日本的抗震建筑.pdf

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1、日本的抗震建筑張磊(中國漢嘉設(shè)計(jì)集團(tuán)西南設(shè)計(jì)院，四川成都610000)摘要：在地震頻發(fā)的年代，如何最大限度地減少生命財(cái)產(chǎn)的損失，建筑抗震技術(shù)是最關(guān)鍵的核心。日本是一個(gè)地震頻發(fā)的國家，這個(gè)國家從制定法律時(shí)就嚴(yán)格要求建筑的抗震。他們采用的技術(shù)分為以下六種：①地基地震隔絕術(shù)，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；②鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，輔以輕型墻面材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替原先的磚結(jié)構(gòu)；③箱體設(shè)計(jì)，民宅采用箱體設(shè)計(jì)，使得地震發(fā)生時(shí)，房屋整體翻滾，不至于損毀；④“局部浮力”的抗震系統(tǒng)，在傳統(tǒng)抗震構(gòu)造基礎(chǔ)上借助水的浮力支撐整個(gè)建筑；⑤“滑動(dòng)體”基礎(chǔ)，在建筑物與基礎(chǔ)之間加上球型軸承或者滑動(dòng)體，

2、形成滾動(dòng)式支撐結(jié)構(gòu)；⑥可漂浮的抗震住宅或廉價(jià)的“抗震居屋”。關(guān)鍵詞：地震；建筑；抗震技術(shù)；局部浮力；滑動(dòng)體中圖分類號：TU352文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號：1672—4011(2012)04—0049—02O前言近幾年來，相繼發(fā)生了多次重大地震，2008年5月中國汶川發(fā)生里氏8．0級地震，2010年1月海地發(fā)生7．3級地震，智利發(fā)生8．8級地震，4月中國青海玉樹藏族自治縣發(fā)生里氏7．1級地震，2011年2月新西蘭發(fā)生6．3級地震等等。從全球的重大地震災(zāi)害調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，95％以上的人命傷亡都是因?yàn)榻ㄖ锸軗p或倒塌所引致的。為避免或減少自然災(zāi)害造成生命財(cái)產(chǎn)的損失，作為一名建筑師有必要探討建筑物在地震

3、中受損倒塌的原因，并加以防范。那么針對抗震國外其他國家又是如何應(yīng)對的呢?他們的建筑抗震方面又采取了哪些創(chuàng)新措施呢?我們可以從中國的近鄰日本的建筑說起。日本位于亞歐板塊和和太平洋板塊的消亡邊界，為西太平洋島弧一海岸山脈一海溝組合的一部分。全國68％的地域是山地。日本最高的山是著名的富士山，海拔3776m。日本位于環(huán)太平洋火山地震帶，全球有十分之一的火山在日本，在全國都時(shí)常會(huì)發(fā)生火山活動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界全部里氏規(guī)模6級以上的地震中，超過二成都發(fā)生在El本。日本最普通的民宅也是箱體設(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。嚴(yán)格的建筑規(guī)范挽救了很多人的生命，從海岸線上的防洪堤到搖擺著抵抗地震的摩天大

4、樓，堪稱世界上最嚴(yán)格的建筑規(guī)范。多年來，日本耗資數(shù)十億美元發(fā)展應(yīng)對地震和海嘯的最先進(jìn)技術(shù)。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。日本最普通的民宅也是箱體設(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。1嚴(yán)格的建筑規(guī)范挽救了很多人的生命早在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?？拐饒?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

5、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。日本在構(gòu)筑高層建筑物的基礎(chǔ)上普遍采用“地基地震隔絕”技術(shù)，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。為了提高傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力，日本最普通的民宅也是箱體設(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；在專業(yè)技術(shù)人員對民房進(jìn)行抗震加固等級評定基礎(chǔ)上，政府給予居民適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼鼓勵(lì)抗震加固。比如日本大京公司(地上55層、高185m)的崎玉縣川口公寓，使用了與美國紐約世界貿(mào)易中心相同的鋼管，確保了抗震強(qiáng)度。這種鋼管的直徑最大達(dá)800mm，厚度達(dá)40mill，而且鋼管中還注入了比通?；炷翉?qiáng)度高

6、3倍的高強(qiáng)度混凝土，該公寓共使用這種鋼管168根；另外，該公寓還使用了剛性結(jié)構(gòu)抗震體。如遇阪神大地震級別的地震發(fā)生時(shí)，柔性結(jié)構(gòu)的建筑一般要搖動(dòng)1m左右，而剛性結(jié)構(gòu)建筑只搖動(dòng)30cm。再如三井不動(dòng)產(chǎn)公司在東京都杉并區(qū)出售的一座免震結(jié)構(gòu)公寓高達(dá)93Ill，建筑物的外圍使用了新研制的高強(qiáng)度16積層橡膠，建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。這樣，在烈度為6的地震發(fā)生時(shí)，就可將建筑物的受力減少50％。2在抗震中成為經(jīng)典的東京都都廳中國城市發(fā)展速度飛快，高層建筑物如雨后春筍般地拔地而起。那么高層建筑是不是真的抗震性就弱呢?專家認(rèn)為，只要建筑達(dá)標(biāo)，高層建筑抗震性能不一定差。Et本某公司(地上48層

7、、高243m)的東京都都廳，使用了與美國紐約世界貿(mào)易中心相同的鋼管168根，確保了抗震強(qiáng)度。另外，該都廳還使用了剛性結(jié)構(gòu)抗震體。日本設(shè)計(jì)師，丹下健三在1986年設(shè)計(jì)的東京都都廳，耗資1569億日元。其主要結(jié)構(gòu)形式為：鐵骨構(gòu)造、鐵骨鋼筋混凝土構(gòu)造、鋼筋混凝土構(gòu)造結(jié)合體；在總層數(shù)達(dá)到51層之高的前提下，地上48層，地下3層；總高度：243．4m(屋檐量：241．9m)經(jīng)歷了20多年的風(fēng)風(fēng)雨雨至今還豎立