工程
橡胶

日本的减震抗震防灾应用于建筑成果成功经验

橡胶支座抗震防灾

2010年4月26日,台湾气象局最新资料,台东上午10点59分发生里式6.6级地震,震央在台东外海190公里,深度20公里。不过中国地震台网中心的消息说,先岛群岛以南海域(经度123.7,纬度22.3)今天上午10点59分发生里氏6.2级地震,深度10千米。而美国地质勘测局报告称,台湾东南部26日发生里氏6.9级强烈地震。

北京时间2010年4月14日7时49分许,青海省玉树藏族自治州玉树县(北纬33.1,东经96.7)发生了7.1级地震,震源深度33公里,震中位于该县城附近。玉树地震与汶川地震相比,玉树地震受灾区域分布较为集中,便于搜救,但由于倒塌的多是单层土木结构的房屋,不像钢筋混凝土式建筑物倒塌后可能还会有安全空间,因此玉树地震中被压埋人员的死亡率可能较高。

4月14日玉树地震发生后,当地53%的楼房倒塌,100%的平房倒塌,震中结古镇除了少数几栋新盖的楼房,其余全部倒塌,玉树民族师范学院近3000平方米建筑全部倒塌,玉树县第三完全小学80%房屋倒塌。这警示我们,未来防震救灾的首要任务是建造经得起强震的房屋,至少是在地震发生后能减震和延缓房屋倒塌的建筑,让居民获得逃生的几十秒甚至几分钟、几十分钟。

我们发现如果是当钢筋混凝土式建筑倒塌时,由于有钢筋和混凝土支撑,还会留下容纳空气的空间,埋在房子和墟中的人可呼吸和生存二三天,幸运者甚至可以生存五天。但泥土房屋倒塌后,破碎的泥土会把人严严实实地埋起来,让人窒息,人死得更快。另外,土砖房屋倒塌前无法产生预警,而钢筋混凝土在震动开始时会掉一些泥土和砖以提醒人们。在一些钢筋混凝土结构物中的盐害、冻害、酸性物质以及混凝土施工、配筋及设计不良等问题,使钢筋混凝土建筑现在也落伍了。日本现在有了新的减震建筑,其抗震性可通过抗震、制震和隔震来实现。抗震主要通过增强建筑物柱梁、墙壁及支撑等来抵抗地震力;制震则通过在建筑物内部安装阻尼器等设备来吸收地震能量;隔震则是在建筑物和地面之间设置隔震器,让建筑物与地震力绝缘。我可以看到我国的邻国日本,使用最多的是叠层橡胶隔震支座、含铅芯的叠层橡胶支座及弹性滑动支座。

高层建筑使用橡胶支座,能有效提高抗震性。如发生6级地震,这些举措可使建筑物的受力减少二分之一。弹性建筑如今在日本已成为流行的减震建筑,它建在隔离体上,隔离体由分层橡胶、硬钢板组和阻尼器组成,建筑结构不直接与地面接触。其中阻尼器由螺旋钢板组成,可有效减缓地震时的上下颠簸。隔震技术的使用虽使建筑成本增加,但建筑物却能在烈度6度以下安然无恙。

对于日本的减震建筑及将学校建为抗震(建筑)中心的做法,很值得中国借鉴。事前建造能经得住高烈度地震并能弱化地震破坏力的房屋,是我们预防和抗御震灾的核心要素,这都是要求我国的要学习的。