日本建筑何以 抗震

建筑加固網(wǎng)訊：日本位于環(huán)太平洋火山地震帶上，是個(gè)地震頻發(fā)的國(guó)家。為了適應(yīng)這樣的自然環(huán)境，日本人非常重視房屋的抗震性能，日本的建筑在防震、減震方面幾乎可以說是全世界做得最好的。在經(jīng)歷了9.0級(jí)東日本大地震后，人們驚異地發(fā)現(xiàn)，很多高層建筑依然保持完整，甚至連大的裂縫都沒有。大多數(shù)毀壞的房屋并非被震垮，而是被海嘯吞沒。那么究竟有哪些“獨(dú)門武器”使得日本建筑如此“堅(jiān)強(qiáng)”呢？
應(yīng)該說，首先要?dú)w功于日本完備的相關(guān)法律。早在1923年關(guān)東大地震之后，日本就制定法律，要求建造房屋時(shí)必須計(jì)算防震程度。1995年的阪神大地震后，日本頒布了建筑防震標(biāo)準(zhǔn)——《建筑基準(zhǔn)法》。《基準(zhǔn)法》規(guī)定，高層建筑必須能夠抵御里氏7級(jí)以上的強(qiáng)烈地震。一個(gè)建筑工程為獲得開工許可，除了設(shè)計(jì)、施工圖紙等文件外，還必須提交建筑抗震報(bào)告書。抗震報(bào)告書的主要內(nèi)容包括，根據(jù)地震的不同強(qiáng)度，計(jì)算不同的建筑結(jié)構(gòu)在地震中的受力大小，進(jìn)而確定建筑的梁柱位置、承重以及施工中鋼筋、混凝土的規(guī)格和配比。只有一級(jí)建筑師以上的人才能有資格編制抗震報(bào)告書，報(bào)告書中的相關(guān)計(jì)算必須要使用國(guó)土交通省認(rèn)可的專用程序，完成后必須經(jīng)過相關(guān)部門或人員的檢查，確認(rèn)無誤后才能開工。
日本對(duì)防震設(shè)計(jì)相關(guān)的違法行為處罰力度也很大。2006年底，一名叫姐齒秀次的建筑設(shè)計(jì)師因編造了幾十棟公寓樓的抗震數(shù)據(jù)而被捕。此事曝光后，政府緊急開展的建筑抗震性復(fù)查，導(dǎo)致連續(xù)幾個(gè)月都沒有新建筑獲準(zhǔn)開工。對(duì)于那些偽造了地震數(shù)據(jù)的“豆腐渣”工程，政府也下令要求地方政府重建或修復(fù)。如此嚴(yán)厲的懲處足以震懾業(yè)界。
當(dāng)然，日本建筑防震的關(guān)鍵還是在于技術(shù)。日本的民居大都是柔性的木結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)房屋在承受地震作用引起的晃動(dòng)時(shí)，可以很好地釋放力量，不容易散開和松動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，日本民宅均采用箱體設(shè)計(jì)，地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)房屋可以整體翻滾而不損毀。20世紀(jì)80年代后，日本研究開發(fā)了主要應(yīng)用于民居的“免震建筑技術(shù)”，就是在建筑物和地基之間設(shè)置用柔和的材料制成的免震層。發(fā)生地震時(shí)，能夠保住建筑物完好無損，也可以避免由震動(dòng)引起屋內(nèi)家具傾倒造成家具損壞和人員傷亡，從而在很大程度上減少因人們的恐懼心理加劇次生災(zāi)難。這種房屋成本低，技術(shù)可靠。據(jù)說建一所免震的個(gè)人住宅，只需投入一輛普通汽車的費(fèi)用。此外，在專業(yè)技術(shù)人員對(duì)民房進(jìn)行抗震加固的基礎(chǔ)上，政府也給予居民適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼鼓勵(lì)私人進(jìn)行抗震加固。
日本高層建筑中多采用抗震性能最好的輔以輕型墻面材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且普遍應(yīng)用“地基地震隔絕”技術(shù)，即在建筑物底部安裝橡膠彈性墊或摩擦滑動(dòng)承重座等抗震緩沖裝置。比如，三井不動(dòng)產(chǎn)公司一座公寓外圍使用了高強(qiáng)度16積層橡膠，建筑物中央部分也使用了天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。在6級(jí)以上的地震發(fā)生時(shí)，這種保護(hù)裝置能使建筑物的受力減少一半。另一種做法是在建筑物中放置各種球體，讓這個(gè)部分吸收地震能量形成損傷，而不會(huì)危及建筑其他部分。等地震過后，只需把這部分換掉就可以。還有比較普遍的做法則是放置油壓器裝置，其作用相當(dāng)于保險(xiǎn)絲，基本上在高層建筑中，每層都會(huì)放置一個(gè)以上這種裝置。
而古舊建筑、獨(dú)戶建筑與高層樓房相比整體重量輕，積層橡膠不起作用。有效的抗震方法是在建筑物與基礎(chǔ)之間加上球型軸承或是滑動(dòng)體，形成一個(gè)滾動(dòng)式支撐結(jié)構(gòu)，這樣可減輕地震造成的搖動(dòng)。
還有一種有意思的彈性建筑物。這種建筑物不直接接觸地面，而是建在隔離體上，隔離體由分層鋼板組和阻尼器組成，阻尼器由螺旋鋼板組成，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，螺旋鋼板會(huì)通過自身彈性來吸收并分散地震的能量，起到減緩上下的顛簸的作用。
此外，日本民眾防震意識(shí)非常強(qiáng)，日本所有的建筑物都要定期接受抗震評(píng)估，檢查其房頂和地基是否能承受強(qiáng)烈晃動(dòng)。如果不能通過評(píng)估，建筑物就必須進(jìn)行改造，甚至推倒重建。日本人在買房子或租房子時(shí)非常注意房屋的年限，在購買房屋前，買主往往會(huì)要求開發(fā)商出示建筑抗震評(píng)估表。這樣的防震意識(shí)反過來又促使開發(fā)商們?yōu)槭狗课蓓樌u出而不得不對(duì)建筑的抗震更加重視。

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文章來源： 永年加固公司
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