从日本9.0级地震看小区未来房屋抗震能力.doc

抗震是房屋建筑乃至一切土木工程最困难的课题，但还是要设法普及房屋抗震的基本概念，让抗震的理念从象牙塔中走出来。如果每个人都有房屋抗震的基本概念，就会更好地理解、参与和监督从房屋设计到施工使用的全过程。这里介绍几个反映房屋抗震特征的概念。关键词一加速度的“地震反应” 地震是通过地面的摇晃和颠簸使房屋各部分质量也有了反应加速度，所以房屋各部分都受到地震力的作用。就像筛元宵，人拿着筛子来回摇晃和颠簸，虽然没有用手指直接去触碰元宵，但个个元宵都在滚来滚去。除了震中区外，地震对房屋以水平方向摇晃为主。地震区的建筑都要求有抗侧力结构，如抗震墙、支撑等。这些结构平时看看没什么用，还碍手碍脚，但在大风、大震下却是救命的。有的人买了房子，大肆装修，唯恐其不通透，开洞不大不过瘾。地震来了，不但自己倒霉，还会让邻里遭殃。 关键词二“刚度”与“强度” 房屋抵抗变形的能力大小叫刚度，抵抗破坏的能力大小叫强度。轻一点的房屋建筑比重对抗震有利。质量小了，地震力也小了。但房屋也不是愈刚愈好。很厚的墙，也许可以承担更多的垂直重力荷载，但有时会引来更大的地震力。在同一栋房屋中，地震力也是按刚度分配的，刚度大的分得多。俗话说，没有金刚钻，别揽瓷器活。最怕是刚度大而强度小，比如很厚的砖石墙，一开始刚度很大，树大招风，引来很大的地震力。但强度又不争气，顶不住这么大的力，就容易倒塌。钢结构如果设计得当，抗震性能比较好，因为强度大，若做得轻巧，质量刚度都不过大，以柔克刚，吸引的地震力小，而抵抗的能力强，就安全些。但刚度也不是愈小愈好。结构太软了，变形太大，风吹草动也摇来晃去，不但不舒适，而且会有附加的力出现。所以刚柔相济才好。 关键词三“脆性”破坏与“延性”破坏脆性破坏是突然发生的，而延性破坏是有预告的，先看到梁板开裂，变形很大，也许还来得及逃出去。砖和混凝土其实都是脆性材料，容易突然断裂。例如震区好多砖墙出现X形的裂缝，就是一种脆性破坏。混凝土加了钢筋，就有一定的延性。比如梁板弯曲，受拉的钢筋就是超过了弹性强度的极限，它还会继续伸长而不断裂，就像牛皮糖似的。其实更要当心的是钢筋混凝土构件的受剪。 遭到横向力的作用，钢筋混凝土柱子会受到剪力的作用，容易出现脆性破坏。办法是加钢箍。日本阪神大地震，有些高架路的柱子倒塌，不是纵向钢筋不够，而是钢箍太少。往往我们造房子，多加好些长条的纵向钢筋，而忽视了钢箍。世界震灾史上，吃这个亏的太多了。砖石结构更要按规范加圈梁等，决不可掉以轻心。结构平时为人们挑重担，但是若设计不当，地震时就会变成要命的炸弹。 我国钢年产量近5亿吨，居世界第一。钢结构轻而强，可以在重灾区外预制好，运送安装都较便利快速。合理设计一些钢结构的学校、医院，结合采用一些轻质楼板、墙板，同时考虑保温节能，对灾后重建，具有重大的现实意义。 关键词四大有可为的“消能”设计如果房屋结构延性好、强度够，地震带来的大量能量，通过结构反复变形，像牛皮糖那样扯来扯去也扯不断，反倒把力气扯完了。大震之后，房屋可能开裂，可能要大修，也可能要放弃，但只要它震时挺住了没有倒，就是不得了的好。 所以这些年来，世界各国研究结构耗能，花了大力气。对传统的结构，如强柱弱梁、偏心支撑、耗能节点、加强约束等等都有好的效果，在隔震、被动耗能、主动耗能等方面的科学研究也有许多进展。阻尼有耗能作用。增加结构阻尼，例如加粘滞阻尼器，也会有效果。有些方法还太贵，有些还不够成熟，但处处精心设计，增强延性，增加耗能，还是大有可为。关键词五“设防烈度”应提高国家用规范的办法对各个地区、各类房屋的安全度作了规定。而这些规定，也要根据地震震灾、国家实力不断作调整。提高某些地区的设防烈度，提高医院、学校等重要建筑的设防烈度，建议医院和学校应比目前的设计基本烈度再提高一度。要特别重视保证柱子和墙不发生脆性破坏。一定要举轻若重，如履薄冰地做好灾区重建工作。还要未雨绸缪，立即着手对其他目前没有发生地震的地区的医院和学校建筑进行