筑物来讲就建立了一个方程组，求解这个方程组，就得到了每个质点在该时刻的位移、速度、加速度。计算整个地震波，得到了整个建筑物在经历地震后的反应。
新抗震理论隐含了一个二重积分线性化的数学公式。
经对实际建筑物、地震波计算，不同的建筑物经历同一个地震波其地震反应不同，同一个建筑物经历不同的地震波其地震反应不同，这说明了建筑物地震反应由地震波与建筑物决定。
新抗震理论在计算建筑物的地震地反应时须有地震波，这样，就促使人类去收集地震波，研究地震波，从而使人类认识地震，最终消除地震灾害。新抗震理论能指导人类能动性地认识地震。

字数超过4000了，接3楼

新抗震理论需要地震是已知的，但是现实中，地震在发生之前都是未知的，这就要求人类研究地震产生的条件与地质构造的关系，由已知地震推断未知的地震波。对建筑物的抗震设计带来革命性的变化。经过人类对地震的认识，最终达到这样一个状态，什么地区适宜建什么样的建筑物，什么地区采取措施后建什么样的建筑物，什么地区不宜建什么样的建筑物。
新抗震理论以两个相关物体间运动关系为研究对象，解决了两个非稳态运动的两个物体间的运动问题。对建筑物地震反应来讲，更符合实际情况，也能应用于解决碰撞问题。使碰撞问题走上理论化。
新抗震理论强调地震波是建筑物基础接收到的地震波，这说明，新抗震理论未考虑建筑在地震的过程中建筑物对地基的反作用。地震能量相对于建筑物的振动能来说大得很多，因此，建筑物的振动能对地震影响很小，可能可忽略不计。对于软土地基来讲，建筑物的反作用可能使建筑物基础接收到的地震波与地基中的地震波可能有差异。至于这差异有多大，建筑物反作用有多大还有待于进一步研究。
新抗震理论要用于实践，还需要做大量的研究工作，如地震波的收集，研究，设计概念的变更，新抗震理论的试验验证，新抗震理论未完成的理论工作，基础收到的地震波与地基中的地震波的差异。
新抗震理论现在处于萌芽阶段，以她的符合自然规律、贴近自然现象为沃土，我想她一定能够拙壮成长。展望未来，新抗震理论必将促使人类认识地震，消除震害，使最后一个自然现象在人类面前揭去神秘的面纱。
两个相关物体在作非稳态运动时的关系是新抗震理论基础的研究对象。两个相关物体在作非稳态运动时的关系，首先是指两个物体。其次，两个物体有关系、有连接，或通过某一种方式将两个物体连系在一体。第三，两个物体在作非稳态运动，且其中一个物体作主动运动，另一个物体被动运动。它们的关系是被动运动物体的运动形态。如果它们间连系很柔，此时被动运动的物体的质点反应很大，以致于主动物体在运动，而被物体相对静止。如隔振。如果它们间连系很刚，此时，被动运动的物体的质点反应接近零，被动物体与主动物体的运动相同，如火车的机头与车厢（忽略挂钩间的空隙）。如果它们间的连系具有一定刚（续七）
度，被动物体的质点反应有一定的值，此时，被动运动的物体与主动运动的物体的运动状态就不同，也有可能大，也有可能小，如建筑物的地震反应。
碰撞也属于两个物体间的运动状态的关系。在它接触的那一个时间起，它们就有关系。对于碰撞来讲，须找出连系方式、质点的质量（这个质量随着碰撞的发展而增大），用新抗震理论之思想去分析碰撞，使碰撞走上理论化道路。
碰撞须考虑被动运动的物体对主动运动的物体的反作用，正是被动物体的反应作用才使主动物体由高速运动剧变为静止。计算简图怎么取等有待于进一步研究。
2007-8-17
（完）
《新抗震理论综述》经过八次发贴（缺续四）发完了，不知有无系统了解新抗震理论的网友看出了《新抗震理论综述》的特色。我认为《新抗震理论综述》有三点是首次提出的，这也是在网上公布、讨论的新认识、新结果。其一，新抗震理论与现行抗震理论、动力学、静力学的根本区别是——质点的反应；其二，“等效”也不适应于静力学；其三，新抗震理论的思想要用于碰撞还有许多问题——如质点质量的大小、被动物体对主动物体的反作用、刚度的大小及形式等等——有待于人类去认识、研究。

现象 直觉 规律 理性
——简论现行抗震理论的哲学基础

张宪恩
（攀钢集团设计研究院有限责任公司，四川攀枝花617023）

[摘 要] 利用哲学原理分析了现行抗震理论产生过程，认为现行抗震理论产生过程违反了哲学原理。
[关键词] 现行抗震理论：现象；直觉；规律；理性

[中图分类号] TU311.3 [文献标识码] A

现象是事物在变化过程中的表现，是人的感官能感觉得到的。直觉是人的感官系统对事物的感觉。规律是事物在变化过程中的内在联系，它是客观的、不依人的意志为转移的。理性是人对事物变化过程中的认识、判断、推理的一种过程，理性的结果就是理论。现象与规律是客观的，直觉与理性是主观的。现象是规律的表现，直觉是理性的前提和基础。人类对自然界规律的认识是通过现象和直觉，反过来人类对规律的认识又能指导人类把握自然界事物的发展，利用自然规律。
建筑物的抗震反应是建筑物在地震作用下的反应，它的现象是建筑物的晃动、破损、倒塌。它的规律是地震作用在建筑物的基础上，迫使建筑物晃动。人类的直觉是建筑物的晃动、破损、倒塌、死人。它的理性是对建筑物地震反应的认识，理性的结果是现行抗震理论。现行抗震理论真的反映了自然规律吗？现行的抗震理论对认识地震有指导意义吗？现行抗震理论能把握建筑物的地震反应吗？现行抗震理论能利用自然规律吗？
地震，人类至今还未认识，只是感觉到地面晃动、地面开裂、地陷、地面隆起。人类对地震的认识还停留在假设的阶段，不知道地震什么时候发生，不知道地震波传递规律，不知道地震波传递的区域特性，不知道地震波的特性。人类对地震还未认识，而地震是建筑物地震反应的一个决定因素。那么，现行抗震理论能是人类理性的结果吗？现行抗震理论没有指导人类去认识地震，更谈不上利用、把握地震了。现在人类能通过直觉认识地震吗？答案是肯定的——不能。人类为什么不能通过直觉认识地震呢？原因有：一是地震的震源超出了人类的感官范围；二是人类对地震的直觉相当于地震现象来讲是一个点，并不能把握地震现象的全貌，由此上升不到理性，不能进行判断、推理；三是地震不常发生，给人类造成巨大灾害的同一地区发生两次地震的时间间隔远远超出了人类寿命。或者说，某一地区发生两次大地震的记录还未发现，这样，人类失去了比较判断的机会；四是无一理论指导。
建筑物的地震反应现象之一是建筑物的晃动，这个晃动包括建筑物的水平振动与竖向振动。人类只能感觉到晃动，而上升不了理性，原因是建筑物在地震作用下晃动的太块了、地震持续时间太短了，使经历过地震的的人无法上升为理性，使未经历过地震的人只能根据直觉（地震波速、经验）猜想晃动很快而不愿上升为理性。
建筑物的地震反应现象之二是建筑物的灾害。由于地震还未被认识，那么地震现阶段对于人类来讲还很复杂，这是其一，其二是由于建筑物设计的安全度、结构形式、建筑形式、地基差异等，使得建筑物的地震灾害现阶段过于复杂、离散，使人类失去统计意义的理性分析，从而导致人类通过建筑物的地震灾害上升为理性分析的失败。
人类对建筑物地震反应的直觉除了上述两现象之外还有一个经验，那就是动力学。人类对现行的动力学不加分析、判断，脱离自然地将其原理用在建筑物地震反应上，得到了“理性”的结果——现行抗震理论。让我们分析一下动力学：动力学研究的是单质点运动问题，结构动力学首先研究的是单质点简谐振动问题。对于单质点运动来说，动力学未追究（研究）使质点运动的原因，而是对单质点取隔离体利用达兰贝尔原理，将惯性力加在质点上，建立平衡方程。该方程是无法解析求解的。求解该方程的方法是，先假定一个位移函数——正弦与余弦的迭加，因为根据经验，单质点振动（如单摆）符合正弦与余弦曲线，根据位移与速度、位移与加速度的关系，求得了解。将此原理用在冲击上，得到了一个冲击力与冲击时间的关系，也是未得到一个确定的解。因此，动力学（结构动力学）的特点应是：
⑴ 它研究的对象是动力平衡状态，即匀速或匀加速运动状态；
⑵ 它研究的对象是单体的运动状态，并未研究两个物体之间的运动关系；
⑶ 它用的是静力学的原理。这样，直觉地将动力学原理用在建筑物的地震反应上就错了，这真是差之毫厘，谬以千里。
地震效应在建筑物中的反应再快（相对于人的感觉），也不可能先出现建筑物的地震反应，再有地震吧。即建筑物反应不可能先于地震而发生吧。就象光一样，不可能先有光再有光源吧？地震效应在建筑物中的反应，相对于人的感觉是很快的，与建筑物反应相当，相对于固体的反应，它就慢了。自然界中地震的效应一定作用在建筑物的基础上，不会“等效”地作用在建筑物的上部，除非有人研究出了二者的差异。
理性是判断、推理的活动，理性判断、推理是否正确，是否符合自然规律，是用实践检验的。抗震研究已有一个世纪了，为什么地震未被认识？为什么建筑物的地震灾害未被消除，是地震复杂吗？是建筑物的地震反应复杂吗？不是的。复杂只是借口，是人类盲目相信了自己的经验，是人类的直觉被现象蒙蔽，是人类脱离了自然，将自己的意志强加在自然规律上。这又一次证明客观存在不依人类的意志未转移，主观只能反映客观、利用客观。
理论来源于自然，反之理论又对利用自然、认识自然提供指导作用。现行抗震理论是建筑物地震反应理性的结果，它对人类认识地震、消除建筑物的震害有指导作用吗？回答是肯定的——没有。由于现行抗震理论对地震弱需求或错误的需求，使得现行抗震理论失去了对认识地震的指导作用。每一次大地震，给人类带来的灾害都是触目惊心的。先行抗震理论已有一百年历史了，为什么还未能消除震害呢？既然现行抗震理论不能消除震害，那还能说它是理性的结果——理论吗？若人类从哲学的角度反省一下现行抗震理论不难发现，由于地震及建筑物的地震反应超出了人类的感官能力，使得直觉发生脱离了自然现象；由于对动力学不加分析，将动力学原理用于建筑物地震反应，使得人类错误地应用经验；由于现行抗震理论未对地震的认识提供指导、不能消除地震灾害，不但未引起人类警觉，而且一味地将此归咎为地震的复杂、建筑物地震反应的复杂。认为哲学的基本的规律在人类认识地震、建筑物地震反应上失效了。实践是检验理论正确与否的唯一标准。
试验也是理性判断的依据，也是促使人类认识自然的一个方法。由于现行抗震理论的错误——未能发现模型实验与实物之间的动力特性的差异——导致了用静力相似理论指导动力试验，其结果是：使得实验检验现行抗震理论的正确与否失去了应有的作用。由于现行抗震理论的错误，无法指导动力试验。
依靠直觉认识自然规律的现象几乎没有了，地震是最后一个依靠直觉认识的自然现象，而由于直觉的偏差，使得依靠直觉认识地震、认识建筑物的地震反应成为历史。从此后，开始理性分析认识地震、认识建筑物地震反应。在某些领域（如微观领域），上世纪初开始了以理性分析为主的认识过程，对宇宙的认识也要以理性分析为主了。认识过程分为：理性——信息——理性——理论。
认识了的自然现象是简单的，未认识的自然现象是复杂的。脱离（未反映）自然的认识只能是谬误。人类一定要坚持哲学原理，当遇到失败与困难时，可否在哲学原理的基础上思考一下，对理论基础进行反省，现行抗震理论失去了哲学基础，违背了哲学原理，随着时间的推移，必将进入历史博物馆，为此，人类已付出了巨大的代价。如果人类还不让现行抗震理论进入历史博物馆，还陶醉在以现行抗震理论为基础的新的研究成果上，人类将付出更巨大的代价。


参考文献
[1] 张宪恩.框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法[J].四川建筑.1996，16，增刊，（冶金建筑分年会论文集，1997.11.
第五届全国地震工程会议论文集，1998.10.20—1998.10.22.北京）.
[2] 张宪恩.在第五届全国地震工程学术会议上的演讲[J].攀枝花建筑.2000.1.
[3] 张宪恩.地震工程成为一门学科了吗[J].四川建筑.2000.⑶.
[4] 张宪恩.地震能产生扭波吗[M].四川建筑.2000.⑷.
[5] 张宪恩.对现行抗震理论的再认识——兼答专家对“框”文的意见.攀枝花建筑.1999.⑷.
[6] 张宪恩.框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法简要及与试验结果的对比[J].四川建筑.2001.⑶.
[7] 张宪恩.框架结构质点体系地震弹塑性反应新的计算方法 [J].四川建筑.2002.⑴.
[8] 张宪恩.考虑时间差计算框架结构质点体系建筑物的地震反应 [J].结构工程师.1999.
[9] 张宪恩.框架结构空间体系建筑物地震反应新的计算方法 [J].四川建筑.2003.⑸.
[10] 张宪恩.剪力墙（弯曲型）结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法 [J].四川建筑.2003.⑸.
[11] 张宪恩.复《对新抗震理论的再思考》[J].四川建筑.2005.⑸.

试论新抗震理论基础的研究对象
郭小康 张宪恩
（攀枝花学院土木工程学院，四川攀枝花 617000） （攀钢设计院，四川攀枝花 617000）
摘要：本文分析了牛顿力学、结构动力学研究对象、方法，阐述了新抗震理论基础的研究对象。
关键词：新抗震理论 牛顿力学 结构动力学

一年来在网上与网友关于新抗震理论的辩论，使我们思考了许多问题，其中，对新抗震理论基础的研究对象提出以下新观点，与同行商榷。
牛顿力学研究的对象有两个，其一，单质点质量块，其二，两个物体之间的静（稳）态作用。关于单质点质量块的研究，提出了牛顿第二定律，解决了质量块的质量、加速度，以及作用于质量块上的外合力的关系问题。也提出了牛顿第一定律，简述了单质点质量块的物体有保持静止与匀速运动状态的性质。关于两个相接触物体间作用研究，提出了牛顿第三定律，阐明了作用力与反作用力的关系。关于两个远离物体间作用研究，提出了万有引力概念。从上述中可以看出，牛顿力学研究的对象是，单体物体、相接触两个物体的界面、远离两个物间作用。研究的状态是静止、匀速运动、匀加速运动（我们定义物体的静止、匀速运动、匀加速运动的状态为稳态）。她未研究使单质点运动、静止的力的产生原因，未研究两个用弹性体相连的物体间的运动关系、受力关系，（实际上，两个紧邻物体只要不分开，它们就象一个物体的一样，之间不会有反应）也就是说未研究，通过某种连接方式连接的两个物体间的非稳态力学关系。进一步讲，未考虑连接方式对两个物体状态的影响，当然，在稳态条件下连接方式对两个物体无影响。
结构动力学研究对象也是单质点体系，对于多质点体系，它采用的方法、原理同单质点体系的方法、原理。它也属于稳态力学。让我们简单回想一下结构动力学的方法、原理。对单质点简谐振动体系，以质点为单元体，以质点上的作用（静力）平衡建立运动方程。它未研究质点体系为什么振动，也未研究质点产生振动的原因，更未研究质点对连接的反应。强迫振动，也是以质点为单元，将强迫作用加在质点上，以质点上的作用（静力）平衡建立运动方程。它未研究（考虑）强迫源与质点间的连接作用的影响。单摆振动，以质点为单元，以质点上的作用（静力）平衡建立运动方程，它也未研究单摆为什么会振动。只是说，给单摆一个初始位移即可。结构动力学也企图解决冲击问题。对于冲击问题，结构动力学仅给出了力与作用时间的关系，因此上说，结构动力学未解决冲击问题。结构动力学仅研究两个相互作用物体中的一个，而冲击是两个物体间的作用，因此，它无法解决冲击问题。
现行的抗震理论，以牛顿力学、结构动力学为基础发展而来，将原本（自然界）地震效应作用在建筑物基础上的自然现象人为地、用静力学的原理（推导为），将地震效应加在建筑物的楼层上（关于地震效应作用在基础上与作用在楼层上是否等效另篇文章专门论述，该文的结论是不等效）。这是其一、其二，用静力学相似原理指导动力试验。由于结构动力学只使人类认识了物体的部分动力特性，还有个关键的动力特性未认识，因此人类只能用静力相似理论指导动力试验。建筑物的地震反应是大地与建筑物间的相互作用，它相当于用结构（柱、墙）连接大地与建筑物（一层），因此用基础理论——牛顿力学、结构动力对建筑物单独研究或将地震效应加在建筑物楼层（质点）上的研究均不适应于建筑物的地震反应的计算。关于现行抗震理论方法的弊病，结果的失真已有专门文章论述，在此不再赘述。
牛顿力学、结构动力学都以单质点平衡为根本，用静力学的原理建立平衡方程。因此，定义牛顿力学，结构动力学为静力学或稳态力学。
人类未研究两个相连物体间的运动、作用。人类为什么不研究两个相连物体间的运动、作用呢，是两个相连物体间的运动、作用不影响人类的生活、不影响人类认识自然界、利用自然界吗？实际上是有影响的，只是这个影响让人类采取别的措施弥补了，或者是这个影响让人类忽略了。也正是这个“忽略”，使现行的抗震理论失去了理论价值，使现行的抗震理论未真实地反映自然规律，使现行的抗震理论误导人类认识地震，使人类至今还未认识地震。如，一、冲击。冲击实际上是两个物体间的作用，人类采取实验的措施弥补了未认识的错误。二、建筑物的地震反应。建筑物的地震反应实际上是两个相连物体间的作用。首先是地面与二层楼层间的作用，其次是二层楼层与三层楼层间的作用，依次类推，直至顶层。它们间的连接体是抗侧移结构。建筑物的地震反应实际上由这些层间作用组成。由于人类未认识两个相连物体间的运动、作用，采用一个错误的“等效”概念避开两个相连物体间的运动、作用，将仅研究建筑物的特性作为建筑物的地震反应。两个相连物体间的运动、作用与其被动物体的质量、连接体的刚度有关，与主动物体的运动形态有关。
新抗震理论是两个相连物体间的运动、作用的应用。新抗理论坚持将地震效应加在建筑物的基础上，通过考虑连系方式（柱、墙）的影响——质点的反应时间，得到了建筑物的地震反应。她的计算方法是唯一的，对某一栋建筑物经历的某一次地震，其建筑物的地震反应（过程）是唯一的。
新抗震理论利用了牛顿力学，所不同的是她研究了物体为什么会运动，物体静止、运动的原因。研究了两个用某一种连系方式连在一体为物体之间的相互作用，考虑了两个物体之间的连系方式对两个物体的作用、影响。因此，可以这样说，新抗震理论以研究两个相连物体间的相互作用为基础，利用牛顿力学，部分结构动力学的动力特性，发展而来。也可以说，新抗震理论以牛顿力学研究对象之外的、动力学未考虑结构作用之外的对象为基础，利用牛顿力学、结构动力学的质点部分动力特性发展起来的一个理论。新抗震理论基础的研究对象是，用相对于连接体为弹性的物体连接的两个物体间运动、作用关系。
参考文献：
张宪恩 框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法 《攀枝花建筑》1997.01《四川建筑》1996第16卷增刊《冶金建筑分会年会论文集》1997.11《第五届全国地震工程会议论文集》1998.10.20——1998.10.22北京
张宪恩 地震工程成为一门学科了吗 《攀枝花建筑》2000.03《四川建筑》2000.03
张宪恩 地震能产生扭波吗 《攀枝花建筑》2000.04《四川建筑》2000.04
张宪恩 框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法简要及与试验结果的对比 《四川建筑》2001.03
张宪恩 框架结构质点体系地震弹塑性反应新的计算方法 《四川建筑》2002.01
张宪恩 考虑时间差计算框架结构质点体系建筑物的地震反应 《结构工程师》1999
张宪恩 框架结构空间体系建筑物地震反应新的计算方法 《四川建筑》2003.05
张宪恩 剪力墙（弯曲型）结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法 《四川建筑》2003.05
张宪恩 复《对新抗震理论的再思考》 《四川建筑》2005.05
（完）

再论现行抗震理论
攀钢论设计院 张宪恩
内容提要：本文经对现行抗震理分析提出现行抗震理论不成熟的观点。讨论了地震未被人类认识的原因。
关键词：地震、认识、模型
有人说现行抗震理论已经成为一门学科, 她解决了许多抗震问题,使地震灾害减少。现行抗震理论还不断发展,还不断有新的思想、方法出现。大多数人私下对现行抗震理论持怀疑态度，但由于对现行抗震理论的认识不足，因此还提不出根本的解决办法，而默认现行抗震理论。那么，现行抗震理论是否已成为一门学科，下面笔者提出一些观点与同行专家商榷，促使抗震理论早日成熟，使地震早日被人类认识。
理论或学科是对自然的真实反映，她能使人类认识自然、征服自然、利用自然，她能使人类预测人类感官不能觉察到的自然现象。首先让我们分析一下现行抗震理论是否真实地反映了自然现象。现行抗震理论的核心是建筑物地震反应的计算。而现在的建筑物地震反应的计算模型是什么样子呢？它是将地震效应等效地加在建筑物上。而自然界中的地震反应是什么样子呢？她是地震仅作用在建筑物的基础上。有的人会认为地震波会“很快”地传到建筑物上，这里的“很快”是相对于人的感官而言，相对建筑物的反应来讲，地震波还能“很快”吗？若是，那么建筑物只产生第一振型振动；若是，底部剪力法就已使人类认识地震了；若是，现行的抗震理论就不是现在这样丰富了。有人会认为：现在的模型是将地震波“等效”地加在建筑物上，只是“等效”而已，有的人还将静力学的推演方法用在将地震波“等效”地加在建筑物上的推导，证明这个“等效”是“可行”的，这个推导是以静力学理论为基础，那么这个“可行”也只能在静力学范畴内适用。若这个“等效”是可行的，那么人类是否认识了“等效”前后的差异，即：人类是否认识了地震效应作用于建筑物的基础与作用于建筑物上的建筑物地震反应的差异。这个差异在工程上是否可忽略不计。综上所述，现行抗震理论——建筑物地震反应计算模型——未能真实反映自然现象。
理论或学科能使人类认识自然，地震作为自然现象被人类认识了吗？若认识了，那么人类还会害怕地震吗？若没有认识，那么反映建筑物地震反应的方法能称为理论或学科吗？认识了的自然现象是简单的，未认识的自然现象是复杂的。地震至今还未被人类认识，作为消除地震灾害的理论——现行抗震理论——未能指导人类去认识地震的产生、震源的性质及形态、地震波的传递规律、地震的区域性。为什么现行抗震理论不能指导人类去能动地认识地震呢？其根本原因是现行抗震理论对地震波的弱需求导致。建筑物的地震反应是由建筑物与地震组成，二者缺一不可，纵观现行抗震理论的计算方法，哪一个方法达到了此要求，时程分析法由于本身的局限性至今未达到大量实用的地步，时程分析对地震波的需求是被动的、简单的。因此，它不可能指导人类去能动地认识地震。
理论或学科能使人类征服自然，对于地震这个自然现象来讲，不要说征服自然，就连减轻地震灾害都达不到，消除地震灾害就更谈不上了。若有几次地震灾害较轻，或从时间序列上后一次比前一次震害轻，人类就认为是自己的抗震理论起了作用，当某一次地震给人类带来巨大灾难时，人类又惊呼：地震还是太复杂了，此时，人类认为地震的复杂性远远超出了人类认知的范围，超出了人类的智慧。当有人提出新的理论以至由此将消除震害时，许多人都认为是痴人说梦、痴心妄想。地震没有被人类认识、征服，就更谈不上利用地震造福人类了。
人类往往认为对于复杂的东西可利用模糊数学、概率论、统计学等方法进行研究。因此，对地震这样复杂的自然现象，模糊数学、概率论的思想与方法在抗震研究中得到了应用。在此，人类忽略了模糊数学、概率论、统计学研究对象及产生研究对象的唯一性。让我们分析一下模糊数学、概率论、统计学在抗震理论中应用的适用性。首先，讨论自然界中的地震。地震产生是有其必然的内在规律，只是人类还未发现这个规律，从而认为地震的发生是随机的。由于地震产生的原因、条件、特性等人类未认识，导致人类将地震不加分析地认为是一个自然现象。由于人类未认识地震波的传递规律，人类总是用一点的地震波的测取值代替整个地震波的传递规律等等。从而导致了利用模糊数学、概率论、统计学方法得到地震灾害的结论是矛盾的，如唐山地震的结论是现浇钢筋砼结构比预制钢筋砼结构好,而阪神地震得到的结论刚好相反, 现浇钢筋砼结构比预制钢筋砼结构差。而丽江地震得到的结果是砖混结构比钢筋砼结构好。现行抗震理论认为拱形砖结构抗震性很差，而丽江地震后设砖拱的窗洞及屋面（连续拱）完好无损（丽江宾馆）。震害中砖砌体支承的水塔、砖烟囱有扭转的痕迹，这又使人类产生地震波为扭转波的误解。其次，讨论现行抗震理论的研究对象实际有两个，一个是地震波，一个是建筑物。地震又分为实际记录的地震波与人工地震波。建筑物的结构形式有石砌体结构、木结构、砖混结构、钢筋砼框架结构、钢筋砼剪力墙结构、钢框架结构、钢珩架结构。计算方法有底部剪力法、振型分解法、时程分析法。建筑物的高度、层数这些条件与方法都是互相独立的，他们都独立地影响着建筑物的地震反应，当其中一个因数变化，建筑物的地震反应就不同。这么多独立的因数能将模糊数学、概率论、统计学的方法、思想用于抗震理论吗？
为什么自然现象地震至今未被人类认识呢？其原因有：1、现行抗震理论未反映自然现象；2、现行抗震理论对地震波的弱需求；3、现行抗震理对认识地震未发挥（也不能发挥）指导作用；4、震源远离人类，超出人类的感官范围； 5、地震效应超出人类的感官范围；6、大地震发生的时间间隔大于人类个体的寿命。
人类通过火灾认识火，通过水灾认识水，通过雷电损失认识雷电，相信人类将通过地震灾害认识地震，也一定能通过地震灾害认识地震，欢迎同行专家批评指正。


2004.4.11

在现行抗震理论指导下的基础隔震会有实践意义吗
--------------与杨林等商榷
张宪恩 攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司

内容提要，本文论述了现行抗震理论无法研究隔震，分析“基”文的各种状态，提出现行抗震理论无法满足这些状态。
关键词：隔震、保护装置、新的抗震理论

在2006年新春到来之际，拜读了杨林、周锡兵、苏幼坡、韩淼著的“基础隔震建筑简化软碰撞保护与变刚度保护的对比分析”一文（刊在《工程抗震与加固改造》2005年第5期）（以下简称“基”文）。从该文可以看出，隔震研究又有了新的成果，记得十多年前，四川西昌竣工了几栋砖混结构的隔震建筑。现在的隔震又有了软碰撞保护、变刚度保护等新技术、新方法、新分支。这些新分支能否彻底解决抗震问题呢？我想，包括该文作者在内的同行专家回答是一致的——不可能。既然所有的隔震研究不能彻底解决抗震问题，那为什么还要投入人力、财力研究呢，那是因为该文作者及同行未发现、拒绝发现现行抗震理论的错误。即使新的抗震理论已产生十多年，也拒绝认识，拒绝接受，独自淘醉在自已的研究圈内，尽管其研究成果无实用价值，由于工作需要还是要实践的。
隔震是现行抗震理论解决不了。理想状态下，当第一层结构的抗侧移刚度为零或基础与大地间的摩擦为零时，建筑物是设有地震反应的，按现行抗震理论计算，建筑物有地震反应。同行专家会认为这种状态是一种理想的、特殊状态，自然界中不存在。一种理论不适应理想的特殊状态（相当于边界条件），这个理论正确吗。这时会有专家认为，现行抗震理论也能解决此种状态——将地震效应取消，即方程的右边为零。我又问了，到底是刚度、摩擦系数为零还是地震效应为零，不言而喻。综上所述，现行抗震理论无法解决隔震问题。换句话讲，现行抗震理论不能用于隔震计算。
为什么要进行隔震的保护研究呢？我想基于地震效应使隔震产生的水平位移大于隔震的最大允许水平位移，而导致隔震失效。那么对隔震进行保护，是否增大了建筑物的地震反应呢？“基”文的观点是减小建筑物的地震反应。现行抗震理论无法正确地给出隔震保护的作用及适应条件范围。
隔震从叠橡胶垫等发展到今天的软碰撞保护等，实在是一种无奈。当初的隔震允许水平位移是约10CM，台湾地震时，水平位移3M，竖向位移1.5M，如此位移，隔震只能望洋兴叹了。有些隔震形式是当超过隔震最大水平位移时，隔震机构变成了刚体。现在的隔震研究的指导思想是减小建筑物的地震反应。由于地震的复杂性（现阶段）、离散性（未认识），用某一单纯的隔震技术难以解决建筑物的地震反应问题，某一隔震方法（技术）对某一次地震有效，它肯定对另一次地震是无效的。
关于“基”文提一些具体的意见。
1、“图3”与“图1”不符。其一，竖向荷载传力不明。其二、“KB”一侧与大地连。“图7、8”也存在同样问题。
2、该文的计算，对比采用同一个方法，未与实验对比。
3、软碰撞隔震保护装置，变刚度隔震保护装置，计算简图（力学模型）与方程不符。现行抗震无法解决软碰撞、变刚度隔震保护装置的动力计算问题。从力学模型上看，保护装置与上部结构部有一个距离“d”，只有当隔震装置水平位移≥d时，保护装置才起作用，这点“基”文作者也是这样认为。关键问题在于求解方程时怎么体现隔震的水平位移<d、≥d状态。据“基”文，它是这样处理这个问题，首先按无隔震保护装置计算一下隔震的最大水平位置是否≥d，若满足，再用有隔震保护的方程再计算一遍，两者对比其结果相近。实际上“基”文作法与实际如何。从示意图上看（见“基”文的图1、图4），软碰撞隔震保护装置无“插头”，意味着碰撞以后还可以再分开。变刚度隔震保护装置有“插头”，那意味着，只要上部结构与变刚度隔震保护装置相碰，就不再分开。在地震情况下，地震波接触到基础那一时刻，隔震无水平位移，过一时间段（尽管这一时间段很小），隔震有水平位移，由于地震波的连续性，总能找到某一时刻，使得隔震的水平位移小于“d”，也就是说隔震已有水平位移，但是隔震保护装置不起作用。随着时间的推移，地震强度的增大，总能存在找到某一时刻，使得隔震的水平位移等于“d”，此时刻、此地震强度条件下隔震保护装置处于是否起作用的临界状态。若过了此时刻，地震强度降低，则保护装置不起作用。若过了此时刻，地震强继续增强，则保护装置起作用。以后又分两状态，随着时间的推移，若地震强度降低，对于软碰撞隔震保护装置，保护装置就不起作用，而对于变刚度隔震保护由于“插头”的作用保护装置继续起作用，此时的变刚度隔震保护与隔震组成了一个整体——新的隔震——就没有保护的作用及概念了。因此，在地震的过程中，软碰撞隔震保护装置可能出现数次或数十次的保护装置起作用（即隔震水平位移>d）的状态时间段，也就是说，在地震过程中，软碰撞隔震保护装置起作用与不起作用组成，至于这个组成只能由建筑物、地震决定。现行抗震理论能计算出这个“组成”吗？回答是否定的。在地震过程中，变刚度隔震保护，在某一时刻，只要使“插头”起作用，该此刻以后，无论地震强弱，隔震与变刚度隔震保护装置就组成了一个新的隔震，那么，变刚度隔震保护装置还有什么作用呢，现行抗震理论能计算这一时刻吗？若能计算出这一时刻，与试验对比过吗？
让我们再讨论一下有隔震保护装置的地震波的传递路径。首先讨论软碰撞隔震保护装置。从“图1”（“基”文）可以看出，在保护装置不起作用的状态下，地震波由地基，传至基础，再经过隔震传至上部结构。在保护装置起作用的状态下，地震波除上述途径外还有一个途径：地震波由地基传至基础，经保护装置，传至上部结构。这又引出一个问题了，经隔震传至上部的地震效应与经保护装置传至的地震效应相同吗？我认为不同。而现行抗震理论认为是相同，不同之处是隔震与保护装置。变刚度隔震保护的地震传递的路径同软碰撞隔震保护装置，所不同的是，它只有两段状态，即保护装置是否发挥作用，一旦发挥作用，隔震与保护装置组成为一个整体。当隔震与保护装置组成一个整体后，隔震与保护装置间存在互相作力，此时的这个整体的抗侧移刚度就不是简单的隔震刚度与保护装置刚度的简单叠加。现行抗震理论无法区别隔震与保护装置地震效应，简单地叠加了隔震与保护装置刚度。
让我们再讨论一下软碰撞隔震保护装置与变刚度隔震保护装置在地震过程中的刚度变化情况。软碰撞隔震保护装置在地震过程中存在刚度突变的现象。当地震使隔震水平位移小于“d”时，其刚度为隔震的刚度，当地震使隔震水平位移大于等于“d ”时，其刚度为隔震刚度与保护装置刚度的组合，且保护装置的刚度存在单向性。变刚度隔震保护装置在地震过程中刚度分类两段，在地震使隔震水平位移小于“d”时，其刚度为隔震刚度，当地震使隔震水平位移一旦大于等于“d”后，其刚度为隔震与保护装置的刚度组合。因此，隔震保护装置起什么作用呢，它只能使隔震复杂化，以刚度的复杂性对付建筑物的地震反应的复杂性，在没有认识建筑物地震反应本质的条件下，谁能保证隔震保护装置一定能减小建筑物地震反应呢，答案是否定的。
在现行抗震理论指导下的隔震研究是无出路，它走不出现行抗震理论的错误，待新抗震理论指导下的隔震，将是另一种局面。



参考文献：
1、 杨林、周锡元、苏幼坡、韩淼，基础隔震建筑简化软碰撞保护与变刚度保护的对比分析[丁]。工程抗震与加固改造，2005，27（5）
2、张宪恩，框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法 《攀枝花建筑》1997.01
《四川建筑》1996第16卷增刊 《冶金建筑分会年会论文集》1997.11
《第五届全国地震工程会议论文集》1998.10.20——1998.10.22北京
3、张宪恩，框架结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法简要及与试验结果的对比 《四川建筑》2001.03
4、张宪恩，框架结构质点体系建筑物地震弹塑性反应新的计算方法 《四川建筑》2002.01
5、张宪恩，框架结构空间体系建筑物地震反应新的计算方法 《四川建筑》2003.05
6、张宪恩，剪力墙（弯曲型）结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法 《四川建筑》2003.05

复学无止境
困难在于观点的不同上、理论的差异上。用现行的观点、理论去看我的观点、理论，无疑是异类，也很难理解。因此，建议你不要用现行的观点、理论去看我的议论，而以自然界中的现象、规律。不要让地震的复杂所吓到，人类认识自然是一步一步走的，关键问题是第一步走错了，至于人类认识地震的程度会随着时间推移在不断的提高，最终达到至善至美的境界——消除地震的灾害。泥石流、滑坡、地陷、地裂、火山爆发等等这些地震引发的自然灾害随着社会的发展、人类的进步可能采取完美的、以小的代价消除自然灾害。由于人们认识了地震的产生的原因、传播规律、产生的条件，能够对地震进行精确的预报，在有效的范围减少地震的灾害，对工程地震的有效的研究、区域性的研究，就能消除地震灾害。至于泥石流、滑坡、地陷、地裂、火山爆发等这些灾害，人类在一定时间范围内，工程抗震无效的情况下可以躲避。消除了地震灾害以后的工程地震就不是现在意义上的工程地震，它可能包括航空、航天等等所有未来人类发展获得的有利于抗震的方式、方法。消除地震的方法有很多，现在无非是抗与躲，未来将有控制地震产生的方法，在人类完全认识地震的情况下既能抗的起又能躲的起，也能控制地震的产生。
模型不理解，计算简图理解否。
只讲结果不问原因的结构动力学不可能是抗震理论的核心，它仅仅适用于具有稳态条件的运动着的物体间的关系，基于这一点，在新抗震理论被人类接受以后，静力理论与动力理论的区别不是是否运动，而是是否具有稳态。
只讲结果不问原因的结构动力学不可能是抗震理论的核心，它仅仅适用于具有稳态条件的运动着的物体间的关系，基于这一点，在新抗震理论被人类接受以后，静力理论与动力理论的区别不是是否运动，而是是否具有稳态。
在无奈下的工作或无奈的工作，这样的工作会有好结果吗？既然知道了无奈，为什么还要去无奈。不要被结构动力学、现行抗震理论的完美、系统性、局部解决问题的实践性所迷惑，深刻地反省。一个真正的理论，她是要真正地反映自然规律，对人类认识自然现象将发挥指导作用。
我再次强调两层意思，其一，现行的建筑物地震反应计算理论未反映自然规律；其二，现行的抗震理论未发挥对认识地震的指导作用。（完）

以下是张宪恩发表的论文集，我按时间顺序来

对现行抗震理论的再认识
——兼答专家对“框”文的意见
张宪恩(攀钢集团公司设计院 攀枝花617023)
人类对抗震的启蒙认识起源于上世纪末，本世纪2O年代才有了静力法，经过遭遇地震及建筑材料的发展，本世纪40年代，产生反应谱法，使人类对抗震认识又前进了一步。以后又出现振型分解法或振型分解时程法、时程分析法(步步积分法、逐步积分法)、波动理论等。当前研究着重于地震波的选取、结构抗震能力、非结构抗震能力，如隔震、外加机构抗震——伺服法等。既然我们能够精确地获得地震作用下建筑物地震反应，并按此结果进行建筑物抗震设计，为什幺一次大的地震还给人类带来巨大的经济及生命损失?人们会认为这是地震复杂性所致，而绝不会怀疑抗震理论的正确性，只能针对每次震害对现有理论修补、完善。我认为正是现行抗震理论不完善，才导致了目前抗震研究结果不确定。
静力法，是将地震效应按质量一定比例水平加在建筑物一k，验算建筑物结构的强度。这个比例系数是考虑了经济、地震波加速度的大小(底部剪力法还考虑了地基、结构的动力特性)等。基本原理是，在地震作用下，建筑物产生的最大加速度所处状态时的惯性力作为地震反应。振型分解法是先计算建筑物结构振型及其相应的周期，根据周期计算出每个振型的层间力，按照一定组合得到地震反应 其基本原理是，假定建筑物处于振动过程中的某一状态，根据这个状态建立平衡方程(组)，求解这个方程(组)，得到振型及其周期，最后得到建筑物的地震反应。时程分析法是利用了振型分解法的基本方程(组)，且把地震效应简单地加在了基本方程(组)等号的右边，只是假定了位移、速度与加速度问的关系，一步一步计算得到地震作用下每步的建筑物的地震反应。波动理论是将建筑物看成匀质体，嵌固在地面上，由地震波在匀质体中传递的过程得到建筑物的地震反应。其基本原理是，在匀质体(介质)中取一个微元，假设这个微元体产生了一个剪切变形，根据这个状态建立基本方程，求解这个方程，得到其通解，加上地震波影响的特解，就得到了建筑物的地震反应 从上可以看出无论是那一种方法，其最本质的东西是建立在一种“状态”上，根据这个状态建立平衡方程(组)，而不研究产生这个状态的原因，只是简单的将这个“原因”加在基本方程右端而已，忽略了这个“原因”与“状态”问的内在必然的关系。这就是说。对解决一个问题来讲，只求治标，不求治本，只抓标不究本。这个问题能从根本上解决吗?而现行的抗震理论正是只重求“状态”不究其原因。
现行的抗震理论是怎么应用于设计的，看一下规范(GBJll-89)的有关条文。第4．1 2条，一，高度不超过40m，&#8943;&#8943; ，可用底部剪力法等简化方法。
二。除第一款外，&#8943;&#8943; ，可用振型分解法；三，&#8943;&#8943; ，采用时程分析法时，&#8943;&#8943; ，得到底部剪力不应小于&#8943; &#8943;80％。第4．2．2条，&#8943;&#8943;8．— —j振型&#8943;&#8943; 可只取前2～3振型&#8943;&#8943;。根据规范，我们可以用三种方法计算建筑物的地震反应，其结果是不同的。这三个方法就象一个连续函数用三个连续函数去逼近，也可使设计人员做到心中有数。既然时程分析法是最先进的，那为什么还要限制“80％”，既然振型分解法是可靠的，难道两个振型迭加结果与三个振型之结果相同吗。因此，可以肯定的讲，现行的建筑物地震反应计算结果不唯一。再看条件，地震波的选取，采用反应谱法，几乎与具体地震波无关系，而又据振型分解法分析得到的反应谱是否可靠无人负责 时程分析法采用了具体的地震波，由于其结果不唯一，因此在设计时，只有因人而异选择地震波，最近还有人提出用人工波，其目的是要结果唯一，但人工渡与实际的地震波又有什么关系呢。综上说述，现行建筑物地震反应的计算，条件不唯一，计算方法不唯一，结果不唯一。
地震波由建筑物的基础传至建筑物顶，是需要一定时间的。振型分解法、时程分析法是反映不出这个时间的。有人会说，我们用的是中问部分或最大值，计算的前后结果是可忽略，这是一个无奈的自慰，头都未开好。还能谈得上中间吗?路都走错了，还能达到目标吗?有的认为这个时问可按波在固体中传递规律计算，这个观点忽略了质点的反应，电动机的转子线圈磁场与定子线圈磁场还有相位差，强迫振动中振源与质点反应也存在相位差。
地震波从建筑物基础传至顶面，会反射回来渡的反射只会从运行在质量轻的介质中的波到达质量较大的介质界面时才可反射，建筑物的质量比空气质量太得多，在建筑物中运动波能在建筑物与空气的界面上产生反射吗?建筑物能否简化为匀质介质是建筑物地震反应能否用波动理论的一个关键问题，除非楼层的质量(包括楼层上的设备等质量)占墙体、竖向结构质量的比例很小。这时，建筑物可简化为匀质介质。实际上，这个比例是比较大的。
现行抗震理论也能够计算出每一个地震波作用下一个建筑物的地震反应，从形式上看是这么回事，但是它能反映出实际情况吗，如果这个结果能反映出实际情况，那么，它就能指导振动(伪动力)试验，在振动(伪动力)试验上提出相似理论，而不是现在振动试验用的静力相似理论。现在的实际情况是，用振动武验检验、修补、完善理论，而不是检验理论。
理论对试验无指导作用。现行的抗震理论发现了建筑物产生整体(第一振型)振动与紊乱振动(高振型参加工作)的分界点，实际上是，振型分解法在对结果分析时有这样一句话，“当质点的初始位移或初始速度的比值与某一主振型的比值相同时，体系才会按该振型振动。在一般初始条件下，体系的振动曲线，将包括全部振型。”在实际工程设计或振动试验中，很少计算初始位移或初始速度的比值或计算无意义。换句话讲，当扰动的频率(周期)接近那个主振型的频率(周期)时，建筑物就按该主振型的形式振动．鉴于地震波比较复杂，因此用各主振型迭加结果。这能说明振型分解法发现了建筑物产生整体振动与紊乱振动的分界点吗?从结果上看是否定的，只是当人们知道振动频率接近哪个主振型时，在结果中人为地取消r别的主振型的影响。那么对地震这个很复杂的扰动波来讲，到底舍去哪些主振型的影响呢．规范上规定可考虑2～3个振型。为此，有些人提出对地震波采取频率分析法，那就是用现行抗震理论分析哪些地震的频率对哪些建筑物影响最大，即主频率，再按统计法应用设计。时程分析法、波动理论，根本看不到有发现建筑物产生的整体振动与紊乱振动分界点的任何文字。如果现行抗震理论发现 这个分界点，那么，现在的振动试验就不会用静力相似理论了 因为，模型的动力特性与实际建筑物的完全不同，且差异很大；动力试验台叉很难模拟出实际的地震波，在这两种条件都不满足下，振动试验的结果能反映出实际情况吗?动力试验模型越做越接近实际，但振动的模拟问题解决 r，这个结果难反映出实际情况 综上所述，完全可 这佯讲，现行的抗震理论发现的这个分界点，是人们主观上认为发现的，具体理论上并未发现。
现在的建筑物抗震研究丰富多彩，根据一『父震害就产生一种想法，提出一些概念设计．有些震害分析所得副结果完全相反，即使这样，也不能迫使人们怀疑现行抗震理论，将这个现象归结为地震波的复杂性。隔震，既然将建筑物与地基都膈开了，在地震作用下，建筑物就无震害了，问题是隔震的材料驶形式选择。立足现行抗震理论产生r许多的隔震材料及形式 但别忘了现行抗震的致命弱点，别忘1厂地震的水平与竖向的差异影响，别忘丁隔震材料与形式会导致“共振”、不可逆等现象。伺服抗震法．删忘r地震波与建筑物问的时间间隔，地震波与伺服系统问的时间间隔及其两者关系。屋顶加水箱抗震法，别忘了水箱还有放大作用 用于高层的摩阻法，完全是多余的．因为，随着建筑物层数的增加．建筑物的地震反应不会再增加(这点现行抗震理论无法得到，只能靠主观去猜想)，因为．高培或超商屡建筑物在地震作用下，产生前几振型的可能性小 冲击是振动理论一个分支，现行的振动理论解释是速度越大、冲击的时间越短，冲击力就越大，被冲击的物体的塑性吸收了冲击能量。现行振动理论不能解释的现象有：冲击力按静力加到被冲击物体上与冲击力作用被冲击的物体的反应不同．如一颗子弹能将一辆停止的车外壳射穿．而子弹的冲击力按静力加在车上。有可能将整个车推走，而不会穿透外壳。
“框”文是“框槊结构质点体系建筑物地震反应新的计算方法”一文的简称。“框”文从思想产生到完成理论部分，到计算机编程验算，再到与试验结果对比．由此发现了建筑物产生整体(第一振型)摄动与紊乱(高振动型参加工作)振动的分界点 现已经成熟。其思想产生基于现行抗震理论的致命弱点及不确定的结果、不确定的方法，“框”文的发展．基于计算机绾程验算．与试验结果的剥比。现有40多位专家、教授给“框”文提出了宝贵的意见，这些意见不但证实“框 文的价值，且更进一步发现现行抗震理论不足与弊端。当然一种理论(思想)要想让人们接受那是一件不容易的事。历史是向前的，大量的事实将进一步证实“框”文的正确性。
四川建筑建筑第19卷4期1999 11

地震工程成为一门学科了吗
与胡聿贤院士商榷 ——
张宪恩(攀钢集团公司设计院 攀枝花市617023)
近几天认真地拜读了胡聿贤院士发表在《建筑结构) (1999年加月，lO期)上的文章——中国地震工程五十年。该文指出了地震工程的渊源，总结了地震工程在中国发展的五十年，提出了三个阶段，最后对地震工程未来发展从四个方面进行了预测。下面就我个人对地震工程的理解与探索提出另～ 方面的想法，与作者商榷，借此机会向胡聿贤院士学习。
作者在第一部分得到了一个结论—— “&#8943;还是可以认为地震工程已开始成为一门学科了 ”作者在确定这个结论时有许多顾虑，他用了“可以”、“认为”、“已开始”，从这些定语可以看出，地震工程还处于“一门学科 之外或地震工程还处于向“一门门学科” 挺进的过程中。但“一门学科”前的“已”及后的“了”，使人容易产生地震工程就是一门学科。学科是指一定领域或一门科学的分支。科学简单地讲，是反映自然等的客观规律的分科的知识体系。那么，现行的地震工程能真实地反映自然客观规律了吗?它构成了自身的知识体系了吗?
地震工程分为地质地震、工程地震、人文地震。地质地震主要研究地震的产生、地震的特点、地震的形态、地震的传播规律。工程地震主要研究工程与地震的关系，如何以最小的投A降低以至消除地震产生的灾害。人文地震主要研究在当前的文化、经济、社会结构条件下最大限度地降低灾害、特别是降低次生灾害。三者的关系是地质地震是条件，工程地震是根本，人文地震是补充。现行的地质地震仅有板块结构理论的假说，有对一次地震点的测量。那么地震与土层的关系定量地认识了没有，地震的方向性认识了没有，地震区域性认识了没有，地震在土层中的传递规律认识了没有，等等一些问题还需要做大量的工作，还需人类去探索、去研究。工程地震中，建(构)筑物的地震反应计算问题，其模型是建立在将地震作用等效地加在建(构)筑物上。而自然界的情况是，地震仅作用在建(构)筑物的基础上。没有人会认为地震会从震源经空气使建(构)筑物产生振动，但会有人认为地震从震源经土体到建(构)筑物的基础产生的建筑物的地震反应与经空气之效果相同。若真这样，工程地震(地震工程)肯定是一门学科了，若真这样，人类就不会对地震产生恐惧感了。地震仅作用于建(构)筑物基础处，而不会作用于建筑物基础以上部位，这是显而易见的，两者是否等效就使一些人茫然了，或未引起人类的重视。举个简单的例子。其一，拿一条长绳，握一端左右晃动与在绳上数处做同样晃动，绳的摆动曲线是否相同，一目了然。其二，给一根铁丝上等距离焊数个铁球，竖起，手握下端晃动，与一手握一球做同样晃动，铁丝的摆动曲线是否相同。后者既使不做同样晃动，会相同吗?现行的建(构)筑物地震反应的计算，其方法有几种，但结果不同，采用哪种方法计算由规范决定，而规范的方法使设计人茫然。建(构)筑物的地震反应是由地震与建(构)筑物决定的，离开具体的地震而能计算出建(构)筑物的反应吗?人工渡能代替自然界的地震吗?隔震等一些降低震害提高建(构)筑物抗震能力的方法，由于建立在现行的抗震理论上，因此，不会有什幺突破性的成果。也正是现行抗震理论的致命弱点才导致了五花八门的工程地震的方法。综上所述，人类必须呼唤新的抗震理论的诞生，人类也用生命及财产促使新的抗震理论的诞生，工程地震必须突破。
人文地震的产生是基于工程地震的致命弱点，而现在人们认为基于地震的复杂性，地震动估计的安全度能否≥97．5％。总之，现在认为地震工程是一门学科还为时过早。
作者将我国的地震工程发展分为三个阶段——创建阶段、发展阶段、横向发展阶段。这三个阶段无实质的突破与发展，区别在于工作面增加，工作量在增加，国家投入在增加，从事的人力在增加。这个阶段统属于地震工程的萌芽状态。因为此时期，根据震害修修朴补，根据震害产生一些新方法。现行的地震工程对震害无决定性的指导作用，更谈不上精确的指导作用。
我国建立了许多抗震试验室，模拟地震试验台越建越大，越建越复杂，为什么抗震试验结果总是不如人意。如果如愿了，那为什么模型越来越接近实际。不如人意的原因是现行抗震理论的致命弱点。现行抗震理论不能解决高振型(除第一振型外)参加工作的条件与比倒。有人会认为这个问题已饵决，实际上是现行的抗震理论是解决了，但是这个解决的前提条件在自然界中是不会存在，哪一次地震前把建筑物的位移与速度之比初始条件“做成”与某振型相同(近)。因此，并投有解决自然界中高振型参加工作条件及比例问题。如果这个问题解决了，人们就不会把静力试验的相似理论强行用于动力试验了。随着抗震理论的实质性突破，将会产生动力相似理论，到那时，再小的试验台都将模拟出真实建(构)筑物的震害，真正地实现象静力试验对静力状态指导作用那样对抗震发挥指导作用。振动试验台模拟地震的程度要与模型的动力特点相匹配，在人们追求模型越来越接近实际肘，振动台模拟地震的程度较小，试验结果肯定与实际结果相差很远，失去了对实际的指导作用。
作者将长周期反应谱作为“新应用、新理论与新方法”提出。这也可以作为一个现行抗震理论存在致命弱点的一个佐证。一次地震有可能囊括所谓的短周期、中周期、长周期，实际上地震波不存在短、中、长周期概念。既然现行抗震理论能够计算出地震作用下建(构)筑物的反应，那为什么还要把“长周期”拿出来重新研究呢?为什么还制订相应的规范。在一次地震中对于不同的“周期”还要采用不同的现行的抗震方法进行计算，按不同的规范进行建(gJ)筑物的设计，多亏建(构)筑物比较单一，如果建(构)筑物与地震一样复杂，一次地震建(构)筑物的反应不知还要分多少段，不知要采用多少个计算方法，不知要编制多少个规范对一个建(构)筑物分部位进行计算限制。建(构)筑物的地震反应就是由地震与建(构)筑物构成，一个实用的计算方法应该囊括这两因素的所有状态及情况。“长周期”是地震波的一段，不应单列研究。现行抗震理论下的反应谱是人类的想象而已，不能解决实质问题。
隔震等工程抗震法，也是一个现行抗震理论存在致命弱点的佐证。如果现行抗震理论能够真实地反映自然规律(现象)，那么，是否需要隔震还有待研究，即使有隔震存在，将来的膈震与现在的隔震存在本质的区别。现在的隔震以现行的抗震理论为研究工具，以现行抗震理论计算、分析，由于现行抗震理论存在致命弱点，隔震令人满意的分析结果在将来也令人啼笑皆非了。其它抗震方法——伺服法—— 同样存在这两个方面的问题。
作者对地震工程的未来发展从四个方面进行了预测，当然，这四个预测是建立在现行地震工程的基础上。那么，有一天，地震工程随着工程地震— — 抗震理论(其核 tl,是建构(构)筑物地震反应的计算)— — 突破性的、革命性的发展而全面地、全方位地发展时，那情况会怎样呢?
1．充分地认知地震、认知震源的形态、认知地震与土层的关系、认知地震波的分布、传递规律。
2．建(构)筑物与地震的关系，进一步与区域的关系。何种建(构)筑物对何种地震反应小，从而某一区域适宜建此类建(构)筑， 何种建(构)筑对何种地震反应大，采用某种措施后可建在某一区域。
3．抗震试验能够检验理论的正确性，试验设备—— 振动台— — 会小一些，理论能够指导试验，此时，产生动力相似理论。
4．人文地震还是要有，但不是现在这样满天铺地，而是有重点地进行工作，其目的是防止那些不宜建筑此区域建(构)筑物次生灾害的发生。
现行的地质地震与人文地震都是在现行的工程地震下产生的，随着工程地震的突破，必将使地质地震与人文地震获得突破，那时，地震工程才能成为真正的-1’7学科，它必将消除震害，消除人类对地震的恐惧。不要以为地震复杂，人类的智慧终能使它成为人类历史上的一个痕迹。
参考文献
1．胡聿贤 中国地震工程五十年，建筑圭吉佝，1999&#8226;10
2．强宪慰：框架结拘质点体系建筑纫地震反应新的计算方法，
第五届全国地震工程会议论文集、冶盘建筑分会年会论文集．L997
年1】月、攀植花建筑，】997 1
收稿日期：2000年1月13日
四川建筑．第20卷3期2000．