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梦里秦淮
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[转帖]以结构工程师的身份解释此次四川巨大震灾>
页 (8): [1] 2 3 4 5 6 7 8 »
 [发表时间] 2008/05/14 08:21 [1楼] 
昨日的四川震灾,为中国数十年罕见的一次天灾。目睹种种现场惨烈状况、令人痛心。 但网络上一票无知无畏的“愤怒青年”们,以及一些别有用心之徒们的拙劣表演,则更加令人寒心。

我做为一个年轻中国人,做为一个在建筑设计院工作的结构工程师,做为一个曾经在合肥学习生活了十余年的人, 感到有必要将我的一些专业知识和个人想法分享给各位网友。

1.
国家地震局挨骂的问题。
自从有人类文明活动的数千年时间以来,人类史上唯一一次对地震的成功预报,就是1974年的中国辽宁的海城地震。由于及其出色的预报,这次地震仅仅造成了300余人的死亡。可谓是世界防震史上的一次奇迹。以至于两年后的美国特别为此组建了“赴海城地震考察组”,到中国取经。

但即便如此,海城地震的成功预报里,偶然性(或者说是幸运性)仍占了一部分比例。 就目前人类所掌握的科技水平,想准确提前预报中短期的地震,可谓是 Mission: Impossible 。 从世界科技翘楚的美利坚,到饱受地震侵袭的日本,哪个国家也不敢声称具备提前预报地震的能力。 如果有谁掌握了中短期预报的研究技术,OK,今后几年的诺贝尔奖全都颁给他,也不为过分。

还有一些“可爱”的同龄人的说法令人哭笑不得。他们口口声声说,东汉时代的张衡能够做到的,现在的中国地震局却做不到?
对于这种言论,我只回一个疑问句: 张衡地动仪的作用,什么时候从震后确定地震发生的大致方位,变成了你们口中的 “提前预报地震的到来” 了???
中国的基础教育任重道远。 看来小学历史老师们面对着严重的学生上课睡觉问题。

2.
――――“倒塌的肯定是学校,政府办公楼都好好的在那儿立着呢”
各位,如果在网上遇见持这类说法的人,请你们对他们心怀怜悯,因为他们的IQ,很可能还比不上美国的那个阿甘。
为什么在这次震灾中,校舍倒塌的新闻比比皆是? 我从我的专业知识方面,为各位尽量做一个简单的形容概括。
学校本身的特性,决定了其建筑上的特点就是: 墙上需要开大开洞(保证充分的采光)、 少柱网(保证良好的视野和空阔感)、 楼层低(为了未成年人们的上下方便)。 而这几点,在我们结构工程上又偏偏是对抗震最为不利。 前两点,大家可以理解。 第三点的“楼层数少”,是因为超过24米的建筑,我们称为小高层,可以采用剪力墙结构形式,对抗震有利。 而中小学的教学楼,基本上都局限于3、4层。 这样的建筑,一般都是采用很普通的砖混结构。对于抗震,只能寄希望于建筑中的构造柱。效果明显没有剪力墙好。所以有意思的一点就是: 越是高层的建筑,在地震发生的时候越是安全。

3.
地震前的万只蟾蜍大迁徙问题
这个应该是动物研究者们的解答专利,我只能从外围的一些层面与大家分享我的看法。
历史上,每当地震发生后,人们总是能够回想起,在震前,当地的动物们,以及自然环境中曾经出现的种种异常。并为此感到遗憾。
固然有很多反常的情况出现,但为什么我们会回想起来? 因为后来确实发生地震了。 但如果没有地震发生,有谁会在十天半月后想起来: 咦?那天张三家的狗叫个不停喔 那天李四家的猪烦躁不安噢
谁能回想起来-----在后来没有发生地震的情况下???
而现今世界,几乎没有哪个国家的政府,敢因为出现了一些异常情况,就动用官方的宣传机器号召居民们进行疏散。 数十万人的疏散,不是一些愤怒青年们想得那样简单的,同样会造成严重的混乱局面和人员财产损失。 谁可以承担得起这个责任? 嗯???

比如著名的1976唐山震灾,灾前很长一段时间内,当地群众们已经被大量的地震到来传言折腾得神经衰弱。 以至于在地震发生前的半个月时间里,大量的居民们晚上睡觉都是睡在户外的防震棚中。
这样的防灾准备可谓是够充分、够提前的了吧?
实则不然。当大家终于对无休止的地震传言感到麻木和厌烦,转而纷纷搬回自己的家中睡觉时,终于,1976年7月28日凌晨近4点,7.8级地震的姗姗来迟,瞬间夺取数十万人的身家性命。
是不是很残酷? 是不是很讽刺?


结语: 各位,地震预报就目前而言,是世界性难题。地震是最为恐怖的灾难,没有之一。当这个魔鬼露出獠牙的时候,无论是拿地震当家常便饭的日本,亦或是积累了相当防震经验的台湾,都没有把握可以在它面前全身而退的。

2008年的上半年可谓是中国的黑道凶年,噩耗多多。在这次惨重的四川震灾面前,我们可以做什么? 身在灾区的,可以帮助消防员们搜寻废墟,可以帮助警察们维持秩序,可以小护士们抬担架。 不在灾区的、可以捐款、捐物、声援、献血。
我们不可以做什么? 在不是自己所学的专业面前,夸夸其谈甚至是以讹传讹,危言耸听。 “凯迪论坛”为什么会被全国的论坛称为 “精神病院”或是 “脑残集中营” ? 就是因为我们在这个举国同难的时刻,环聚在那里的苍蝇们依然在不断地放出无知、无聊和无耻的言论。

我们可以选择,选择在这样一个非常的时刻,是做一个为人称道的助人为乐者、传道解惑者、与灾区群众同呼吸共命运,还是去做一个无知无畏者,肮脏无耻者,用数万同胞们的死难做为自己在网上泼粪的资源?
一句话,是高尚还是下贱,是热忱还是冷血,任由我们自己抉择。



2008年5月13日

结构规范@hefei.cc
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小六 发表于: 2008/05/14 08:27 [2楼]
现在不是打嘴仗的时候。赶紧救灾是真的,至于什么责任,什么其他的以后慢慢说。
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jiangsuhuangye 发表于: 2008/05/14 08:56 [3楼]
楼主冒充专家,想当砖家啊,该砸
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real-hlc 发表于: 2008/05/14 08:57 [4楼]
引用:
最初由 小六 发布
现在不是打嘴仗的时候。赶紧救灾是真的,至于什么责任,什么其他的以后慢慢说。


也同意楼主的说法!学校的结构从抗震来说确实是不利的!
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逗你玩玩 发表于: 2008/05/14 09:04 [5楼]
引用:
最初由 jiangsuhuangye 发布
楼主冒充专家,想当砖家啊,该砸


清醒一些,瞪大眼睛看看!
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思无邪 发表于: 2008/05/14 09:04 [6楼]
不知道那些盲目转帖的人是什么动机,
同样的宣传渠道,
为什么灾前传不出来灾后传得这么快?
转帖的时候也要动动脑子啊!

至于泰州小蛤蟆大规模迁移的事情,
个人觉得与地震无关,
在乡镇里生活过的人应该都知道,
每年春夏之交,
长出四腿的小蛤蟆都会集体上岸迁徙,
所以每年总有那么一段时间,
田间及马路上都满是小蛤蟆,
小时候上学为了不踩到小蛤蟆跳着脚走路的印象非常深刻。
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思无邪 发表于: 2008/05/14 09:05 [7楼]
如果是大蛤蟆大青蛙集体迁徙,那就要注意了,
反正我是么看到过。
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秦时明月 发表于: 2008/05/14 09:11 [8楼]
难道是科大地球物理系的?
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DF31 发表于: 2008/05/14 09:12 [9楼]
这个结构工程师是标准脑残,分不清前提和结果。

按他的逻辑,高层有更多的缺陷,更容易倒塌。

和高层建筑一样,校舍的设计约束(前提)并不等同于无法克服的结构缺陷(结果)。如果采用同样的成本前提,低层校舍可以比高层政府办公楼更结实,因此,问题的关键还是校舍的建造成本,即建造标准太低了!
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sunney 发表于: 2008/05/14 09:15 [10楼]
中国的预测大师多,事后诸葛也不少.
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simplelive 发表于: 2008/05/14 09:17 [11楼]
引用:
最初由 DF31 发布
这个结构工程师是标准脑残,分不清前提和结果。

按他的逻辑,高层有更多的缺陷,更容易倒塌。

和高层建筑一样,校舍的设计约束(前提)并不等同于无法克服的结构缺陷(结果)。如果采用同样的成本前提,低层校舍可以比高层政府办公楼更结实,因此,问题的关键还是校舍的建造成本,即建造标准太低了!



不懂不要装懂,
多层多是砖混结构,抗震性最差,
小高层多是框架结构,抗震性好,
高层的抗震性一般又比小高层好,
高层的摇摆未必是要倒,
相反正是抗震减震的一种设计,
正常情况下,高层也是一直在摇摆的,
只是幅度轻微,一般感觉不到而已
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njlys 发表于: 2008/05/14 09:20 [12楼]
同意楼主的观点!
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幸福の家 发表于: 2008/05/14 09:22 [13楼]
痛定思痛!

估计:以后国家会出台强制性法规——新建校舍必须达到抵御七级地震。

本人——一位草民就此提议!!!

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simplelive 发表于: 2008/05/14 09:22 [14楼]
学校的大开间确实抗震性差,
不信你自己做个试验就可以了,
不然人家教你躲地震的时候要去卫生间等小开间的地方呢?

不要动不动就说人脑残,
发言的时候动动脑子,
别乱咬
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叶叶1234 发表于: 2008/05/14 09:27 [15楼]
事情已经发生,我们应该先救人,不是挑刺的时候啊!
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:27 [16楼]
引用:
原帖由 结构规范 于 2008-5-13 22:59 发表
回5楼的: 日本的学校建筑,中间加设了胶质垫层。 这取决于日本整个国家民族对于地震的熟悉性,日本国家建筑规范的高要求性。 以及日本国雄厚的经济财力。
如果你能号召全国人民每年都为改善中国西部甚至是东部 ...
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:28 [17楼]
引用:
原帖由 结构规范 于 2008-5-13 23:05 发表
对于本贴内的愤怒青年, 我想说: 1. 大开洞,少柱网的建筑在结构形式上,本来就处在抗震不利的地位
2. 如果你想让学校不具备这种形式,你先问问全国几千万的中小学生们,他们愿不愿意数十个人挤在几平米 ...
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:29 [18楼]
引用:
原帖由 结构规范 于 2008-5-13 23:16 发表
好吧 针对之前 “注册失败了” 网友所提的疑问,我简单做下解答:

所谓政府办公楼,其实在结构体型,和结构形式上,同很多写字楼一样,都属于小开间的办公室。而且基本上以框架结构居多。 这种建筑的楼板,都 ...
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:31 [19楼]

日本建筑学会统计了阪神地震中631所学校的倒塌情况。从上图中可见,1971年以前修建的建筑的震害明显比 ...


支持阿福的提议!提高校舍的抗震指标。
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yiwogui 发表于: 2008/05/14 09:33 [20楼]
在救灾的关键时刻,请停止一切相互指责。


但是,事后需要反思,反思我们的工作有无不当之处?可否做得更好?

玩忽职守的,诛之。
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DF31 发表于: 2008/05/14 09:36 [21楼]
引用:
最初由 simplelive 发布


不懂不要装懂,
多层多是砖混结构,抗震性最差,
小高层多是框架结构,抗震性好,
高层的抗震性一般又比小高层好,
高层的摇摆未必是要倒,
相反正是抗震减震的一种设计,
正常情况下,高层也是一直在摇摆的,
只是幅度轻微,一般感觉不到而已



首先,建筑的抗震性能是建造标准决定,而不是结构决定,也就是说,同样的抗震设防标准下建造的建筑,抗震性能是一样的。

即便你说的前提存在,采用框剪结构的低层建筑比高层建筑更不安全?知道问题在哪里了吗?问题的关键在校舍建造标准太低了!
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:36 [22楼]
引用:
最初由 yiwogui 发布
在救灾的关键时刻,请停止一切相互指责。


但是,事后需要反思,反思我们的工作有无不当之处?可否做得更好?

玩忽职守的,诛之。



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jingjiang 发表于: 2008/05/14 09:37 [23楼]
引用:
最初由 叶叶1234 发布
事情已经发生,我们应该先救人,不是挑刺的时候啊!

对 应该先去灾区救人 ! 不过你我目前去不了 只好上网
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子羽 发表于: 2008/05/14 09:38 [24楼]
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:42 [25楼]
剖析台弯921大地震建筑倒塌的原因 - 结构论文


一.基本概况

  一九九九年九月二十一日凌晨一时四十七分,在我国台湾省中部南投县集集镇,发生了里氏7。3级的强烈地震,地震地面最大加速度高达984伽,而本区抗震设计采用的地震地面最大加速度为230伽。地震持续的时间长达40秒钟,而且地震是上下、水平同时发生。地面垂直错位最大有10米。本次大地震造成严重人员伤亡和财产损失,死亡2246人,受伤8735人,毁坏房屋17484栋,其中包括619栋学校及许多公共建筑,直接经济损失超过1000亿新台币。大量的建筑如骨牌一般应声倒塌,充分暴露了台湾建筑 行业在技术标准规范、设计、施工、使用和管理各方面的问题。

二.建筑物震害基本特征

  据统计资料显示,台湾省五个县的十六个市、镇、乡共倒塌房屋17484栋,其中严重毁坏的有9909栋,半倒塌的有7575栋,其中很多是当地称为“三合院”“土角厝”,是以黄泥、石灰加稻草屑制成的土坯砌墙、木屋架上铺小青瓦的民房,在地震时几乎100%倒塌;在城镇也有大量的多、高层钢筋混凝土建筑倒塌破坏,其中不乏高级住宅、银行、写字楼和豪华酒店,还有学校、车站等公共建筑,与1995年日本阪神地震和1996年云南丽江地震相比,本次地震中,多、高层钢筋混凝土结构破坏较多。
  由大量倒塌的多、高层建筑破坏实例可以看出,几乎倒塌的多、高层建筑,全是被当地称为“软脚虾”“骑楼”的建筑。所谓“软脚虾”就是指住户及建筑商为制造空间,而把一楼挑高、掏空,作为车库及商业用房,形成建筑中的“薄弱层”;所谓“骑楼”是指沿主要大街的房屋,一层收进,二层以上伸出,作为防雨遮阳的人行通道。

三.震害原因分析和经验教训

1.地震预报和地震区划的不准确
  地震学家多年来一直认为台湾东部为地震高危险区,建筑物的抗震设防标准高于中部一至二级。本次地震发生在台湾中部,震中震度高出设防标准二级以上,即地震力比设计中地震力高出4倍以上,实际的仪器记录也证明了这一点。

2.抗震规范方面
  台湾现行的“建筑物耐震设计规范”是1998年制订的,而在次之前一直 采用1982年制订的“建筑物耐震设计规范”。这本规范基本上照搬美国的“统一建筑规范”UBC的版本,台湾工程界认为此规范对抗震概念设计相当薄弱,构造措施也很粗糙。而且对于现有建筑结构的抗震鉴定、评估和加固则也无标准规范可循。

3.设计问题较多
  根据有关资料,以下几种典型设计失误造成了建筑震害
(1)建筑平面布置不规则
  当地传统的带有骑楼的“透天厝”楼房,在骑楼前部仅由柱子支撑,正门为做店面大开洞加玻璃橱窗。地震时柱子折断,骑楼倒塌带动主体结构前倾,层层跌落。本次在台湾许多沿街建筑属此类破坏。这种建筑形式在大陆闽南、潮汕地区也很常见。
  另一种是底层作车库、商场,也就是正门大开洞,三面有墙,建筑平面刚度不均匀。地震时底层倒塌,带动上部结构层层跨落成“千层饼”破坏形状。如彰化县员村镇富贵名门大楼为16层钢筋混凝土结构,平面为碟形,下部为车库,属不对称平面布置,地震时扭转效应严重,导致五层以下塌平,五层以上各层重叠成阶梯形塌落。
(2)建筑立面布置不规则,竖向刚度突变。
  建筑沿竖向或因层高突然变化(所谓“挑高”),或在某层抽掉柱子形成空旷(所谓“挑空”),或为追求大开间无梁无柱等均导致结构竖向不规则,刚度和强度突变。此类建筑在本次地震中破坏最为严重,而且破坏多集中在这些薄弱部位。比较典型的有:南投县汽车站三层建筑底层候车大厅空旷少墙,二、三层为办公用房,横墙较多,地震时底层塌平;台北市“东星大楼”(12)层,地下有大型停车场,地上一、二层为银行写字楼,抽柱削梁墙也少,三层以上为住宅,刚度很大,地震时底部倒塌带动上部各层一起倒塌,九楼变一楼。
  以上震害实例分析证明合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要,提倡平、立面简单对称。因为震害表明,简单、对称的建筑在地震时较不易破坏。而且道理也很清楚,简单、对称的结构容易估计其地震时的反应,也容易采取抗震构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。“规则”的具体界限随结构类型的不同而异,需要建筑师与结构工程师互相配合,才能设计出抗震性能良好的建筑。
(3)抗震措施和抗震构造措施不当。
  在抗震设计中,“抗震措施”和“抗震构造措施”是两个不同的概念。“抗震措施”是指除地震作用计算以外的抗震设计内容,包括建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施等,主要是考虑概念设计要求对地震作用效应的调整,以及各种结构措施;“抗震构造措施”是指根据抗震概念设计的原则,一般不需做计算而对结构和非结构各部分所采取的细部构造。抗震构造措施要求是作为抗震验算的一种补充和保证。这就足以证明抗震措施和抗震构造措施的重要性,但由于是构造措施而往往容易被人们忽视。
  本次通过对台湾大地震严重破坏但未倒塌的建筑物结构分析表明:某些结构设计梁柱节点配筋不足,窗间墙过短,短柱,承重墙体高宽比过大,柔性底层建筑,抗震墙不连续,不规则开洞,悬挑构件过长等。在地震时破坏集中在这些薄弱部位。
(4)个别结构设计过于大胆,设计缺乏抗震概念设计。
  从本次破坏情况分析来看,有的建筑结构系统规划不周全,结构设计过于大胆,再加上施工质量有问题,剪力墙面积太少,中庭挑高影响结构安全。如:中山国宾大楼为中庭挑高建筑,一楼作为公共空间,故墙壁很少,且整个大楼外墙未设剪力墙,且开窗很多,形成建筑抗震上的所谓“柔软”底层而倒塌。
(5)建筑规划和选址不当。
  城市中楼房间距太小,过分密集,导致一栋楼房倒塌祸及其他楼房。如:台中县丰原市十一层“向阳永照”大楼倒塌后,压倒临近建筑。
  房屋建造在软弱地基或可液化场地或临近地震断层,地震对场地液化导致地基失效,房屋倾斜。如:南投县中兴新村一座钟楼和十一层的“金陵世家”住宅楼由于场地液化造成建筑严重倾斜。

四.施工质量问题

  本次地震时倒塌和破坏的建筑物暴露出许多严重的施工质量问题。据台湾媒体报道“施工不确定(不按设计要求施工),设计与实际施工不同,偷工减料,未按抗震设计要求施工”等也是倒塌的重要原因。如:部分楼房柱子过细,配筋不足,箍筋间距过大,弯钩、搭接长度、锚固长度、纵筋在同一截面搭接等均不符合抗震设计要求。

五.结束语

  大陆和台湾在建筑形式和建筑构造技术上有许多共同之处,而且均位于地震多发生地带,台湾九二一大地震中暴露出的设计、施工等方面的问题,在大陆也同样存在,希望籍此引起国内勘察、设计、施工等的重视和借鉴。

作者:魏利金 男 1960年12月出生 教授级高级工程师 国家一级注册结构工程师 结构副总工程师
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梦里秦淮 发表于: 2008/05/14 09:43 [26楼]
各类建筑结构的地震作用应符合下列规定:
  1. 一般情况下,应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用,并进行抗震验算各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
  2. 有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于 15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
  3. 质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响,其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
  4. 8、9 度时的大跨度和长悬臂结构及 9 度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。

注:8、9 度时采用隔震设计的建筑结构应按有关规定计算竖向地震作用。
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DF31 发表于: 2008/05/14 09:58 [27楼]
那么多校舍倒塌,无论怎样,都是耻辱!
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阻挡 发表于: 2008/05/14 10:00 [28楼]
既然预测不了
那还要地震局干什么
只是告诉我们发生了几级地震吗
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simplelive 发表于: 2008/05/14 10:05 [29楼]
引用:
最初由 DF31 发布


首先,建筑的抗震性能是建造标准决定,而不是结构决定,也就是说,同样的抗震设防标准下建造的建筑,抗震性能是一样的。

即便你说的前提存在,采用框剪结构的低层建筑比高层建筑更不安全?知道问题在哪里了吗?问题的关键在校舍建造标准太低了!



你看看江苏省7层以下的教室有多少框剪的?
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DF31 发表于: 2008/05/14 10:07 [30楼]
引用:
最初由 simplelive 发布


你看看江苏省7层以下的教室有多少框剪的?



带电梯的政府办公楼一定是这么建的!
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