日本建筑抗震免震技術(shù)對(duì)我國(guó)的啟示

【摘要】地震等自然災(zāi)害是無法防止、無法回避的,但可以通過提高建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的執(zhí)行力度,對(duì)高層建筑限制層高及加大地震預(yù)測(cè)系統(tǒng)等措施來減輕地震對(duì)建筑物的破壞,減輕地震造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失。本文主要就日本建筑抗震免震技術(shù)方面與我國(guó)進(jìn)行了對(duì)比分析，進(jìn)而對(duì)我國(guó)需加強(qiáng)抗震的措施進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑；設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)；材料；抗震

中圖分類號(hào)：s611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：

通過對(duì)中日抗震結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)、抗震建筑設(shè)計(jì)理念、建筑材料選用方面的探討，我國(guó)應(yīng)該對(duì)地震頻發(fā)地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)形式有所突破，可以借鑒日本采用鋼木結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)日本的免震技術(shù)，發(fā)展“阻震建筑”，“免震建筑”以及“抑震建筑”等，對(duì)我國(guó)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入探索。

一、中日抗震建筑設(shè)計(jì)理念差異

1．抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)防目標(biāo)差異

從抗震設(shè)計(jì)中考慮地震大小的絕對(duì)值上看，與日本相比，我國(guó)的建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低。從抗震設(shè)防目標(biāo)差異上看，我國(guó)的抗震設(shè)計(jì)采用“小震不壞，中震可修，大震不倒”的原則，而日本抗震設(shè)計(jì)則是要求“中震不壞，大震不倒”。中國(guó)規(guī)范gb50011-2001規(guī)定三水準(zhǔn)：多遇地震、基本烈度地震、罕遇地震；而日本的建筑標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)規(guī)定了兩水準(zhǔn)：第一水準(zhǔn)的中等強(qiáng)度地震和第二水準(zhǔn)的強(qiáng)烈地震。在中等強(qiáng)度地震作用下日本規(guī)范要求建筑物幾乎不發(fā)生破壞，而我國(guó)在多遇地震作用下做了此規(guī)定即小震不壞而在中等強(qiáng)度地震允許建筑物發(fā)生局部破壞，但不影響整體承載力，這點(diǎn)和日本相比有很大差異。日本規(guī)定在第一水準(zhǔn)中等強(qiáng)度地震作用下要求結(jié)構(gòu)幾乎不遭受破壞；第二水準(zhǔn)強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)不倒塌或不產(chǎn)生導(dǎo)致人員傷亡的破壞，由此可見在中等強(qiáng)度地震作用下日本要求相比中國(guó)更加嚴(yán)格。

2．抗震設(shè)計(jì)方法差異

日本對(duì)于中小型地震采用容許應(yīng)力、彈性變形；對(duì)于大地震確保其水平強(qiáng)度或者極限強(qiáng)度和利用地震反應(yīng)分析結(jié)果來驗(yàn)算以保證建筑物的安全性。我國(guó)采用兩階段設(shè)計(jì)法截面抗震驗(yàn)算和抗震變形驗(yàn)算來評(píng)價(jià)建筑物的安全性，從地震加速度反應(yīng)譜來看，在長(zhǎng)周期段即周期大于3s時(shí)，我國(guó)長(zhǎng)周期段的譜值較大由此我國(guó)計(jì)算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)較大，對(duì)抗震設(shè)計(jì)偏于保守。

二、中日抗震結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)差異

5.12汶川地震給了我們慘痛的教訓(xùn)，通過對(duì)震后遭受地震破壞的都江堰、綿陽、德陽等災(zāi)區(qū)的房屋勘察發(fā)現(xiàn)，之中絕大多數(shù)房屋是由于建筑物的結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)了問題，尤其是大量用磚

三、日本的抗震技術(shù)對(duì)我國(guó)的啟示

1.提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)目前的抗震烈度定得偏低,日本設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.3g,而我國(guó)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)才0.1g。為增強(qiáng)我國(guó)建筑的抗震能力,首先要提高建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),將每個(gè)城市的建筑抗震設(shè)防烈度至少提高到8度的水平,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推廣運(yùn)用抗震技術(shù),要求更多的城市建筑按照抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造。

2.加大建筑法律法規(guī)的執(zhí)行力度

我國(guó)對(duì)建筑抗震技術(shù)有嚴(yán)格的要求。早在1976年唐山大地震發(fā)生后,國(guó)家就制定了《建筑抗

震設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)。從我國(guó)目前的建筑抗震技術(shù)水平來看,凡按照《規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑,其抗震能力都不弱。與日本不同的是,我國(guó)的《規(guī)范》并沒有提升到法律層面上,也并不是強(qiáng)制行的,其實(shí)施范圍也比日本小。為了更好地提高我國(guó)的建筑抗震技術(shù),政府相關(guān)部門須進(jìn)一步完善相關(guān)建筑法律法規(guī),加大《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》以及相關(guān)法律法規(guī)的執(zhí)行力度。

3.提高高層建筑的設(shè)計(jì)要求

日本建筑普遍是木結(jié)構(gòu)或輕鋼結(jié)構(gòu),采用此類結(jié)構(gòu)的建筑抗震性能很好,但建造成本高,能耗較高,房屋采暖能耗比砌體結(jié)構(gòu)建筑要高很多,因而不太適用于中國(guó)。根據(jù)此次日本宮城縣地震的經(jīng)驗(yàn),民用建筑不宜建高層。高層建筑的地面承重力較大,一旦發(fā)生地震,高層建筑就容易發(fā)生由火災(zāi)、斷電、斷水等引發(fā)的次生災(zāi)害。同時(shí),房屋越高,受地震作用力的影響就越大,對(duì)房屋造成的損壞也越大。反之,低矮房屋的地面承重力較小,地震對(duì)其造成的損壞程度也較輕。因此,我國(guó)政府應(yīng)嚴(yán)格高層建筑的設(shè)計(jì)要求,對(duì)建筑高度有相應(yīng)的限制。

4.盡快完善地震預(yù)測(cè)系統(tǒng)

僅從地震的影響而言,日本宮城縣地震震級(jí)比“5.12”汶川大地震高,但破壞力遠(yuǎn)不及“5.12”汶川大地震,這主要由于日本處于地震多發(fā)區(qū),國(guó)內(nèi)有一套比較詳細(xì)的預(yù)警應(yīng)急機(jī)制。目前,我國(guó)不僅沒有短期預(yù)報(bào),甚至連一個(gè)中期預(yù)報(bào)也沒有,這就更需要進(jìn)一步提高地震預(yù)警和地震應(yīng)急技術(shù),完善地震預(yù)測(cè)系統(tǒng),為地震預(yù)測(cè)提供科學(xué)的依據(jù)。

五、總結(jié)

在我國(guó)地震帶地區(qū)，今后可以廣泛設(shè)計(jì)推廣各類免震建筑，建筑材料向采用鋼材，木材和鋼筋混凝土材料發(fā)展，并且不斷開發(fā)利用新型的建筑材料。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震，其中鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能最好，其次是木結(jié)構(gòu)，最后是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]田福勝,高琳.日本建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)的變遷和現(xiàn)行的抗震標(biāo)準(zhǔn)[j].建筑結(jié)構(gòu),2012,(3).

[2]高