日本的房屋为什么震不倒?
日本是一个多地震的国家,每年平均地震达1000多次,其中6级以上的地震每年至少发生1次。2011年3月11日,日本发生了9.0级大地震,日本建筑的超强抗震能力令世人惊叹。据报道,日本境内多高楼大厦,但很多高楼在强震的袭击下仍保存完好。日本建筑的超强抗震能力再次得以彰显。那么为什么日本的房屋抗震能力超强,日本的房屋震不倒呢?
首先,房屋建造选择抗震能力较好的材料。抗震性能最好的是钢制房屋,其次是木制房屋,再次是钢筋混凝土制房屋。在日本,高楼多用钢制材料,抗地震性能最好。而民居多是木制材料,抗震性能较好。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。同学们可以想一想常见的日本动画片如哆啦A梦、柯南等,里面的房屋都是木制结构的民居。
其次,为提高建筑物的耐震能力,可以对结构进行加固。最主要的加固技术主要是通过改变结构形状,使其分散吸收地震时的破坏能量,达到增加建筑的承载力的目的。一般建筑的基本形状多为方形,而日本建筑多是用三角形为基础结构。因为三角形更为稳定,并且能在地震时,有效的分解地震的破坏力,保证即使是高层建筑也有超强的耐震能力
日本某高层建筑的材料和结构另外,日本的建筑设计时,常见一些减震隔震的设置结构。日本使用比较广泛的一种隔震技术,主要是在地基和建筑物之间,安装橡胶弹性垫或者摩擦滑动承重座等缓冲装置。近年来,日本某建设公司开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统,即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。局部浮力系统在上层结构与地基之间设置贮水槽,水的浮力承担建筑物大约一半重量。地震发生时,贮水槽内贮存的水在发生火灾时还可用于灭火,地震发生后可作为临时生活用水。
最后,日本法律在建筑物抗震等安全性方面的要求非常严格。日本《建筑基准法》规定,新建筑必须达到在百年一遇的地震中不倒塌,在数十年一遇的地震中不受损的抗震强度。在日本,一个建筑工程要获得开工许可,必须提交建筑抗震
报告
软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载
书。普通的一座八九层公寓楼,其抗震报告书动辄厚达两三百页。建筑抗震报告书经过相关部门确认无误后,建筑才能开工另一方面,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。王玮的解释是:“用铁板作为屋顶,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。”使用橡胶日本建筑师普遍使用橡胶提高建筑物的抗震性能。例如,在日本东京有一座免震结构公寓,尽管高达93米,但其外围使用了新研制的高强度16积层橡胶,建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样,在裂度为6的地震发生时,就可将建筑物的受力减少至1/2。地基设水槽日本开发出一种“局部浮力”的抗震系统,即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。据日本媒体报道,这种技术是在建筑物上层结构与地基之间设置贮水槽,使建筑物受到水的浮力支撑。水的浮力承担建筑物大约一半重量,既减轻了地基的承重负荷,又可以把隔震橡胶小型化,降低支撑构造部分的刚性,从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时,由于浮力作用延长了固有振荡周期,即晃动一次所需时间,建筑物晃动的加速度得以降低。因此,在城市海湾沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。这种技术不仅具有较好的抗震效果,同时贮水槽内贮存的水在发生火灾时还可以用来灭火,或者作为地震发生后的临时生活用水。更重要的是这一系统成本并不算高,以八层楼医院为例,成本比普通抗震系统高出大约2%。滑动体基础用“滑动体”基础提高建筑物抗震性能。这种技术适用于独户、古旧建筑,
6
可以有效地进行古建筑的防震保护。
这种技术是在建筑物与基础之间加上球形轴承或是滑动体,形成一个滚动式支撑结构,从而减轻地震造成的摇动。日本目前已经对国立西洋美术馆等古旧建筑实施了这种补修工程。弹簧地基为了防震,日本人可谓绞尽脑汁。日本鹿岛的建筑部门发现了一种防震大楼的建筑方法:将弹簧安装在大楼的地基上。这种防震大楼的特点是:在大楼地基的基础部分和大楼主体部分之间安装上弹簧,让大楼处在一种漂浮状态。由于弹簧是在一种能够吸收地震和其他振动的中介物,无论地基如何晃动,大楼本身都不会受到过于强烈的冲击。实验证明,6-7级的地震经过弹簧抵消后,其震动都会降低到原来的1/10。
7
房缠“绷带”在地震频发的日本,一种新型廉价防震加固技术悄然兴起,这种技术采用树脂材料作为抗震“绷带”包裹建筑物支柱,从而达到防止支柱在地震时发生倒塌的目的。不断完善的建筑法律“每一次日本发生特大地震后,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。”上海世博会日本产业馆建筑制作人寺崎由起,曾在世博会期间接受《第一财经日报》专访时表示,日本建筑师在设计建筑时,会严格按照《建筑基准法》的抗震要求。而且这部法律每几年就会重新修订一次。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
8
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(two-by-fourmethod)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。寺崎由起表示:“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。其后这部法律已经在1992、2000、2006年又经过三次修改。
浙公网安备 33021202002483