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主题:【用老照片讲解日本大地震之三】堡垒和狗窝 -- 萨苏

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家园 【用老照片讲解日本大地震之三】堡垒和狗窝

在这次的东日本大地震之前,让日本损失最大的震灾莫过于1923年关东大地震,关东大地震让半个东京化成一片瓦砾。那一次地震的级数比今天要小,造成的人员伤亡却要大得多,虽然这和震中距离东京的距离有关,但除此之外,两相对比会发现,产生这种不同的另一个重要原因是今天日本建筑的抗震能力很强。实际上,在日本具有防震设计的建筑面前,地震造成的损失被减到了最低程度,这次灾难中大部分遇难人员是海啸的牺牲者。所以,日本怎样设计防震建筑,引起了世界很多国家的关注。

尽管经受了9.0级的强烈地震,但我们依然可以看到在日本灾区大部分高层建筑没有倒塌。我的一位朋友当时在东京,地震中从窗口向外望去,面前的两座大楼竟在巨大的震荡中如同跳舞一样摇摆。以至于第一座楼扭向一边的时候,居然可以直接看到第二座楼 –这两座楼原本是一前一后,绝无道理可以透过第一座楼看到第二座的。可是,地震过后,这两座楼依然完好无损;而中国国际救援队的彭碧波主任,向我描述同时遭到地震和海啸袭击的大船渡市时,讲他亲眼看到许多原来在海边的别墅被海浪托举到内陆,平移数百米,依然完好无损,里面的人也因此幸存。这也正与我们在电视上看到房子在水面上漂浮的镜头相符。

这两种建筑,正代表日本建筑设计师在长时间和地震灾害斗争的过程中,产生的两种设计思路。

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1960年新泻大地震一座正好在断层上的楼房。显示由于极重视建筑质量中的抗震指标,所以当地地震中建筑尽管倒下,却整体完好,保障了其中居民的生命安全

第一种思路,被广泛用于高层建筑和大型公共建筑,即所谓“堡垒型”设计。这种建筑的设计原则是“震不倒”,无论是使用稀土钢建筑材料,还是在楼层下安装缓冲装置,都为了保证建筑在遭到地震时有效抵御地震波的袭击。这也是日本防震设计的主流做法。尽管这样做在建筑成本上会有所增加,但从这次的抗震效果看,这样的设计是比较成功的。

第二种思路,则是家庭用住宅常用的设计,即所谓“狗窝型”设计。“狗窝型”听来不雅,实际上却颇为贴切。日本这种个人住宅采用木板钉合的房子,完全连成一个整体,房体薄而轻,酷似动画片中迪斯尼明星普鲁托狗的家。在地震的时候这样的房子很容易发生位移,甚至翻覆,但无论怎样,却始终能保持其完整性,因此很少出现房子塌了砸死人的现象。

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日本"狗窝式"建筑结构

这样,虽然居住时多少会有冬冷夏热的弊病,却可以在不需要增加多少资金的情况下保障房屋主人的生命安全。

一刚一柔,却都是实用的手段。可以说是地震这个老师,用一次次血的教训,给日本的建筑设计师提供了设计的灵感。其实,地震教给日本建筑设计师的,远不仅仅是这些。

比如,地铁的施工。在日本如果哪家公司砍了树修地铁,不但会被人指责不懂设计,还会冒违反法律的风险。

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这是因为,"砍树修地铁"的方法在地震面前极为愚蠢.

1995年阪神大地震,神户的地铁成了人员损失最集中的地方。有些地方正在运行的地铁车厢直接被挤成压缩饼干状,其内惨不忍睹。经过调查,会发生如此惨剧,原因与此前日本地铁的建造方式有关。

在阪神大地震之前,日本的地铁普遍采用挖开式施工,即先将地面挖开,在挖好的壕沟中铺设地铁,再在地铁的顶部回填渣土恢复地面。这种施工方式价格较低,施工期短,有一定的优越性。

然而,阪神大地震证明,正是这种施工方法,使神户的地铁在地震来临之时成为了铁棺材。这是因为挖开地面后回填,会形成不同密度和性质的土层,等于使地铁成为地面的一道伤口。一旦发生地震,地面极易在此处错开,形成断层挫裂,使地铁成为地震首当其冲的受害者。

吸取这一教训,日本的地铁施工如今都改为隧道式挖掘,保留地铁上方完整的地质构造,大大降低了地铁在地震时的危险。

他山之石,可以攻玉,邻国的这些经验教训,或许对我们来说,正是无需付学费就可以得到的宝贵知识。

[完]

通宝推:韩信点兵,daharry,嘉英,妖猫drake,春秋的老胡,
家园 萨兄这几篇“老照片讲解日本大地震”,富有现实意义

期待在萨兄的文章中看到更多来自邻国的这些经验和教训

家园 很怀疑中国现在这种到处林立超高层住宅能抗震?

比较低层(10层左右)的高级住宅楼可能抗震好一些。象北京远洋山水的这些楼?

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家园 自当努力
家园 刚和防灾志愿者的顾问,教《工程抗震设计原理》的专家交流过

以四川大地震之中绵竹的情况为例——

“虽然绵竹的实际烈度肯定大于该规范规定的设防烈度(7度),但严格遵循2001年颁布的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)设计的房屋,震损均较小,更不会倒塌。”

《建筑抗震设计规范》已经有2010版了,只需是按这个规范建的房屋,实际烈度不大于设防烈度,“震损均较小,更不会倒塌”是可以办到的。

老胡曾写了2个帖:

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家园 如果能落实就好!

离我家几站地的一个低档住宅区,听说在卖毛坯房的时候,已经有楼板漏水的。大地震不会经常有;十几年过后,一旦有大地震来临,受害的都是小百姓,何处伸冤。

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参数变化,作者,声望:1;铢钱:16。你,乐善:1;铢钱:-1。本帖花:1

家园 很好的介绍。第一张照片中楼整体倾是由于地基液化

饱和土体的土骨架内充满孔隙水,地震引起砂土地基内孔隙水压力的迅速升高,以至于孔压接近地基承担的上部建筑物自重,土骨架承担的有效应力减小到0。换句话说,这时候砂土变成了类似流体的物质。想象一下一个塑料盒放在水面上,水面稍有波动,塑料盒的倾斜就如同第一张照片中的楼歪歪。照片中的楼只有4层,保证整体稳定并不难(如果是框架结构)。2010年(还是09年?)上海在建小高层由于地基不均匀沉降整体倾倒,上面的玻璃都是完整的。

新泻地震应该是1964年吧?正是新泻地震引起了人们对液化现象的重视。当然了,按照传统,我们发现中国史书上早有记载,例如《梦溪笔谈》中的‘活沙’。。。。

家园 果然名副其实啊

江浙、广东、天津等沿海地区造房子,土壤过饱和、液化都是大问题啊

家园 这个还是应该放心的~

建筑行业中各个专业的设计师责任最大的就是结构设计师~

每个设计师对于抗震的设计一般都较保守!富余系数的设定一般都趋向于高!

设计后的审查也是很注重这一点的~

建设方尤其是政府或者国有企业对于安全的考虑也是比较重视的。(以前是退休了就不管了,现在叫终身责任制,出了事,退休了也要负责!!!)

唯一我担心的就是住宅类也就是通常大家说的房地产项目!

您说的正好是这个!说难听点——唯利是图!

现在地产上要求设计人员限额设计,要求高(一般是外观造型以及使用功能方面,当然造价高)但是对于结构设计人员又要求限定多少钢筋每平方米!让人担忧!

我是造价的,可能也不是很专业!

家园 是的 现在都是按新规范了!

而且 汶川之后,随即调整了学校等公用建筑的设计规范,安全要求提高了很多!

家园 漏水是一个常见的问题~

其实常见的漏水主要不是安全问题!当然是针对抗震来说~

施工工艺以及施工方的施工水平问题!

当然漏水是个不好的事情!

家园 这地上整体性框架的都能保证!

可这基础就不怎么好了~

基础与上部整体性完好,而导向一边~

没有桩的原因???

家园 与基础无关,是地基液化

基础和地基是两回事,基础承接上部结构,坐落在下部土体上。当地基砂土液化时,可以简单类比:基础是船体,上部结构是舰桥,地基则突然变成了大海。

不知道这栋楼采用了什么基础形式,楼只有4层,坐落在粉细砂层上,采用桩基础与否要看下面是否有软弱夹层。当时对液化这一现象还没有认识,现在如果判断是易液化区域,很可能会用端承桩连接到坚硬岩石上。摩擦桩不可以,因为一旦液化,摩擦力会丧失。

家园 是的,砂土防液化,软黏土需要排水固结
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