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7级强震,什么住宅轰然倒塌?什么住宅岿然屹立?

 碧野田间牛得草 2016-04-16

截至4月15日,因地震熊本县已有9人死亡,上千人负伤。据报道,死者都是被倒塌的住宅压迫致死。
 
地震灾害学业内人士常说:??“杀人的不是地震而是建筑。??”熊本地震让我们清晰地看到了城市直下型地震的恐怖。

熊本地震现场(刘杰摄影)↓

熊本地震现场(刘杰摄影)


7级强震下,什么住宅轰然倒塌?什么住宅岿然屹立?


日本的住宅建造技术,发展到今天,已经在抵御地震的破坏,减少人员的伤亡方面,取得了举世瞩目的成就。但7级地震来临,为何还有房子倒塌?其实,在日本也不是所有房屋都抗震,只是新建造的房屋抗震程度远远大于老房,这就要从日本建筑的抗震历程说起

 

日本现代地震研究1.0时代


十九世纪后半叶,日本刚刚开始对地震的研究,那个年代,日本还没有提出建筑要有抗震设防能力。1892年,??“预防震灾调查会??”成立,他们的目标是——提升木造建筑的耐震性。

 

现在看来虽然保守,不过,在那之后,日本建筑抗震研究就开始进入了有科学世界观指导的阶段。1916年,日本建筑家佐野利器提出??“静力震度法??”,建议建筑的结构设计中,水平力应该是结构重量的1/15,这样能够起到防震作用。

 

1923年,按照这种设计思想建造的日本兴业银行大楼落成,流年不利,同年9月,关东大地震就发生了,兴业银行大楼经受了考验。

 
兴业银行大楼


于是,在第二年施行的日本都市建筑法中,??“静力震度法??”的原则,就成了抗震设计的规范。

 

此后,日本的建筑物进入抗震减灾1.0时代。1968年,100多米高的霞关大楼建成,当时这个大楼采用的是预制钢筋混凝土耗能剪力墙和钢框架结构。听上去有点难,各位肯定听说过装修专业名词??“承重墙??”,它是用来承受竖向荷载为主,而??“剪力墙??”则专门用来支撑水平负荷。简单来说,那时候的思路就是用stronger的材料来建造stronger的高楼,让它们能够抵御强风和地震的摇动。

 

除了减震墙,日本很多建筑物在设计时也考虑了隔震原理。1921年,设计师Frand Wright在设计东京帝国饭店时,把紧密排列的短桩打入地下的软弱土层之上,而帝国饭店建筑在短桩地基上,如同漂浮在软弱土层上的大船。

 

一部动态发展的建筑法


1924年开始,日本建筑规范规定结构力计算要考虑抗震系数,在这方面日本当时走在了世界前列。

 

日本的《建筑设计基准法》颁布于1950年,之后几经修改,其中比较著名的有1971年的修正。1995年的阪神大地震给日本造成了很大损失,而灾后统计显示,这次地震中受损建筑主要建于1971年前,1981年后建造的房屋几乎完好无损。

 

事实上,《建筑基准法》1971年修正令强化了钢筋混凝土柱的带筋间隔距离,而1981年则全面实行??“新抗震设计法??”,引入了多个方面的新规定。


 


此后,日本曾在1996200020052006年四次修改《建筑基准法》,将建筑物的抗震标准一再提高。修订后的法规将住宅、楼房抗震标准提高为:经得住67级地震摇晃而不会坍塌,尤其是商务楼要求能够8级地震不倒,使用期限能够超过100年。同时,日本还制定计划到2015年,让90%的住宅建筑达到这一标准。

 

回顾日本建筑标准的历史时,你会发现,在每一次重大地震后,日本马上会组织力量进行调查,然后对《建筑基准法》提出修改意见,不断更新迭代,越来越完善。

 

1996年日本实行??“耐震改建计划??”广泛应用了隔震技术,就是利用建筑物本身的晃动来吸收地震的能量。他们在建筑物底部填加橡胶层或者滑动承重座作为缓冲装置。这些橡胶层非常耐用,一般使用年限约60年,能够把地震对楼房的摇晃程度减轻1/31/5


 
未采取抗震措施的传统技术住宅,在地震时的表现↑


采取抗震措施的现代技术住宅,在地震时的表现↑


推行这个技术后,房屋造价将提升,一般楼房的造价将提高10%,公寓楼的造价则会提高25%

 

除此之外,日本民居还普遍采用箱体设计。这样能够保证房屋在地震发生时不会散开,即便在剧烈的摇晃中也可以整体翻滚而不损毁。日本东部大地震引发海啸时,电视画面上能看到很多房子被整栋冲走。

 

抗震住宅的发展过程,耐震→制震→免震 ↓↓



当然新型材料的运用也不容忽视。它们的共同特征是质量轻,强度高,比如树脂、加气混凝土、碳纤维,即便倒塌坠落,也不会对人体造成严重伤害,而且安装方便,盖房子跟搭积木一样轻松。

 

日本现代民居大量使用隔震层和轻质材料,不仅抗震,而且建造简单方便

 

免震住宅原理↓↓






免震住宅施工现场↓↓






虽然日本早在1981年就强化了可耐住6、7级地震的房屋抗震标准。但是,虽然政府催促对以前建造的老木屋进行维修及重建,但由于经济长期低迷及财政困难,抗震住宅停留在80%的水平。
 
早在2010年,日本政府内阁会议上就决定,截止2020年将抗震住宅比例提高到95%,截止2015年将学校及医院、百货商场等抗震公共建筑比例提高到90%,而实际上却未能按计划进行。


回到最初的问题,7级强震,什么住宅轰然倒塌?什么住宅岿然屹立?其实文中已给出答案:

 

什么住宅轰然倒塌?数十年的老宅↓↓


什么住宅岿然屹立?按照新标准建造的抗震住宅↓↓



最后提醒大家:来日本,无论暂住,还是投资,勿图便宜,一定要留意房屋建筑年数和抗震水平,安全第一!


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