小议日本建筑的防震控制方法

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  日本,是一个自然灾害频发的国家,其中地震是主要灾害之一。每年不仅台风要“光顾”10多次,有感地震,每年更是超过1500次。地震之后,接踵而至的各种灾害,锻炼着日本人的灵敏神经。为了在这自然灾害频发的岛国土地上,讓房子最大限度为民众提供庇护所,日本政府绞尽了脑汁。
  1923年9月1日,日本的关东地区发生7.9级大地震,震害导致房屋倒塌12万间,百姓死亡14万8000多人,经济损失惨重,史称“日本.关东大地震”。地震本身不可怕,可怕的是发生灾害时,倒塌的房子成了“夺命利器”。大地震后,日本政府痛定思痛,要求建造房屋前,设计图纸必须做结构抗震设计,通过严密计算到达足够的防震程度。
  日本曾经计划预知地震,让民众提前撤离,从上世纪60年代起,日本先后实施了8个“地震预报五年计划”。然而,经过40多年各种实践和研究,心血耗尽,得出的结论是:地震预报最终被证明毫无希望。日本又只能回到加强建筑安全性的老办法上。
  日本建筑真正的大革新,发生在1995年1月的“阪神大地震”之后。这次大地震,对日本阪神区的经济和社会,造成了极为严重的伤害,6500多人死亡,30多万人无家可归。借于此次大地震的伤害,同年,日本政府颁布了强制性建筑防震标准——《建筑基准法》,明确规定:建筑必须能抵抗7级以上的强震,不允许任何建筑成为“楼脆脆”。注意,是7级以上的强震,一般震中地震烈度会高达11~12度,我国“汶川地震”的震中烈度就高达11度以上,而我国的设防烈度仅有6、7、8、9度。
  1995年之后,日本的新建筑,均严格按照标准修建,老建筑也按照评估体系加固补强。经过多年的努力,日本的房屋在地震中变得异常“坚挺抗震”。2011年3月11日,日本东北地区,发生里氏9.0级大地震,但被震毁的房屋,却屈指可数。日本国土交通省的统计报告显示,被毁的1.3万座房屋之中,95%以上是被海啸摧毁的,因地震自身而坍塌的房屋,少之又少。
  而且,大地震过去几年后,人们还能惊讶地看到,灾区的很多中高层建筑物,依然完好地屹立着;不少屋子,虽然被澎湃的海浪冲出很远,但没有散架,完好地漂泊在海面上,由此可见日本建筑的防震性能。《纽约时报》称:“日本严格的建筑规范,挽救了很多人的生命。如果地震发生在其他人口密集的国家,或许已经有数万人在地震中遇难。”
  那么,这种“高强度抗震房屋”是如何炼成的呢?现在看来,日本有着三件平凡的“法宝”:“理念”、“技术”和“严格执行”。
  根据日本《建筑基准法》的规定,一个建筑工程,要获得开工许可证,除了整套完整的施工图纸和结构计算书等文件外,还必须提交一份《抗震报告书》。主要内容是,根据地震等级和设防烈度的不同,设计出不同建筑结构形式,计算出不同的结构强度的材料用量,在地震中的受力大小,进而确定建筑的“梁”、“柱”位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比等。抗震级别低于7级,工程就根本不能向建筑管理部门申报。
  发生地震时,建筑物的安全性被划分三个层次:“生命平安”、“财产安全”、“维持性能”。日本要求建筑物,在发生小地震时,既要保证生命财产的安全,又要维持建筑物可继续使用的功能。发生中型地震时,要维护生命与财产安全。而对于罕见的大地震,则只考虑保证生命平安。
  有了好的理念,还要有过硬的技术。日本建筑物的抗震方法,原理是效能减震,主要是让地震发生的破坏力,不直接作用于建筑,从而防止建筑物受损。具体的说,就是把搀杂多层铁板的积层橡胶和减振器组,作为抗震层,然后,把房屋建在抗震层上,从而达到消耗地震能量,又提升建筑的抗震能力。日本第一栋采用这种方法的建筑,是在1983年问世的,虽然其历史不长,但因抗震功能杰出,很快在日本的全国各地普及开来。
  日本近年来,还研究出:地基设水槽、滑动体基础、弹簧地基、房缠“绷带”等多种新方法,让建筑物的抗震功能,不断提升。当然随着时间推移,建筑物抗震功能,会有所下降。正因为这样,日本还非常注重给建筑物做定期“体检”,从而不断提高和完善建筑物的抗震功能。
  此外,为了保证抗震措施落到实处,对于偷工减料的人,日本政府可不是罚罚款、叫停工程那么简单。工程的当事人将面临牢狱之灾!2005年11月,日本一个耗资过百亿日元的高档小区“稻城大舞台”被政府列入“危楼”名单。根据日本政府调查,“稻城大舞台”虽然能抵御小地震,但碰到中等强度地震就会坍塌。这件事在日本引起轩然大波,最后开发商“姐齿秀次”,被判处5年徒刑。此事之后,日本政府,还紧急对全国所有建筑实行抗震复查,此后半年内,全国没有一项新工程获准开工。整个日本的建筑业,都为此受到连累,但这些更使其进一步加强了行业自律,提高了建筑的抗震保障。
  参考文献:
  [1]霍维捷.日本建筑结构抗震技术现状[J].《上海建设科技》,2005年06期
  [2]崔鸿超 .日本超高层建筑结构抗震新技术的发展现状及思考[J].《建筑结构》,2013年16期
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