經(jīng)過抗震設(shè)防設(shè)計(jì)的建筑不怕地震

      我們大家都知道，地震很可怕，因?yàn)榈卣饡r(shí)房屋會(huì)震壞倒塌，而壓死人。以往我們都把減輕震害的希望寄托于一個(gè)及時(shí)的地震預(yù)報(bào)上，正如防臺(tái)風(fēng)一樣可以及時(shí)躲避。但是預(yù)報(bào)地震可不像預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)那樣容易正確，因?yàn)轭A(yù)報(bào)地震在當(dāng)今世界還是一個(gè)沒有解決的科研課題，我們當(dāng)然不能把減輕地震災(zāi)害的損失寄托在地震預(yù)報(bào)上。那么我們應(yīng)該通過什么辦法來減輕震害損失呢?
　　

      其實(shí)，我國(guó)和世界大多數(shù)地震多發(fā)國(guó)家，都已經(jīng)掌握了一系列的建筑抗震設(shè)防的設(shè)計(jì)建造技術(shù)。實(shí)踐已經(jīng)證明在美國(guó)、日本和我國(guó)臺(tái)灣等地，幾乎所有的高層建筑都經(jīng)歷過7級(jí)以上地震的考驗(yàn)，就是在唐山地震中也有按7度抗震設(shè)防的唐山面粉廠宿舍也沒有倒塌。這次汶川大地震中，雖然震中地震烈度超出當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度7度達(dá)2－4度之多，但是很多經(jīng)過正規(guī)抗震設(shè)計(jì)的建筑并沒有倒塌，離震中不到100公里的成都市經(jīng)過正規(guī)抗震設(shè)計(jì)的建筑，其中包括所有高層建筑一棟也沒有倒塌，甚至沒有大的損害。這與唐山大地震時(shí)天津、北京還倒塌了不少不設(shè)防建筑真的無法相比，這個(gè)事實(shí)說明：我國(guó)的建筑的抗震設(shè)防技術(shù)是十分有效的，經(jīng)過抗震設(shè)防設(shè)計(jì)的建筑是不怕地震的。
　　

      那么建筑的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)技術(shù)，和常規(guī)的建筑設(shè)計(jì)技術(shù)有什么不同呢？原來，常規(guī)的建筑設(shè)計(jì)主要考慮建筑和使用人和設(shè)施的重量（高層建筑要考慮風(fēng)力）。而抗震設(shè)計(jì)還要考慮地震對(duì)建筑的作用力。一般建筑、設(shè)施和人的重量常常是已知的，而且方向是垂直于地面，因此設(shè)計(jì)計(jì)算比較容易。而地震作用力方向一般是水平的（震中附近也要考慮垂直地震作用）。這個(gè)和風(fēng)的作用力是相似的，但是風(fēng)的作用力主要與建筑的地點(diǎn)、高度、外形有關(guān)，而地震作用除了與建筑的地點(diǎn)、高度有關(guān)外，還與地基、建筑自重和側(cè)向剛度的大小與分布有關(guān)。因此，抗震設(shè)計(jì)技術(shù)比常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)的難度大得多。要掌握建筑抗震設(shè)計(jì)技術(shù)必須經(jīng)過正規(guī)的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)。因?yàn)榭拐鹪O(shè)計(jì)的概念、理論與常規(guī)設(shè)計(jì)是很不相同的。比如抗震設(shè)計(jì)要求建筑平面布局規(guī)則對(duì)稱，這樣可使建筑的地震作用的合力與建筑自重的合力的偏心盡量小，使地震作用不要使建筑產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，而常規(guī)設(shè)計(jì)根本不用考慮這一點(diǎn)；又比如，抗震設(shè)計(jì)要求建筑的垂直方向結(jié)構(gòu)變化規(guī)則，要上小下大，而不要上大下小、不要由梁來抬柱和墻等等，而在常規(guī)設(shè)計(jì)中只要梁能夠承擔(dān)柱子和墻的重量就可以，如此等等?？梢娍拐鹪O(shè)計(jì)與常規(guī)的設(shè)計(jì)理念是完全不同的。當(dāng)然也有不少按抗震設(shè)防設(shè)計(jì)的建筑在地震中倒塌，這可能有下列的原因：實(shí)際地震烈度大大超過當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度；設(shè)計(jì)沒有按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范；施工偷工減料；建筑材料不符規(guī)范要求等等。由此可見，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的條件下，政府對(duì)建筑抗震設(shè)防的監(jiān)督管理是十分必要的。
　　

      隨著建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)的發(fā)展，還產(chǎn)生了很多建筑抗震新技術(shù)。例如，隔振建筑，就是把建筑與地面之間，設(shè)置了很多隔振墊，使它吸收了大多數(shù)地震能量，使其上面的建筑不受地震作用影響，因此不被地震破壞。對(duì)高層建筑還要考慮風(fēng)力作用，因此不能采用隔振的辦法，
　　

     建筑結(jié)構(gòu)專家們就發(fā)明了結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，這是一種高科技。在臺(tái)灣的101大樓就采用了大質(zhì)量塊的被動(dòng)控制技術(shù)，美國(guó)原來的世貿(mào)中心雙子塔樓就采用了阻尼器減震技術(shù)，它采用了二萬多個(gè)阻尼器來吸收風(fēng)震和地震的振動(dòng)能，從而使大樓大大節(jié)省了抗地震、抗風(fēng)震需要的建筑材料，而且使振動(dòng)位移大大減少，從而使建筑的使用舒適度大大改善。