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从中日两次强震来看中日建筑抗震差别

2019-08-31 11:36:06 点击:68

从中日两次强震来看中日建筑抗震差别


房屋建筑抗震能力大小关系到人们生命财产安全,必须高度重视。抗震支架厂家小编今天与大家分享一下中日建筑抗震差别。他山之石,可以攻玉。


2010年4月14日青海玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震,震源深度为14千米,地震导致了2698人死亡,270人失踪。

2016年4月16日日本九州岛熊本县熊本市发生7.3级地震,震源深度为12千米,地震导致的直接死亡人数为50人,另外还有170人是被吓死的或者病死的【地震发生时导致的心脏病或者地震发生后转移当地病人期间导致的死亡】,失踪人数为0人。

通过以上数据就可以看到中国建筑和日本建筑在地震抗震性能上的差别了。【有人会说两次地震震中人口密度不同才是导致地震伤亡不一样的原因,这个说法是错误的】。

根据官方资料显示2008年青海玉树人口为28.31万人,2010年青海玉树7.1级地震属于直下型地震【震中位于结古镇西北】

而日本熊本县熊本市人口为72万人,2016年日本熊本县7.3级地震也属于直下型地震【震中位于熊本县熊本市东南】

所以从数据来看无论地震震级,震源深度,地震震中人口密度而言日本熊本市人口比青海玉树市人口密度要高好几倍。

为何2010年青海玉树7.1级地震死亡人数是2016年日本熊本7.3级地震死亡人数的50多倍的?下面我们来了解一下日本建筑的抗震发展史及现状。


日本地震研究

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。


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。

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。


日本动态发展的建筑法

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1996、2000、2005和2006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6 至7 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。


房屋造价差异

从汶川地震到鲁甸地震,倒塌的大量房屋都是乡镇农村自建的住房,这些房子很少考虑到抗震设计,有些还是颇为古老的砖瓦房,甚至土木房。

尤其是土木房的夯土墙壁,本身就容易因为膨胀收缩而开裂,在抗震上就是战五渣。

而日本的民居,则普遍在房屋和地基之间加入减震层。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1/3到1/5。

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。

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


日本的建筑大都以木质建筑为主,而且抗震性能特别高,即使是水泥预制板建筑或者钢筋混凝土建筑抗震的性能也非常高,日本的建筑基本都是能抗7.5级以下的地震的建筑,大部分房屋设防都是达到10度以上【建筑设防最高为12度,国内大部分建筑设防为7度至9度,仅能抗6级以下的地震】。


国民防震抗震意识

日本经常地震,居民防震减灾意识非常高,日本每年举行多次大规模的防震减灾的演习,而国内每年仅仅在2008年5月12日举行一次,而且国内大部分防震减灾的演习基本没有居民参与,大部分都是消防武警相关的救援力量进行演习,而日本的大规模防震减灾的演习都是邀请了居民,学校加入了的。


下图可以清楚的看到国内建筑和日本建筑的抗震差别。下图是2016年日本熊本7.3级地震后拍摄的建筑受损图片。

图中可以看到虽然地震震级达到了7.3级但是大部分的建筑还是屹立不倒的而且主要是房屋开裂比较多,完全倒塌的非常少。

下图是2010年青海玉树7.1级地震后拍摄到的建筑受损的图片。

图片可以看到大部分建筑损毁的非常严重,基本60%至70%的建筑全倒。


以后城市建筑农村建筑应该按照统一的设防标准进行建造,提高国内建筑的设防标准,这样以后地震才不至于房屋全倒,伤亡惨重的现象。让我们建筑人齐心协力,一起致力于提高我国建筑抗震能力而贡献自己的一份力量。