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9级强震下 日本建筑为何不垮

来源:中国建筑加固改造与病害处理网 浏览:1715次 发布日期: 2010-03-01 16:14
         
     当地时间11日下午,日本东北部海域发生里氏9级地震。地震引起的高达10米的大海啸吞没了日本东部
沿海地区。在本次强震中,虽然日本损失惨重,但由于地震本身而坍塌的房屋少之又少,人们惊异地看到日
本的多层、中高层甚至高层建筑物居然完整地挺立着,很多房子虽然被汹涌的海浪挪出很远,但全然没有
散架。被毁的1.3万座房屋集中在岩手、福岛和宫城三个县的沿海地区,95%以上是被海啸摧毁。
  “多震日本”被公认为世界第一的抗震强国。其中,日本多数建筑采用钢结构和木结构,其良好的抗震性
是建筑物经历强震坚挺不倒的主要原因。
  几乎没有砖房子
  目前日本的建筑,在抗震方面基本上分为3类。一是耐震结构;二是制震结构;三是免震结构。所谓的
耐震构造,其最主要的原理就是提高柱子和墙壁的强度和韧度,建筑物总体经得住震动,目前我国主要采
用这种方法。而免震结构和制震结构都是比较新的技术。在日本,将抗震结构的建筑改为免震建筑,成本
只需增加5%-10%。
  地狭人多的日本有很多高层建筑。为了抵御地震的破坏,日本的高层建筑普遍采用一种地基地震隔绝
的技术。这种技术,就是在建筑的底部安装弹性橡胶垫,或者摩擦滑动承重座缓冲装置来抵抗地震。
  此外,日本建筑在选材上也格外讲究,比如在欧洲、中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦,现在在日本
建筑上几乎已经找不到踪影。“1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗震。从那以后开始,砖结构建筑在
日本几乎不再被使用,取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。”建筑业专家认为,这种结构的
建筑既安全抗震,又节省能源。
  另一方面,为了提高传统木结构建筑的抗震能力,日本普通的民宅采用了箱体设计——地震发生时,
房屋整体翻滚,不至于损毁。专业技术人员还会定期对民房进行抗震加固等级评定,政府会酌情给予居民
适当的补贴鼓励。
  在冬天经常下雪的日本东北地区,为了应付积雪,当地人在建造房屋时,房顶多采用铁板材料。使用
铁板作为屋顶,是因为比使用瓦片的建筑物质量要轻许多。此外,为了御寒,这个地区民居的房间门、窗
开口的幅度较小,这使得房间更具有抗震性。房屋倒塌少,很大程度上减少了人员死伤。
  每次大震后修改建筑法
  每一次发生特大地震后,日本国土交通省都会组织力量进行建筑抗震调查,根据调查结果提出对《建
筑基准法》的修改意见。而日本建筑师在设计建筑时,也会严格按照《建筑基准法》的抗震要求。
  比如,在上世纪七八十年代,日本的建筑法律就有两次重大修改。首先,这部法律否认了传统的日本
式木造住宅建筑方法——木造轴框架法的抗震性能。这种建筑方法是用石条在屋基上做柱子,然后放上木
造框架,房顶则使用瓦片。经过专家认证,木造轴框架,这种本来就是不稳定的平行四边形框架结构,再
加上沉重的瓦块屋顶对地震的摇晃毫无抵抗能力,一旦塌落很可能造成人员损伤。在1974年,日本从欧美
引进了木造框架组合墙壁构造法建筑技术。1982年重新修订的《建筑基准法》给予了这种施工方法支持。
之后的地震证明,当时这个支持法案是对的。因为,根据新方法建造的住房没有一间倒塌。
  1995年经过修订的《建筑基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑
工程,要从政府部门获得开工许可,除了要上交设计图纸、施工图纸等文件外,还必须提交建筑抗震报告
书。抗震报告书的内容包括,根据地震的不同强度,计算不同的建筑结构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。法律还规定,只有一级建筑师以上的人才能
有资格编制抗震报告书,而且,报告书中的相关计算必须要使用国土交通省认可的专用程序。普通的一个八九
层公寓楼,其抗震报告书动辄厚达两三百页。建筑抗震报告书必须经过相关部门或人员的检查,确认无误后才
能开工。其后这部法律已经在1992、2000、2006年又经过三次修改。
  地震统计
  日本是一个地震频发的国家。据不完全统计,从1900年到2007年的207年中,日本共发生6级以上地震
140次,其中7级以上93次,8级以上14次;20世纪的100年中,6级以上地震几乎每年发生一次,7级以上地
震每两年一次,8级地震每12年一次;到了21世纪,其发生频率更高,7年间,6级以上地震每年发生两次,
7级以上地震每年发生一次。