從日本9.0級地震看小區未來房屋抗震能力

　　抗震是房屋建筑乃至一切土木工程最困難的課題，但還是要設法普及房屋抗震的基本概念，讓抗震的理念從象牙塔中走出來。如果每個人都有房屋抗震的基本概念，就會更好地理解、參與和監督從房屋設計到施工使用的全過程。這里介紹幾個反映房屋抗震特征的概念。

　　關鍵詞一　加速度的“地震反應” 地震是通過地面的搖晃和顛簸使房屋各部分質量也有了反應加速度，所以房屋各部分都受到地震力的作用。就像篩元宵，人拿著篩子來回搖晃和顛簸，雖然沒有用手指直接去觸碰元宵，但個個元宵都在滾來滾去。除了震中區外，地震對房屋以水平方向搖晃為主。地震區的建筑都要求有抗側力結構，如抗震墻、支撐等。這些結構平時看看沒什么用，還礙手礙腳，但在大風、大震下卻是救命的。有的人買了房子，大肆裝修，唯恐其不通透，開洞不大不過癮。地震來了，不但自己倒霉，還會讓鄰里遭殃。 

　　關鍵詞二　“剛度”與“強度” 房屋抵抗變形的能力大小叫剛度，抵抗破壞的能力大小叫強度。輕一點的房屋建筑比重對抗震有利。質量小了，地震力也小了。但房屋也不是愈剛愈好。很厚的墻，也許可以承擔更多的垂直重力荷載，但有時會引來更大的地震力。在同一棟房屋中，地震力也是按剛度分配的，剛度大的分得多。俗話說，沒有金剛鉆，別攬瓷器活。最怕是剛度大而強度小，比如很厚的磚石墻，一開始剛度很大，樹大招風，引來很大的地震力。但強度又不爭氣，頂不住這么大的力，就容易倒塌。鋼結構如果設計得當，抗震性能比較好，因為強度大，若做得輕巧，質量剛度都不過大，以柔克剛，吸引的地震力小，而抵抗的能力強，就安全些。但剛度也不是愈小愈好。結構太軟了，變形太大，風吹草動也搖來晃去，不但不舒適，而且會有附加的力出現。所以剛柔相濟才好。 

　　關鍵詞三　“脆性”破壞與“延性”破壞　脆性破壞是突然發生的，而延性破壞是有預告的，先看到梁板開裂，變形很大，也許還來得及逃出去。磚和混凝土其實都是脆性材料，容易突然斷裂。例如震區好多磚墻出現X形的裂縫，就是一種脆性破壞。混凝土加了鋼筋，就有一定的延性。比如梁板彎曲，受拉的鋼筋就是超過了彈性強度的極限，它還會繼續伸長而不斷裂，就像牛皮糖似的。其實更要當心的是鋼筋混凝土構件的受剪。 

　　遭到橫向力的作用，鋼筋混凝土柱子會受到剪力的作用，容易出現脆性破壞。辦法是加鋼箍。日本阪神大地震，有些高架路的柱子倒塌，不是縱向鋼筋不夠，而是鋼箍太少。往往我們造房子，多加好些長條的縱向鋼筋，而忽視了鋼箍。世界震災史上，吃這個虧的太多了。磚石結構更要按規范加圈梁等，決不可掉以輕心。結構平時為人們挑重擔，但是若設計不當，地震時就會變成要命的炸彈。 

　　我國鋼年產量近5億噸，居世界第一。鋼結構輕而強，可以在重災區外預制好，運送安裝都較便利快速。合理設計一些鋼結構的學校、醫院，結合采用一些輕質樓板、墻板，同時考慮保溫節能，對災后重建，具有重大的現實意義。 

　　關鍵詞四　大有可為的“消能”設計　如果房屋結構延性好、強度夠，地震帶來的大量能量，通過結構反復變形，像牛皮糖那樣扯來扯去也扯不斷，反倒把力氣扯完了。大震之后，房屋可能開裂，可能要大修，也可能要放棄，但只要它震時挺住了沒有倒，就是不得了的好。 

　　所以這些年來，世界各國研究結構耗能，花了大力氣。對傳統的結構，如強柱弱梁、偏心支撐、耗能節點、加強約束等等都有好的效果，在隔震、被動耗能、主動耗能等方面的科學研究也有許多進展。阻尼有耗能作用。增加結構阻尼，例如加粘滯阻尼器，也會有效果。有些方法還太貴，有些還不夠成熟，但處處精心設計，增強延性，增加耗能，還是大有可為。

　　關鍵詞五　“設防烈度”應提高　國家用規范的辦法對各個地區、各類房屋的安全度作了規定。而這些規定，也要根據地震震災、國家實力不斷作調整。提高某些地區的設防烈度，提高醫院、學校等重要建筑的設防烈度，建議醫院和學校應比目前的設計基本烈度再提高一度。要特別重視保證柱子和墻不發生脆性破壞。

　　一定要舉輕若重，如履薄冰地做好災區重建工作。還要未雨綢繆，立即著手對其他目前沒有發生地震的地區的醫院和學校建筑進行抗震普查，進行必要的加固。至于因人為因素而造成的禍害，必須毫不手軟地徹查處理，偷工減料是天地不容的罪過。今后的建設中要加強政府監督、技術監督、輿論監督和群眾監督并形成制度。