佚名
地震災(zāi)害學(xué)中有一句非常著名的話:“殺人的不是地震,而是建筑。”地震中95%以上的人員傷亡是由房屋倒塌造成的,所以建筑質(zhì)量是抗震的重中之重。處于太平洋地震帶上的日本和美國,在建筑抗震上都有自己的“法寶”。
日本讓“殺人的不是地震而是建筑”變成空話
日本堪稱世界上地震最多的國家,每年發(fā)生有感地震約1000多次,全世界每年所發(fā)生的6級以上地震,有20%發(fā)生在日本。同時,日本也是世界超級抗震強國,有著世界上最嚴(yán)格的建筑規(guī)范和世界上最先進的抗震技術(shù)。
1923年關(guān)東大地震之后,日本就已經(jīng)規(guī)定在結(jié)構(gòu)力計算中要考慮抗震系數(shù)。隨后,日本在1950年出臺了《建筑基準(zhǔn)法》。1995年經(jīng)過修訂的《建筑基準(zhǔn)法》規(guī)定,高層建筑必須能夠抵御里氏7級以上的強烈地震,且具有100年以上的建筑壽命。一個建筑工程要從政府部門獲得開工許可,除了要上交設(shè)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(nèi)容包括根據(jù)地震的不同強度,計算不同的建筑結(jié)構(gòu)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(guī)格和配比。
多年來,日本建筑在抗震設(shè)計上,不斷加入新的技術(shù)。據(jù)了解,日本的建筑抗震包括多個層次,從耐震、制震到免震和隔震,力求做到地震不對人造成任何傷害。耐震在理論上可以保證房屋建筑不被破壞;制震是在房屋內(nèi)部設(shè)置吸收和消耗地震能力的裝置,減少震動對建筑結(jié)構(gòu)的破壞;免震和隔震則采用一種“地基地震絕緣”技術(shù),在建筑的底部安裝彈性橡膠墊,或者摩擦滑動承重座緩;中裝置來抵抗地震。這種保護裝置使建筑物受力減輕一半,在理論上可使在大地震發(fā)生時房屋內(nèi)家具不倒、人不受傷,極限可使房屋徹底不震。日本第一棟采用這種技術(shù)方法建造的建筑于1983年問世,歷史并不長,但因抗震性能卓越,已經(jīng)在日本迅速普及。目前,在日本新建的60米以上的高層建筑中,90%都采用了各種的隔震、減震部件來實現(xiàn)建筑的抗震性能;在新建的普通的兩三層民居中,也有40%~50%采用了隔震、減震部件。此外,一些既有建筑也加裝了隔震、減震部件。為了提高傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的抗震能力,日本普通民宅采用了箱體設(shè)計。地震發(fā)生時,房屋整體翻滾,不至于損毀。
此外,在抗震建筑的維護管理上,日本抗震構(gòu)造協(xié)會制定了《抗震建筑的維護管理基準(zhǔn)》,要求由在該協(xié)會注冊的專業(yè)技術(shù)人員對抗震建筑進行“體檢”?!绑w檢”大致分為4類,即竣工時檢查、定期檢查、應(yīng)急檢查和詳細檢查。尤其值得一提的是定期檢查:技術(shù)人員除每年檢查抗震層外,在建筑竣工后第5年、第10年及之后的每10年,均對建筑進行一次全面檢查。檢查內(nèi)容包括抗震材料的性能、抗震層外圍有無阻礙建筑水平移動的物體、設(shè)備管線有無損傷等。
得益于嚴(yán)格的建筑規(guī)范、先進的建筑防震技術(shù),以及廣泛普及的民眾自救知識,日本在屢次大地震中,都能將損失降到盡量小的程度,也使得“殺人的不是地震,而是建筑”這句地震災(zāi)害學(xué)中的名言在日本成為一句空話。
美國70年老法案造福加州學(xué)校
加利福尼亞州(簡稱加州)是美國地震發(fā)生最頻繁的地區(qū),然而加州的學(xué)校建筑卻是全美公認(rèn)最安全的。這完全得益于20世紀(jì)30年代加州議會通過的《菲爾德法案》。這一法案對公立學(xué)校建筑提出了高于普通民用建筑的防震要求,責(zé)成政府部門制訂具體的建筑規(guī)范并加以實施。自從該法案頒布以來,在加州發(fā)生的數(shù)次大地震中,至今還沒有一所公立學(xué)校坍塌,更沒有地震直接導(dǎo)致師生傷亡的案例。
《菲爾德法案》于1933年4月10日正式頒布,當(dāng)時距加州長灘發(fā)生的一次6.3級地震僅過去一個月。那次地震共奪去了115個生命,地震中有70所學(xué)校完全倒塌,120所學(xué)校建筑嚴(yán)重受損,另有30所學(xué)校的校舍受到輕微損傷。所幸地震發(fā)生在傍晚,當(dāng)時學(xué)生已放學(xué)回家,因此倒塌的校舍并未造成很大的人員傷亡,但人們還是對學(xué)校建筑的大規(guī)模坍塌和異乎尋常的受損狀況感到后怕:倘若這場地震提前幾小時發(fā)生,后果將不堪設(shè)想。
長灘地震結(jié)束了此前有關(guān)加州是否需要對房屋進行特殊防震要求的爭論。公眾對于學(xué)校建筑在地震中的脆弱表現(xiàn)尤其感到憤怒。于是,加州議會在短短一個月的時間內(nèi)通過了規(guī)范公立學(xué)校建筑抗震性能的《菲爾德法案》。
該法案強制規(guī)定所有的公立中小學(xué)和社區(qū)學(xué)院的校舍在設(shè)計和施工中必須考慮抗震功能,授權(quán)州政府總務(wù)局下屬的建筑處制訂具體的學(xué)校建筑條例,同時負責(zé)其執(zhí)行和監(jiān)督,對這些條例的違反將構(gòu)成重罪。
《菲爾德法案》的相關(guān)規(guī)定包括:新建學(xué)校的建筑設(shè)計必須在有加州執(zhí)照的建筑師、土木工程師或結(jié)構(gòu)工程師的負責(zé)指導(dǎo)下進行,并在通過政府建筑管理部門專業(yè)工程師的審核后方可施工:校舍在施工或改造過程中必須接受執(zhí)法部門的經(jīng)常性監(jiān)督,以確保完全符合建筑條例的規(guī)定。由于《菲爾德法案》只是對公立學(xué)校有效,為了確保在私立學(xué)校就讀學(xué)生的安全,加州立法機構(gòu)在1986年時通過了《私立學(xué)校建筑安全法案》,對私立學(xué)校建筑的抗震功能做出了類似的要求。
由于《菲爾德法案》對校舍建筑抗震性能的要求比當(dāng)時實施的《通用建筑條例》更為詳盡和嚴(yán)格,這使得加州大部分學(xué)校建筑的安全性在很長一段時間里遠遠優(yōu)于其他民用建筑。直到1975年加州議會通過《地震安全法案》以及次年出臺新的民用建筑條例,才對民用建筑的抗震性能做出規(guī)范。由于大多數(shù)學(xué)校建筑具有良好的抗震性,因此它們常常在地震發(fā)生時被用作當(dāng)?shù)鼐用竦谋茈y場所。事實證明,那些嚴(yán)格按照《菲爾德法案》條例建造的學(xué)校不僅保護了師生的生命安全,減少了地震中的財產(chǎn)損失,也使校舍的災(zāi)后修復(fù)成本大大降低。(編輯/胡珺)