日本建筑抗震浅析
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日本房屋建筑防震措施初探第一篇:日本房屋建筑防震措施初探日本房屋建筑防震措施初探2008年5月12日14时28分四川汶川发生里氏8级特大地震,据民政部统计,截至5月19日21时,地震已造成倒塌房屋536.25万间,损坏房屋2142.66万间。
截至5月22日10时,四川汶川地震已造成51151人遇难,288431人受伤,累计失踪29328人。
有种说法:造成人员伤亡的不是地震,而建筑物的不抗震是更大级别的地震。
不错,事实证明,提高建筑的防震抗震水平,是避免造成伤亡的最重要途径。
众所周知,我们东邻日本是一个地震频发的国家,每年发生有感地震约1000多次,全球10%的地震均发生在日本及其周边地区。
其中6级以上的地震每年至少发生1次,据不完全统计,世界范围内发生的里氏6级以上的地震,大约有20%发生在日本。
然而,地震并没有给日本带来巨大人员伤亡等损失。
2003年9月26日,日本北海道地区发生里氏8级地震,只造成1人死亡、2人失踪和500余人受伤,绝大部分建筑保持完好。
是什么原因造成如此大的反差呢?本文将试图通过对日本房屋建筑防震措施的分析和探讨,以给国人有所启示。
一、以法律作为保障一次次惨痛的地震悲剧在日本发生,1923年的关东里氏8.1级大地震造成99331人死亡、43476人失踪;1995年1月17日发生在兵库县南部地区的阪神里氏7.2级大地震,造成6434人死亡、约4万余人受伤。
然而面对不可避免的天灾,日本人清醒地认识到,要想生存就必须采取果断有效措施。
早在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,1995年颁布了建筑防震标准——《建筑基准法》。
《基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。
一个建筑工程为获得开工许可,除了设计、施工图纸等文件外,还必须提交建筑抗震报告书。
抗震报告书的主要内容包括,根据地震的不同强度,计算不同的建筑结构在地震中的受力大小,进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。
的少,而且海啸伤亡人数占这次灾难的大部分,因房屋倒塌伤亡人数很少很少,日本的房子是按着防8级地震设计的,但这次9级地震,大部分的房屋都抗过去了,那么日本人的房子为什么这么坚固呢?日本校舍:第一避难所地震专家对历次地震的分析显示,地震中人员伤亡总数的95%以上是由房屋倒塌造成的。
自1976年唐山大地震后,我国对城市建筑的抗震标准进行了严格规范。
上个世纪80年代后的新建房基本上都具有防震、抗震能力。
如果严格依照防震标准设计和施工,大部分建筑物应该能够抵御类似汶川地震这种级别的地震。
在校舍防震方面,日本做得较好。
日本防震有一个基本原则,就是“学校是第一避难所”,所有的房子都可以倒,学校的房子不能倒。
这也是日本总结历次地震灾害教训的结果。
1923年,日本关东大地震,导致不少学校教学楼倒塌,学生集体遇难。
当时的日本政府从中吸取了教训,要求以“学生的生命维系着国家未来”为最高原则,加强房屋抗震性。
1995年1月17日大阪、神户地区的7.2级“阪神大地震”之后,日本政府开始实施“校舍补强计划”。
根据这一计划,全国各中小学校全面进行一次抗震检查,对不符合最新抗震要求(抗震要求为7级)的学校立即进行补强施工。
日本校舍多采用钢骨架,可以起到弹性防震作用。
的少,而且海啸伤亡人数占这次灾难的大部分,因房屋倒塌伤亡人数很少很少,日本的房子是按着防8级地震设计的,但这次9级地震,大部分的房屋都抗过去了,那么日本人的房子为什么这么坚固呢?日本校舍:第一避难所地震专家对历次地震的分析显示,地震中人员伤亡总数的95%以上是由房屋倒塌造成的。
自1976年唐山大地震后,我国对城市建筑的抗震标准进行了严格规范。
上个世纪80年代后的新建房基本上都具有防震、抗震能力。
如果严格依照防震标准设计和施工,大部分建筑物应该能够抵御类似汶川地震这种级别的地震。
在校舍防震方面,日本做得较好。
日本防震有一个基本原则,就是“学校是第一避难所”,所有的房子都可以倒,学校的房子不能倒。
建筑结构丨揭秘日本抗震房屋结构在日本建造房屋多为高抗震的木结构及轻钢结构,加拿大及美国也多采用。
建成后的轻钢结构楼板和墙体木结构下面来看看日本的抗震房子是什么样的安置房建成后抗震安全性是木结构和钢结构超强优势砸不死人的楼板可以DIY的房屋,就像搭积木一样,造价基本同等于混凝土结构封好结构板有点像木箱做完外装饰有点像别墅室内装饰有点好,完全可以降低标准,满足灾民的小康标准就行了餐厅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。
关键字一: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品质也有了反应加速度,所以房屋各部分都受到地震力的作用。
就像筛元宵,人拿著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。
关键字二:“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。
品质小了,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,品质刚度都不过大,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。
日本东北太平洋沿海大地震建筑震害(混凝土结构) (2011-04-26 22:09:46)东北大地震发生以后,日本建筑学会东北支部组织了东京大学、东北大学等高校建筑和结构专业的教授和一部分研究生赴各个地区进行了建筑物震害的调查,并发布了各种不同结构类型的建筑物在大地震中的破坏情况。
我对其中的资料进行了分类和整理,目的在于对建筑结构在地震作用下的性能和破坏形态进行认识和设计概念上的反思。
本文先说结构体系层次的震害,下一篇文章再说构件的破坏。
下面就来看看日本的建筑在9级地震下是什么样子的吧。
1、结构体系层次的破坏主要有:层屈服机制我们都知道,“强柱弱梁”是框架结构理想破坏机制,即框架结构的梁端和底层柱脚是预期的损伤部位,在地震作用下可以屈服形成塑性铰,而框架柱则保持弹性。
与之相对的,是一种不利的“层屈服”机制,即由于柱子中出现塑性铰而形成薄弱层的破坏。
我国家《建筑抗震设计规范》中采用柱端弯矩增大的方法来防止层屈服机制的出现,并要求在柱端加密箍筋以提高其塑性变形能力。
这次日本大地震中仍然出现很多框架结构的层屈服破坏,主要是2-3层的低层框架结构。
下面是一些资料:上图是宫城县仙台某个电力公司的办公楼,2层几乎被压溃。
推测:这可能是由于建筑整体受到了比较大的扭转作用,中间层的柱子破坏引起。
也可能是水平作用下2层柱端出现了塑性铰而形成。
上图是宫城县仙台一个民居建筑,一层为砖墙结构,二层为框架结构。
由于在街道边上,在修建时为了获得更大的敞向街道的空间,墙体基本都沿垂直于街道的方向布置,这样使得建筑的纵向刚度不足,在水平地震力作用下容易遭受破坏。
上图是一个三层的框架结构,底层严重破坏,其余部分损伤均不大。
建筑中间部分轻微损伤,但是从左图中可以看到外柱发生了明显的剪切破坏,这可能是由于建筑整体受到比较大的扭转作用。
所以,在框架结构的设计中,外柱还是需要适当的加强的。
另外,根据调查资料,这栋建筑的外柱主筋直径19mm,箍筋直径也只有9mm,间距250mm,不符合日本建筑抗震设计规范的要求。
日本的抗震建筑张磊【摘要】在地震频发的年代,如何最大限度地减少生命财产的损失,建筑抗震技术是最关键的核心.日本是一个地震频发的国家,这个国家从制定法律时就严格要求建筑的抗震.他们采用的技术分为以下六种:①地基地震隔绝术,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;②钢筋混凝土结构,辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构代替原先的砖结构;③箱体设计,民宅采用箱体设计,使得地震发生时,房屋整体翻滚,不至于损毁;④“局部浮力”的抗震系统,在传统抗震构造基础上借助水的浮力支撑整个建筑;⑤“滑动体”基础,在建筑物与基础之间加上球型轴承或者滑动体,形成滚动式支撑结构;⑥可漂浮的抗震住宅或廉价的“抗震居屋”.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2012(038)004【总页数】2页(P49-50)【关键词】地震;建筑;抗震技术;局部浮力;滑动体【作者】张磊【作者单位】中国汉嘉设计集团西南设计院,四川成都610000【正文语种】中文【中图分类】TU3520 前言近几年来,相继发生了多次重大地震,2008年5月中国汶川发生里氏8.0级地震,2010年1月海地发生7.3级地震,智利发生8.8级地震,4月中国青海玉树藏族自治县发生里氏7.1级地震,2011年2月新西兰发生6.3级地震等等。
从全球的重大地震灾害调查中可以发现,95%以上的人命伤亡都是因为建筑物受损或倒塌所引致的。
为避免或减少自然灾害造成生命财产的损失,作为一名建筑师有必要探讨建筑物在地震中受损倒塌的原因,并加以防范。
那么针对抗震国外其他国家又是如何应对的呢?他们的建筑抗震方面又采取了哪些创新措施呢?我们可以从中国的近邻日本的建筑说起。
日本位于亚欧板块和和太平洋板块的消亡边界,为西太平洋岛弧-海岸山脉-海沟组合的一部分。
全国68%的地域是山地。
日本最高的山是著名的富士山,海拔3776 m。
日本位于环太平洋火山地震带,全球有十分之一的火山在日本,在全国都时常会发生火山活动。
本科毕业论文浅析日本建筑物抗震措施对我国防震减灾的启示诚信承诺书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。
毕业论文作者签名:年月日摘要地震作为一种突发性强、破坏性大的自然灾害,易带来巨大的破坏,并严重威胁着人们的生命财产安全,同时对国家安定与社会和谐都有着重要影响。
我国目前处于经济发展的快速阶段,需要一个稳定和谐的社会环境。
但我国建筑物整体防震减灾能力与国外发达国家相比还有很大的差距,与邻国日本之间更是存在明显差别。
同级别地震情况下,日本受灾情况相对于中国却轻的多,这不得不引起我们对建筑物防震减灾能力地深思。
日本的建筑物具有完善地防震措施,向日本学习建筑防震减灾方面的先进之处,对我国防灾减灾体制建设有重要的启示,对我国建筑防灾减灾的发展也有着很好的借鉴作用。
关键词:建筑物抗震措施;防震减灾;启示ABSTRACTAs a sudden and destructive natural disasters, the earthquake is easy to bring huge damage, and a serious threat to people's lives and property safety, but also has important influence on national stability and social harmony. China is currently in the rapid economic development stage, the need for a stable and harmonious social environment. But there is a big gap between the overall capacity of the building and the ability of earthquake prevention and disaster mitigation in China compared with the developed countries, and there is a significant difference between the two countries. In the case of the same level of earthquake, Japan's disaster situation is much lighter than China, which has to cause us to think deeply about the ability of building earthquake disaster prevention and disaster mitigation. Japanese buildings has to improve the aseismatic measures. Advanced point to Japan to study the construction of earthquake prevention and disaster reduction, have important implications for China's disaster prevention and mitigation system construction, development of building disaster prevention and reduction in our country also has a very good reference.Key words: Aseismatic measures of buildings; earthquake disaster reduction; inspiration目录1引言 (1)2 地震的产生及对建筑物的危害 (2)3日本建筑物的防震减灾措施 (3)3.1严格完善的建筑法 (3)3.2提高建筑自身应对灾害的能力——新型建筑基础及结构 (3)3.2.1滑动体基础 (3)3.2.2弹簧基础 (4)3.2.3制震结构设计 (4)3.2.4地基设水槽 (4)3.3研发使用新型抗震材料 (4)3.3.1新型钢材 (5)3.3.2研发塑料纤维新型材料 (5)3.3.3SRF工艺——给建筑缠上树脂绷带 (6)4 我国建筑物防震减灾存在的不足之处 (7)4.1城乡建筑抗震要求差距过大 (7)4.2房屋建筑自身抗震能力较低 (7)4.3农村建筑行业混乱并缺乏相应的监督体制 (8)结论 (9)致谢 (11)参考文献 (12)1 引言1引言伴随着经济的快速、高效发展,我国城镇化建设进程飞速加快。
浅析日本建筑物抗震措施对我国防震减灾的启示诚信承诺书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。
毕业论文作者签名:年月日摘要地震作为一种突发性强、破坏性大的自然灾害,易带来巨大的破坏,并严重威胁着人们的生命财产安全,同时对国家安定与社会和谐都有着重要影响。
我国目前处于经济发展的快速阶段,需要一个稳定和谐的社会环境。
但我国建筑物整体防震减灾能力与国外发达国家相比还有很大的差距,与邻国日本之间更是存在明显差别。
同级别地震情况下,日本受灾情况相对于中国却轻的多,这不得不引起我们对建筑物防震减灾能力地深思。
日本的建筑物具有完善地防震措施,向日本学习建筑防震减灾方面的先进之处,对我国防灾减灾体制建设有重要的启示,对我国建筑防灾减灾的发展也有着很好的借鉴作用。
关键词:建筑物抗震措施;防震减灾;启示ABSTRACTAs a sudden and destructive natural disasters, the earthquake is easy to bring huge damage, and a serious threat to people's lives and property safety, but also has important influence on national stability and social harmony. China is currently in the rapid economic development stage, the need for a stable and harmonious social environment. But there is a big gap between the overall capacity of the building and the ability of earthquake prevention and disaster mitigation in China compared with the developed countries, and there is a significant difference between the two countries. In the case of the same level of earthquake, Japan's disaster situation is much lighter than China, which has to cause us to think deeply about the ability of building earthquake disaster prevention and disaster mitigation. Japanese buildings has to improve the aseismatic measures. Advanced point to Japan to study the construction of earthquake prevention and disaster reduction, have important implications for China's disaster prevention and mitigation system construction, development of building disaster prevention and reduction in our country also has a very good reference.Key words: Aseismatic measures of buildings; earthquake disaster reduction; inspiration目录1引言 (1)2 地震的产生及对建筑物的危害 (2)3日本建筑物的防震减灾措施 (3)3.1 严格完善的建筑法 (3)3.2提高建筑自身应对灾害的能力——新型建筑基础及结构 (3)3.2.1滑动体基础 (3)3.2.2 弹簧基础 (4)3.2.3制震结构设计 (4)3.2.4地基设水槽 (4)3.3研发使用新型抗震材料 (4)3.3.1新型钢材 (5)3.3.2研发塑料纤维新型材料 (5)3.3.3 SRF工艺——给建筑缠上树脂绷带 (6)4我国建筑物防震减灾存在的不足之处 (7)4.1城乡建筑抗震要求差距过大 (7)4.2房屋建筑自身抗震能力较低 (7)4.3农村建筑行业混乱并缺乏相应的监督体制 (8)结论 (9)参考文献 (11)致谢 (12)1 引言1引言伴随着经济的快速、高效发展,我国城镇化建设进程飞速加快。
⽇本建筑的抗震结构与免震、制震结构抗震结构⽇本是世界曲指可数的地震多发国家,⽽且每年秋天还受到强台风的袭击。
在如此严酷的⾃然条件下,如何确保建筑结构的安全性是⾄关重要的。
关于发⽣地震时建筑物的安全性,分为维持机能、保护财产、保证⽣命安全三个阶段来考虑。
⽇本的抗震设计思想是对在建筑物的使⽤期间可能遭遇数次的中⼩地震,既要保证⽣命财产的安全,⼜要维持其可继续使⽤的功能。
⽽对遭遇极少数罕见的⼤地震,则只考虑保证⽣命安全,不再追求维持其机能和财产价值。
从1995年1⽉兵库县南部地震的受灾情况来看,1981年以后按上述设计思想建造的建筑物基本上满⾜了要求。
但是,即使建筑物在⼤地震发⽣时能够保证⽣命安全,由于受灾严重,有⼀些建筑物失去了财产价值⽽不得不重建。
另外还有较多的建筑物虽然没有遭到严重破坏,但由于失去了相应的功能⽽被迫停⽌使⽤。
基于上述事实,⼈们开始认识到下⾯阐述的免震结构及制震结构的重要性。
抗震设计⽅法,⼤体可分为两类。
⼀类是加强建筑物的刚度和强度的⽅法,即“强度抵抗型设计”。
另⼀类为以增加建筑物的塑性变形性能来吸收和消耗地震输⼊能量的⽅法,即“延性效果设计”。
前者仅被应⽤于数层的剪⼒墙混凝⼟结构,后者则在包括⾼层建筑在内的范围⾥得到⼴泛地使⽤。
抗震能⼒ 评价建筑物抗震性能的⽅法是对建筑物的地震输⼊能量与吸收和消耗能量进⾏⽐较,后者⼤于前者,则可判断其具有抗震能⼒。
因此,2005年6⽉28⽇,⽇本制订了能量守衡的结构设计规范。
以前建成的⼀般楼房寄希望于通过结构体的塑性变形能⼒来吸收能量。
按此想法,建筑物的刚度以及强度在垂直⽅向的分布合理,在设计时充分考虑平衡⽽不产⽣平⾯的扭曲变形的话,就可以将建筑物结构体的塑性变形平均分散,防⽌建筑物的倒塌。
但是地震的性质千差万别,建筑物的刚度和强度在垂直⽅向的分布不可能对任⼀地震都是最适当的,因此,建筑物整体的塑性变形很难平均地分散,其变形总会集中于特定的层或特定的部位上,容易造成严重破坏。
日本的房屋为什么震不倒?日本是一个多地震的国家,每年平均地震达1000多次,其中6级以上的地震每年至少发生1次。
2011年3月11日,日本发生了9.0级大地震,日本建筑的超强抗震能力令世人惊叹。
据报道,日本境内多高楼大厦,但很多高楼在强震的袭击下仍保存完好。
日本建筑的超强抗震能力再次得以彰显。
那么为什么日本的房屋抗震能力超强,日本的房屋震不倒呢?首先,房屋建造选择抗震能力较好的材料。
抗震性能最好的是钢制房屋,其次是木制房屋,再次是钢筋混凝土制房屋。
在日本,高楼多用钢制材料,抗地震性能最好。
而民居多是木制材料,抗震性能较好。
比如在欧洲、中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦,现在在日本建筑上几乎已经找不到踪影。
同学们可以想一想常见的日本动画片如哆啦A梦、柯南等,里面的房屋都是木制结构的民居。
其次,为提高建筑物的耐震能力,可以对结构进行加固。
最主要的加固技术主要是通过改变结构形状,使其分散吸收地震时的破坏能量,达到增加建筑的承载力的目的。
一般建筑的基本形状多为方形,而日本建筑多是用三角形为基础结构。
因为三角形更为稳定,并且能在地震时,有效的分解地震的破坏力,保证即使是高层建筑也有超强的耐震能力日本某高层建筑的材料和结构另外,日本的建筑设计时,常见一些减震隔震的设置结构。
日本使用比较广泛的一种隔震技术,主要是在地基和建筑物之间,安装橡胶弹性垫或者摩擦滑动承重座等缓冲装置。
近年来,日本某建设公司开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统,即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。
局部浮力系统在上层结构与地基之间设置贮水槽,水的浮力承担建筑物大约一半重量。
地震发生时,贮水槽内贮存的水在发生火灾时还可用于灭火,地震发生后可作为临时生活用水。
最后,日本法律在建筑物抗震等安全性方面的要求非常严格。
日本《建筑基准法》规定,新建筑必须达到在百年一遇的地震中不倒塌,在数十年一遇的地震中不受损的抗震强度。
在日本,一个建筑工程要获得开工许可,必须提交建筑抗震报告书。