國(guó)外減少地震損失有高招
日本神戶大震后的情景
地震是至今人類不能防御的天災(zāi),但隨著科技的發(fā)展,減少大地震造成的損失卻完全可以做到。這其中最主要的是建什么樣的房和如何建房。鑒于各國(guó)的具體情況不同,經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平也差異很大,可以說是各有各的高招。
許多現(xiàn)代大都市都位于地震帶上。要降低地震損失的方法之一,就是設(shè)計(jì)足以承受致命震撼的建筑物。這個(gè)泛美金字塔的抗震強(qiáng)度是舊金山灣區(qū)建筑法規(guī)定的兩倍。在大型地震中,這棟建筑物的地基可以減少地震震動(dòng)1/3。
土耳其:違規(guī)建筑危害大于地震
受地質(zhì)影響,土耳其經(jīng)常發(fā)生地震,自上世紀(jì)以來發(fā)生的嚴(yán)重破壞性地震達(dá)40次。有據(jù)可查的地震災(zāi)害造成的死亡人數(shù)40多萬。而僅1999年8月17日發(fā)生在土西北部大地震就造成1.6萬多人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失200億多美元。
1999年地震后,土耳其政府對(duì)地震情況做了認(rèn)真分析。結(jié)論是,建筑場(chǎng)地選擇不合理,此次地震發(fā)生在特別活躍的斷層上,斷裂帶上的建筑物遭到嚴(yán)重毀壞。另一個(gè)主要原因是人為所致。老房子70%是安全的,而倒塌的建筑中90%是近10年來建造的。
經(jīng)查實(shí),新建筑物存在嚴(yán)重問題。一是建筑所用材料問題嚴(yán)重,鋼材和水泥不符合標(biāo)準(zhǔn),有的建筑商竟在混凝土中使用海沙。二是設(shè)計(jì)不合規(guī)格,不少房屋是由非專業(yè)建筑人員設(shè)計(jì)的。三是工程施工大多由沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的進(jìn)城農(nóng)牧民承擔(dān),而且施工中包工頭偷工減料。四是不講質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),只追求施工速度,結(jié)果使所建房屋的1/6在大地震中倒塌。
其實(shí),土耳其并不是沒有抗震方面的法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),只是抗震設(shè)防的監(jiān)督管理力度不夠,特別是對(duì)勘察、設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量缺乏有效的監(jiān)督管理手段,法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)形同虛設(shè)。據(jù)報(bào)道,土耳其早就有建筑安全制度,并規(guī)定建筑工程開工必須經(jīng)過嚴(yán)格審批,開工后政府要派官員到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。然而在執(zhí)行過程中卻打了折扣,幾乎所有住宅工程開工前負(fù)責(zé)提供貸款的銀行、保險(xiǎn)公司、建筑業(yè)獨(dú)立分析師及政府當(dāng)局都很少到場(chǎng),承包商只要通過關(guān)系搞到開工許可證工程便可以上馬。豆腐渣工程因此越來越多,越來越嚴(yán)重。伊斯坦堡國(guó)立海峽大學(xué)的坎迪利地震觀測(cè)中心主任伊西卡拉痛心地指出,每次地震造成嚴(yán)重傷亡及災(zāi)情的真正兇手不是地震,而是建筑物本身。
1999年地震后,土耳其政府立即“亡羊補(bǔ)牢”,開始聘請(qǐng)專家勘察斷層帶的所在之處,區(qū)別各地可能承受地震強(qiáng)度的等級(jí),并擬訂新法,規(guī)定不同區(qū)域的建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)。土耳其大國(guó)民議會(huì)決定,出臺(tái)的“赦免法”的赦免范圍不包括那些已被判刑的非法建筑責(zé)任人。土?xí)r任總理埃杰維特還向全國(guó)發(fā)表電視講話說,政府要對(duì)建筑市場(chǎng)確立更有效的監(jiān)督機(jī)制,并加大對(duì)建造劣質(zhì)房承包商的懲處力度。
日本:高科技抗震手法多
日本的房屋設(shè)計(jì)對(duì)抗震有非常嚴(yán)格的要求。日本《建筑基準(zhǔn)法》規(guī)定,高層建筑必須能抵御里氏7級(jí)以上的強(qiáng)烈地震。一個(gè)建筑工程為獲得開工許可,除了設(shè)計(jì)、施工圖紙等文件外,還必須提交建筑抗震報(bào)告書。報(bào)告書主要內(nèi)容是,根據(jù)地震的不同強(qiáng)度,計(jì)算不同的建筑結(jié)構(gòu)在地震中的受力大小,進(jìn)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。普通的一座八九層公寓樓,其抗震報(bào)告書都有兩三百頁。建筑抗震報(bào)告書必須經(jīng)過相關(guān)部門的檢查,確認(rèn)無誤后才能開工。
為了達(dá)到抗震目的,日本大力利用高科技手段。在大中型城市都應(yīng)用基礎(chǔ)隔震新技術(shù)?;A(chǔ)隔震技術(shù)是用水平力很“柔”的隔震元件將上部建筑與基礎(chǔ)隔離,由于隔震層的剛度小,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),隔震層將發(fā)揮“隔”的作用,承受地震引起的位移運(yùn)動(dòng),而上部結(jié)構(gòu)只作近似平動(dòng)。基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的層間變形很小,這樣不僅建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)破壞,而且建筑內(nèi)的裝修、設(shè)施也保持完好。
日本建筑師還普遍使用橡膠提高建筑物的抗震性能。高層建筑外圍大都使用高強(qiáng)度16積層橡膠,建筑物中央部分使用天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。這樣,在裂度為6的地震發(fā)生時(shí)就可將建筑物的受力減少至1/2。
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日本的獨(dú)戶和古舊建筑大都使用“滑動(dòng)體”基礎(chǔ),以提高建筑物抗震性能。這種技術(shù)是在建筑物與基礎(chǔ)之間加上球型軸承或是滑動(dòng)體,形成一個(gè)滾動(dòng)式支撐結(jié)構(gòu),從而減輕地震造成的搖動(dòng)。
“局部浮力”是日開發(fā)的一種抗震系統(tǒng)。這種技術(shù)是在建筑物上層結(jié)構(gòu)與地基之間設(shè)置貯水槽,使建筑物受到水的浮力支撐。水的浮力承擔(dān)建筑物大約一半重量。這種技術(shù)不僅具有較好的抗震效果,而且貯水槽內(nèi)貯存的水在發(fā)生火災(zāi)時(shí)還可用來滅火,或者作為地震發(fā)生后的臨時(shí)生活用水。特別值得一提的是,這一系統(tǒng)成本并不很高,以八層樓醫(yī)院為例,成本比普通抗震系統(tǒng)高出大約2%。
物美價(jià)廉的輕型鋼塑房也是日本廣泛使用的,即由1到2毫米厚的雙層彩鋼薄板和厚達(dá)100毫米的泡沫塑料夾層組成的輕型鋼塑料板,用來替代鋼筋水泥,日本到處可見這樣的建筑。不僅抗震,而且美觀舒適,住幾十年沒問題。
至于建筑成本,有關(guān)專家指出,雖然抗震建筑成本比較高,但能在關(guān)鍵時(shí)刻挽救民眾的生命;而且從長(zhǎng)期成本看,在地震多發(fā)帶修建抗震建筑不僅不費(fèi)錢,反而省錢,這是因?yàn)榭拐鹆?qiáng)的建筑可以挺過地震襲擊,無需震后推倒重修。
美國(guó):防患于未然
1994年1月,位于美國(guó)加利福尼亞州南部的洛杉磯市北嶺地區(qū)發(fā)生了里氏6.7級(jí)的地震,許多房屋嚴(yán)重開裂,但都未倒塌,僅有60多人死亡。1999年10月,美國(guó)南加州發(fā)生了7.1級(jí)大地震,房屋未倒塌。
美國(guó)地震專家指出,注意對(duì)危房進(jìn)行加固、防患于未然,是洛杉磯市老百姓在地震中避免傷亡的重要原因。洛杉磯市早在1981年就以法令形式強(qiáng)制要求房主必須對(duì)老舊磚石結(jié)構(gòu)房屋加固,主要采用鋼筋鎖固山墻,增強(qiáng)抗震能力。另外,地震后,都由土木工程和城市建筑等方面專業(yè)人員對(duì)未倒塌房屋進(jìn)行檢查,并分為安全、輕度受損和嚴(yán)重受損3類。輕度受損的可在內(nèi)部短時(shí)間停留,修繕后可繼續(xù)住人;嚴(yán)重受損的必須拆除。
另外,美國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的抗震性,且多為木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。加州的建筑條例強(qiáng)制規(guī)定,所有房屋建筑設(shè)計(jì)必須達(dá)到抗震要求,而郊外民房則多是獨(dú)立式單層或兩層木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑,這樣,在發(fā)生重大地震時(shí)可減少房屋垮塌的危害,降低人員死亡率。據(jù)報(bào)道,鋼結(jié)構(gòu)在美國(guó)發(fā)展最快,1965年鋼結(jié)構(gòu)在美國(guó)僅占建筑市場(chǎng)的15%,到2000年就上升到75%。許多一層或兩層民用住房、別墅和度假村房屋都采用鋼結(jié)構(gòu),目前有15%的美國(guó)人住在這種鋼結(jié)構(gòu)房子里。
還讓人感興趣的是,加州對(duì)學(xué)校及醫(yī)院建設(shè)規(guī)定極其嚴(yán)格。據(jù)報(bào)道,在1933年加州發(fā)生的6.3級(jí)大地震中,有70多所學(xué)校徹底倒塌,嚴(yán)重受損的有120多座。這引起了當(dāng)?shù)卣臉O大關(guān)注。30天之后,加州政府出臺(tái)了菲爾德法案,對(duì)公立學(xué)校的防震規(guī)格作出特別要求,此外,公立學(xué)校的建筑監(jiān)督權(quán)也從地方政府上交到州政府。這一法規(guī)的實(shí)施,此后加州沒有一所公立學(xué)校在地震中坍塌,也沒有發(fā)生任何學(xué)生傷亡案例。后來,加州政府又對(duì)醫(yī)院的建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了特別規(guī)范。現(xiàn)在,學(xué)校和醫(yī)院的建筑規(guī)范是加州所有建筑中要求最苛刻的。
新西蘭:提倡木結(jié)構(gòu)建筑
新西蘭位于太平洋(601099行情,股吧)板塊與澳大利亞板塊的交界處,東面受太平洋板塊向西的強(qiáng)烈俯沖地震活動(dòng)十分強(qiáng)烈,1855年首都惠靈頓附近發(fā)生的8級(jí)大地震摧毀了惠靈頓地區(qū),為此,新西蘭政府非常重視防震工作,特別擔(dān)心在首都惠靈頓附近破壞性地震。
早在1983年,新西蘭政府就制定了國(guó)家減災(zāi)規(guī)劃和減輕各項(xiàng)具體災(zāi)害的國(guó)家民防法。各地區(qū)則依法制定了各自更實(shí)際而詳細(xì)的民防規(guī)劃。新西蘭建筑研究協(xié)會(huì)是專門研究抗震建筑的公司。他們的研究實(shí)用性極強(qiáng),所設(shè)計(jì)的木框架大玻璃輕型建筑符合新西蘭國(guó)情。房屋造價(jià)不高,可以為一般居民接受。在1987年南島6.7級(jí)地震中已證明他們所設(shè)計(jì)的房屋有很好的抗震性能。
在新西蘭政府大力提倡下,新西蘭低層和多層住宅采用的主要結(jié)構(gòu)形式是輕型木結(jié)構(gòu)建筑。這種類型的結(jié)構(gòu)分為兩大部分:基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式,上部結(jié)構(gòu)采用規(guī)格材和木基結(jié)構(gòu)板材以及其他工程木產(chǎn)品,其特征類似箱型結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間通過錨栓連接。樓屋蓋和剪力強(qiáng)墻形成結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力體系。實(shí)踐證明,輕型木結(jié)構(gòu)因其自身質(zhì)量輕,強(qiáng)度高以及結(jié)構(gòu)的高次超靜定等特性,均表現(xiàn)出良好的抗震性能,能最大可能地避免社會(huì)和人員的生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大損失。
輕型木結(jié)構(gòu)建筑具有突出的技術(shù)特點(diǎn),產(chǎn)品、構(gòu)件工業(yè)化程度高、規(guī)格系列齊全,施工技術(shù)簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量易于控制、現(xiàn)場(chǎng)干法施工、建造速度快,結(jié)構(gòu)整體性好,抗震優(yōu)良,建筑造型容易實(shí)施,使建筑效果更加豐富多樣,新西蘭居民的住房大部分是木結(jié)構(gòu)的。
另外,預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)在新西蘭建筑業(yè)得到了普遍使用,預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)最大優(yōu)點(diǎn)是能在構(gòu)件選擇的部位在地震作用時(shí)發(fā)生屈服,產(chǎn)生塑性鉸,提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力而避免損壞,因而具有良好抗震性能。
新西蘭在《建筑法》和建筑規(guī)范中對(duì)投資者、設(shè)計(jì)師以及設(shè)計(jì)圖都有具體規(guī)定,建筑師和設(shè)計(jì)師都可以監(jiān)督施工。對(duì)于建筑工程的審查,《建筑法》規(guī)定,投資者委托設(shè)計(jì)師進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì),要送交有關(guān)專業(yè)部門審核,為確保安全,建筑物出現(xiàn)問題要追查建筑商、設(shè)計(jì)師、政府審查人員的責(zé)任。
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