日本建筑抗震免震技術對我國的啟示

日本建筑抗震免震技術對我國的啟示

【摘要】地震等自然災害是無法防止、無法回避的,但可以通過提高建筑抗震設防標準,加強《建筑抗震設計規(guī)范》的執(zhí)行力度,對高層建筑限制層高及加大地震預測系統(tǒng)等措施來減輕地震對建筑物的破壞,減輕地震造成的人員和財產損失。本文主要就日本建筑抗震免震技術方面與我國進行了對比分析，進而對我國需加強抗震的措施進行了探討。

【關鍵詞】建筑；設計；結構；材料；抗震

中圖分類號：s611文獻標識碼：a文章編號：

通過對中日抗震結構形式設計、抗震建筑設計理念、建筑材料選用方面的探討，我國應該對地震頻發(fā)地區(qū)的建筑結構形式有所突破，可以借鑒日本采用鋼木結構，學習日本的免震技術，發(fā)展“阻震建筑”，“免震建筑”以及“抑震建筑”等，對我國的抗震結構設計方法進行深入探索。

一、中日抗震建筑設計理念差異

1．抗震設防標準及設防目標差異

從抗震設計中考慮地震大小的絕對值上看，與日本相比，我國的建筑抗震設防標準低。從抗震設防目標差異上看，我國的抗震設計采用“小震不壞，中震可修，大震不倒”的原則，而日本抗震設計則是要求“中震不壞，大震不倒”。中國規(guī)范gb50011-2001規(guī)定三水準：多遇地震、基本烈度地震、罕遇地震；而日本的建筑標準法規(guī)規(guī)定了兩水準：第一水準的中等強度地震和第二水準的強烈地震。在中等強度地震作用下日本規(guī)范要求建筑物幾乎不發(fā)生破壞，而我國在多遇地震作用下做了此規(guī)定即小震不壞而在中等強度地震允許建筑物發(fā)生局部破壞，但不影響整體承載力，這點和日本相比有很大差異。日本規(guī)定在第一水準中等強度地震作用下要求結構幾乎不遭受破壞；第二水準強烈地震作用下結構不倒塌或不產生導致人員傷亡的破壞，由此可見在中等強度地震作用下日本要求相比中國更加嚴格。

2．抗震設計方法差異

日本對于中小型地震采用容許應力、彈性變形；對于大地震確保其水平強度或者極限強度和利用地震反應分析結果來驗算以保證建筑物的安全性。我國采用兩階段設計法截面抗震驗算和抗震變形驗算來評價建筑物的安全性，從地震加速度反應譜來看，在長周期段即周期大于3s時，我國長周期段的譜值較大由此我國計算所得的水平地震作用下的結構反應較大，對抗震設計偏于保守。

二、中日抗震結構形式設計差異

5.12汶川地震給了我們慘痛的教訓，通過對震后遭受地震破壞的都江堰、綿陽、德陽等災區(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構體系出現(xiàn)了問題，尤其是大量用磚

三、日本的抗震技術對我國的啟示

1.提高抗震設防標準

我國目前的抗震烈度定得偏低,日本設計基本地震加速度為0.3g,而我國的設計標準才0.1g。為增強我國建筑的抗震能力,首先要提高建筑抗震設防標準,將每個城市的建筑抗震設防烈度至少提高到8度的水平,并在此基礎上進一步推廣運用抗震技術,要求更多的城市建筑按照抗震設防標準進行設計和建造。

2.加大建筑法律法規(guī)的執(zhí)行力度

我國對建筑抗震技術有嚴格的要求。早在1976年唐山大地震發(fā)生后,國家就制定了《建筑抗

震設計規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)。從我國目前的建筑抗震技術水平來看,凡按照《規(guī)范》標準設計的建筑,其抗震能力都不弱。與日本不同的是,我國的《規(guī)范》并沒有提升到法律層面上,也并不是強制行的,其實施范圍也比日本小。為了更好地提高我國的建筑抗震技術,政府相關部門須進一步完善相關建筑法律法規(guī),加大《建筑抗震設計規(guī)范》以及相關法律法規(guī)的執(zhí)行力度。

3.提高高層建筑的設計要求

日本建筑普遍是木結構或輕鋼結構,采用此類結構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構建筑要高很多,因而不太適用于中國。根據(jù)此次日本宮城縣地震的經(jīng)驗,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、斷電、斷水等引發(fā)的次生災害。同時,房屋越高,受地震作用力的影響就越大,對房屋造成的損壞也越大。反之,低矮房屋的地面承重力較小,地震對其造成的損壞程度也較輕。因此,我國政府應嚴格高層建筑的設計要求,對建筑高度有相應的限制。

4.盡快完善地震預測系統(tǒng)

僅從地震的影響而言,日本宮城縣地震震級比“5.12”汶川大地震高,但破壞力遠不及“5.12”汶川大地震,這主要由于日本處于地震多發(fā)區(qū),國內有一套比較詳細的預警應急機制。目前,我國不僅沒有短期預報,甚至連一個中期預報也沒有,這就更需要進一步提高地震預警和地震應急技術,完善地震預測系統(tǒng),為地震預測提供科學的依據(jù)。

五、總結

在我國地震帶地區(qū)，今后可以廣泛設計推廣各類免震建筑，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。對于建筑結構抗震，其中鋼結構的抗震性能最好，其次是木結構，最后是鋼筋混凝土結構。

參考文獻：

[1]田福勝,高琳.日本建筑抗震標準的變遷和現(xiàn)行的抗震標準[j].建筑結構,2012,(3).

[2]高