建筑抗震设计，你了解多少？

　　在日本9.0级大地震中，日本建筑的超强防震能力再次得以彰显。防震设计，这一涉及到建筑安全的话题再度呈现在世人面前。

　　人们居住的房屋抗震能力如何？哪种房屋结构最抗震？抗震设计有哪些方法？深圳商报记者第一时间连线业内专家。

　　抗震设计“方法多”

　　“日本是个多地震国家，在地震设计研究这方面处于世界领先水平。同时，在法规上也非常严格。如果不是因为海啸的缘故，日本不论是公共建筑还是民居，是不会受太大影响的。”深圳市建筑设计研究总院总工程师王启文在接受记者采访时说。

　　的确如此，在此次大地震中，虽然因为海啸造成巨大损失，但民居和一些高层建筑物的抗震能力却是有目共睹。对此，王启文说，日本在防震设计中会采用多种隔震减震技术。比如，日本在构筑高层建筑物时普遍采用“地基地震隔绝”技术，在建筑物底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置。

　　另外，为了提高传统木结构房屋的抗震能力，日本最普通的民宅也是箱体设计，地震灾害发生时房屋可以整体翻滚而不损毁。民居屋顶五彩缤纷的“瓦片”其实是塑料制成的，墙体多是“整体结构”，就是一大块、一面整体的“墙”。这些墙体结构的内部是类似石棉一类的充填物。

　　据王启文介绍，在选材方面，日本也格外讲究。在欧洲、中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦，在日本的建筑中几乎不见踪影。据了解，1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗震。从那以后开始，砖结构建筑在日本几乎不再被使用，取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。这种结构既安全抗震，又节省能源。

　　此外，“弹性建筑”、“局部浮力”的抗震系统等最新技术也开始运用在建筑防震当中。

　　深圳有3条断裂带

　　记者了解到，汶川地震发生那段时间，深圳民众对房屋的抗震能力开始关注。据当时深圳的一个网络调查显示，超过86%的市民在地震之后准备去了解房屋的建筑结构；超过50%的市民表示，房屋的抗震指数将对自己的购房起到“决定性作用”；超过90%的市民“愿意”或“在一定范围内愿意”购买建筑抗震指数更高的房屋。但随着时间的推移，人们的注意力又转移到居高不下的房价问题上来了。

　　近400年来，深圳地区无强震记录的历史。但据资料显示，自1980年国家地震局深圳地震台正式投入运行以来，有仪器记录的有感地震共有6次，最高级为3.7级，最低的为2.6级。虽然这些3级左右的地震不会造成破坏，但是由于地震的难以预测性，也需时时戒备。

　　记者了解到，深圳存在3条断裂带，即横岗罗湖断裂带、莲塘断裂带、温塘观澜断裂带。对此，深圳市应急办有关人士表示，对待地震深圳不能高枕无忧，心存侥幸。深圳具有发生中强地震的构造背景，地震基本烈度为七度，是国家确定的地震重点监视防御区，应监测与预防并举，有重点地全面防御。

　　那深圳的建筑抗震标准又是怎样的呢？据中国地震局驻深圳办事处副主任刘升礼介绍，深圳的城市建筑抗震标准是按照7度的抗震烈度来设计和施工的。重点生命线工程、学校、医院的等级还会提高一些。不过，这个7度与7级是两个概念。抗震标准一般是指抗击地震的烈度，而不是震级。按照国家抗震的相关要求，地震烈度6度及以上地区工业与民用建筑要进行抗震设防。如果抗震标准为7度，在发生5.5级地震时可保无损；8度设防的则可抗6.1级地震。[Page]

　　我国抗震设计规范

　　“法规严格也是日本抗震设计能够运行良好的重要原因。”王启文说，日本法规在审核方面非常严格，建筑师在设计建筑时，必须按照日本的《建筑基准法》的抗震要求。

　　据了解，1923年关东大地震之后，日本就制定法律，要求建造房屋时必须计算防震程度。按照规定，一个建筑工程，在获得政府部门开工许可后，除了要上交设计图纸、施工图纸外，还必须提交建筑抗震报告书。日本法律还规定，只有一级建筑师以上的人才能有资格编制抗震报告书。普通的一个八九层公寓楼，抗震报告书动辄厚达两三百页。内容包括建筑结构在地震中的受力大小，建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。

　　“在中国，也有严格的规范。根据相关的规定，防震技术也在广泛运用。”王启文告诉记者，国内施工都严格按照国家颁发的《建筑抗震设计规范》来进行。在去年12月1日实施的最新版规范中，还有针对性地加强了山区房屋的抗震设计，新增了多层工业厂房、混凝土结构和钢支撑、钢框架组成的混合结构、大跨度屋盖建筑、地下建筑的抗震设计。

　　王启文说，汶川地震之后，国内建筑在抗震设计方面有了更高的要求。“比如，对于楼梯这种逃生通道的建筑，在用材和构造方面都要求更高。”

　　“实际上，抗震的大原则是全世界通行的。在抗震技术和抗震产品方面，国内并不落后。”王启文认为，只要按照规范正常施工，国内的建筑抗震是完全没问题的。但是国内有些农村房，不是由正规建筑单位进行设计施工，因此在抗震方面还是有欠缺。如此次盈江地震中，空心砖房和空心砖墙壁就导致了许多人在地震中丧生。

　　高层建筑抗震性一定弱吗？

　　中国城市发展速度飞快，高层建筑物也雨后春笋般拔地而起。那么，高层建筑是不是真的抗震性就弱呢？记者通过采访得知，只要建筑达标，高层建筑抗震性能不一定差。如日本东京都都厅，地上48层，高243米，由于使用了与美国纽约世贸中心相同的钢管，确保了抗震强度。另外，该都厅还使用了“刚性结构”抗震体，即使是遇到和阪神大地震（7.3级）相同级别的地震，柔性结构的建筑一般要摇动1米左右，而“刚性结构”建筑只摇动30厘米，可谓相当安全。

　　还需保护城市“生命线”

　　最近发生的日本9级地震还给建筑师们留下一个重要的思考题：建筑物、桥梁和其他建筑结构的设计，仅考虑到防止生命损失是不够的，还必须使它们达到在地震以后能使城市继续运转的要求，诸如能源、通信、供水等现代“生命线”，必须具备更强的抗震防灾能力。

　　日本目前已建立了一套电脑化的地震报警系统，能在大地震发生几秒钟内切断煤气、水、电等公共设施的供应。同时，日本正在普及用于公共机构和住宅的独立单元式安全供电、供水等设备。[Page]

　　以柔克刚：日本蚕茧大厦的抗震设计

　　日本东京摩天大楼鳞次栉比，日新月异的街头风貌闻名世界，来自全世界的建筑大师都在这里尽显身手，展示着建筑艺术源源不断的创造力。其中蚕茧大厦堪称东京建筑中最具魅力的摩登大楼。

　　蚕茧大厦是一座校舍建筑，外形酷似蚕茧，采用钢架结构，里面共有三个学校：东京时尚学校、东京IT数码学校和医护理学校。大厦可以容纳1万名左右的师生同时进行教学活动，里面三块矩形的教室区围绕着内核旋转120度角。从1层到50层，这些矩形教室区以曲线排列，电梯安装在内核中，“学生客厅”位于教室之间，面朝东、西南和西北三个方向，椭圆的外形缠绕在铝制幕墙内，从外面看就像一个巨大的人造蚕茧。

　　这座高达203.65米的超高校舍建筑地上有50层，地下2层，建筑占地面积3541平方米。由日本顶级建筑大师丹下健三建筑设计事务所设计，其灵感来自“蚕茧”，不仅外形具有蚕茧的形态，其间架结构也吸收了蚕茧的诸多优点。

　　现代钢筋混凝土建筑对抗地震的办法大多是硬碰硬，通过加深地基、加强材料的坚固性和结构的稳固来保障大厦的安全。而蚕茧大厦却展示了一种另类思维以柔克刚，以独特的造型结构吸引分解外来冲击力，从而保障自身的稳固性。蚕茧大厦的创新性外形和一流的立面设计处处体现了独特的魅力，因而赢得了Emporis年度摩天大楼奖。

　　蚕茧大厦共两部分，分别由50层的塔楼和底部6层圆形商业会展大厅组成。塔楼由3面钢架结构包围处于中央位置的“内核”，主体框架是钢铁斜格结构，其表层还且一层与主体钢架结构没有关系的外挂护网。当外力作用于这种斜格结构时，大厦产生摇摆，这时从一个支点承受的冲击力会被分散到上下左右的各个支点中，整个大厦承受的外力就分散开了，晃动也随之被吸引。这种结构不但可以提高抗震的强度，对于风力所引起的晃动也能有效吸收。

　　塔楼高达200多米，对于大厦顶部的人来说，一旦发生意外是不容易逃生的。为此，大厦顶部还特别设计了一个可开闭的紧急援救平台，用于直升飞机进行救援活动。这个平台平时处于关闭状态，一旦有需要，只需要7分钟就可以打开。但平台可承受的重量不多，直升飞机不能降落在这个平台上，只能进行悬空救援。

　　塔楼的地基结构很坚固，先由36根直径2.5米长16米的桩基打入地下深处，其上铺有1米厚的基础垫层，在基础垫层上面，正对塔楼地下的混凝土有3.8米厚。

　　塔楼从3个方向被主体钢架斜格所包围，这3个主体钢架只在大厦的上部连成一体，而在下部则是分开的，三足鼎立于地基之上。这个设计独特的外壳使大厦有了很高的建筑强度，外壳包围的“内核”结构的中间部分则连接着可以吸引横向晃动作用的油压减震器装置。因外力引起的晃动，大约有30%可以被这一装置所吸引，其他70%会被包括地基在内的其他建筑构件吸收。

　　地震“逃生术”

　　地震时房屋摇动，一般人的第一反应是逃出去，但是建筑外部高空坠物反而是导致伤亡的一个非常主要的原因。事实上，在地震发生时，关键是保持清醒的头脑，正确的防护对于保证生命安全至关重要。

　　如果地震时在室内，应先关闭煤气，可暂时躲避在坚实的家具旁或墙角、厨房、卫生间等承重墙较多，跨度较小的地方，注意避开外墙体等薄弱部位，并且可以使用枕头、被子等物，或直接用双手保护头部。躲避在坚固的家俱旁能在建筑物倒塌时提供一些空间，而对于规模较小的地震，在家俱下躲避能防护掉落物对人的伤害。

　　主震过后，应迅速撤至户外，在高层建筑内的人员应尽量避免乘坐电梯。在室外可跑向比较开阔的空旷地区躲避，避免聚集在高层建筑及高压输电线下方。如在山区还要注意山崩和滚石，可寻找地势较高处躲避。地震中被埋在废墟下的人员，若环境和体力许可，应设法逃生。如无力脱险自救，应尽量减少体力消耗，等待救援人员。