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日本:地震引發對混凝土建筑質量的反思

過培君 · 2011-03-14 00:00 留言

  地震頻發的日本被公認為世界第一的抗震強國。在3.11強震中,由海嘯引發的災難是日本始料未及的巨大損失,然而通過9級強度的地震后,日本的建筑物可以說是以一種“不死鳥”的狀態依然矗立著。回顧2010年日本6.9級地震,0傷亡的震撼,日本建筑的抗震性無疑讓全世界的建筑者們贊嘆。同時,也引發了建筑者們的反思。

  樓建得越高越不安全嗎?

  我國城市發展速度飛快,高層建筑物也雨后春筍般的拔地而起。類似于堆積積木,越高則越搖晃,那么樓建高了以后還安全么?高層建筑的抗震性能不能保證呢?

  眾所周知,日本地狹人密,高層建筑更是密集的分布在各市。在日本建筑物建造是,曾有人表示,在東京若倒坍一幢高樓,則整個東京可能出現類似于多米諾骨牌倒塌時的連鎖反應,建筑物可能集體坍塌,后果不堪想象。但事實證明,日本的建造者們將這種情況的發生概率幾乎降到了0。

  建筑專家認為,只要建筑物在抗震方面達標,高層建筑抗震性能不一定差。就以日本某公司的一座號稱日本最高(地上48層、高243米)的東京都廳為例,使用了與美國紐約世界貿易中心相同的鋼管168根,確保了抗震強度。另外,該都廳還使用了剛性結構抗震體。該建筑物在遇阪神大地震級別的地震發生時,柔性結構的建筑一般要搖動1米左右,而剛性結構建筑只搖動30厘米。

  抗震技術我們有多少?

  從混凝土技術到建筑物建筑技術,每一部分,日本建筑者們都考慮到抗震性。以打地基為例,日本為了抵御地震的破壞,日本的高層建筑普遍采用了一種地基地震隔絕的技術。中國建筑研究院注冊結構工程師王瑋,在撰寫論文《日本建筑的抗震加固評估標準及加固方法》時,對日本建筑的抗震性能進行過一番研究。這種技術,就是在建筑的底部安裝彈性橡膠墊,或者摩擦滑動承重座緩沖裝置來抵抗地震。比如,日本三井房地產公司在東京都杉并區兼作的一座93米的免震結構公寓,建筑物的外圍使用了高強度16積層橡膠,建筑物中央部分也使用了天然橡膠系統的積層橡膠。在6級以上的地震發生時,這種保護裝置能使建筑物的受力減少一半。

  從混凝土角度來看,在日本,每年大約生產110億立方米的預拌混凝土,眾所周知,預拌混凝土的質量對混凝土結構十分重要,因為它決定了結構的安全性和耐久性。日本為確保其混凝土質量,對生產出的混凝土除常規檢測外,還要現場檢測新拌的混凝土中氯離子的含量和水分的含量,因為兩者對混凝土結構的強度和耐久性有極大的影響。另外日本在全國建立統一的預拌混凝土質量控制檢測系統(NUIS),這一系統要每年對預拌混凝土站的管理和質量控制情況進行核查。

  我們的建筑法律,建筑標準完善了嗎?

  “每一次日本發生特大地震后,國土交通省都會組織力量進行建筑抗震調查,根據調查結果提出對《建筑基準法》的修改意見。”上海世博會日本產業館建筑制作人寺崎由起,曾在世博會期間接受媒體采訪時表示,日本建筑師在設計建筑時,會嚴格按照《建筑基準法》的抗震要求。而且這部法律每幾年就會重新修訂一次。

  1995年經過修訂的《建筑基準法》規定,高層建筑必須能夠抵御里氏7級以上的強烈地震。寺崎由起表示:“一個建筑工程,要從政府部門獲得開工許可,除了要上交設計圖紙、施工圖紙等文件外,還必須提交建筑抗震報告書。”抗震報告書的內容包括,根據地震的不同強度,計算不同的建筑結構在地震中的受力大小,進而確定建筑的梁柱位置、承重以及施工中鋼筋、混凝土的規格和配比。其后這部法律已經在1992、2000、2006年又經過三次修改。

  據了解,為保證預拌混凝土的質量,日本預拌混凝土攪拌站必須要根據日本工業標準JISA5308進行標準化的建設。在這一標準中,預拌混凝土的類型分類和所須具備的性能、混凝土的原材料、混凝土的生產和運輸、檢測方法都要在細節上進行標準化。

  我國土地資源豐富,但同時也是個自然災難多發的國家,就地震災害而言,“建筑革命”是比較重要的預防手段。由于建筑物的質量不過硬,而導致在災害來臨時出現的更多不必要的損失,是令人最心痛,相信日本通過此次9級地震后,在建筑抗震方面將有新的突破。希望我國建筑學者們多吸取日本建筑中的優點,將我國的建筑繼續完善,提升到一個更高的境界。

  →相關知識

  地震烈度:是國家主管部門根據地理、地質和歷史資料,經科學勘查和驗證,對我國主要城市和地區進行的抗震設防與地震分組的經驗數值,是地域概念。抗震設防類別分為甲、乙、丁類建筑,全國大部分地區的房屋抗震設防烈度一般為8度。

  震級是表示地震強度所劃分的等級,中國把地震劃分為六級:小地震3級,有感地震3-4.5級,中強地震4.5-6級,強烈地震6-7級,大地震7-8級,大于8級的為巨大地震。


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