各國抗震建築特點？

5月12日是汶川地震8周年的日子，地震中毀壞的建築和對人們造成的傷害至今記憶猶新。如今，在科技高速發展的現代生活，建築的抗震技術也發生著日新月異的改變。世界各國在防震上都有他們自己的特點。

各國抗震建築特點

英國：抗震房屋裂紋自動癒合

據《生活科學》報道，英國科學家目前正在希臘的一處山坡上建造一種特殊的房屋，它能在地震中「自我癒合」。作為利用納米聚合體粒子研發特殊牆體的帶頭人，英國利茲市的「納米製造業協會」在歐盟的資助下正在研究這種「自愈」的牆體。據稱，這種牆體在壓力(地震期間)的擠壓下，納米聚合粒子將流入裂縫中並變硬，形成固體材料，從而對房屋的裂縫進行自動填補。

希臘：智能減震屋

由於希臘屬於地震多發國家，所以研究抗震的辦法一直是當地科研人員的重要課題，而這座新型「智能減震屋」就是最新研究成果。據研究人員介紹，「智能屋」的最大特色就是能夠進行「自我保護和修復」。「智能屋」里安裝了多種感測設備，即便是對最輕微的震動也會有所察覺，並可藉助屋內設備減少甚至抵消地震帶來的震動。「智能屋」採用的材料具有自動修復功能，一旦牆體在地震中出現裂縫，液態修補材料可以像膠水一樣，粘住裂縫並迅速固化，從而防止房屋倒塌。室內感測器還能迅速感知到溫度的變化。一旦室溫瞬間升高到一定程度，感測器就會通過互聯網或衛星信號，自動通知附近居民並向消防部門報警，從而降低地震引發火災給人們帶來的傷害。據悉，首個「智能屋」將在一周內搭建完畢。研究人員將在接下來的半年時間裡對它的實用性進行檢驗。

美國：滾珠大樓

美國建造了一種可以防震的「滾珠大樓」，如矽谷最近興建的一座電子工廠大廈，在建築物每根柱子或牆體下安裝不鏽鋼滾珠，由滾珠支撐整個建築，縱橫交錯的鋼樑把建築物同地基緊緊地固定起來，發生地震時，富有彈性的鋼樑會自動伸縮，於是大樓在滾珠上會輕微地前後滑動，可以大大減弱地震的破壞力。

日本：高層抗震大廈

日本大京公司一座號稱日本最高(地上55層、高185米)的公寓，使用了與美國紐約世界貿易中心相同的鋼管168根，確保了抗震強度。另外，該公寓還使用了剛性結構抗震體。如遇阪神大地震級別的地震發生時，柔性結構的建築一般要搖動1米左右，而剛性結構建築只搖動30厘米。三井不動產公司在東京都杉並區出售的一座免震結構公寓高達93米，建築物的外圍使用了新研製的高強度16積層橡膠，建築物的中央部分使用了天然橡膠系統的積層橡膠。這樣，在6級地震發生時，就可將建築物的受力減少至二分之一。三井不動產公司2000年已向市場投放40棟這種建築。

地震高發區日本在這方面也特別有經驗，他們設計了一種「彈性建築」，有較好的抗震性能。日本東京建了12座彈性建築。經東京發生的里氏6.6級地震考驗，證明在減輕地震災害方面效果顯著。這種彈性建築物建在隔離體上，隔離體由分層橡硬鋼板組和阻尼器組成，建築結構不直接與地面接觸。阻尼器由螺旋鋼板組成，以減緩上下的顛簸。

可漂浮的抗震住宅

這個巨大的「足球」其實是日本Kimidori房屋所製造的叫做Barier的住宅。它可以抵禦地震，並能漂浮在水面上。這座特別的住宅售價約為1390000日元，(約為10萬元人民幣)。

廉價的「抗震居屋」

日本一公司研製出了一種廉價的「抗震居屋」，這種居屋全由木材建造，最小面積2平方米，造價2000美元，它能夠在主體房屋坍塌時屹立不倒，也能夠抵禦坍塌結構的衝擊和擠壓，很好地保護屋內居民的生命和財產安全。與西方磚石結構建築的「以剛克剛」不同，中國傳統的木結構建築在抵抗地震衝擊力時，採用的是「以柔克剛」的思維，通過種種巧妙的措施，其目標是以最小的代價，將強大的自然破壞力消彌至最小程度。

柔性的框架結構：牆倒屋不塌

中華民族不但自文明伊始就睿智地選擇了木材等有機材料作為結構主材，而且發展形成了世界上歷史最悠久、持續時間最長、技術成熟度最高的結構體系—柔性的框架體系。我國木結構技術迄今至少已有近7000年的歷史。中國的傳統木結構，具有框架結構的種種優越性，如「牆倒屋不塌」的功效，但其柔性的連接，又使得它具有相當的彈性和一定程度的自我恢復能力。在汶川大地震中，許多文物建築的牆體均不同程度地受損，但主體結構仍未倒塌，就是這種柔性框架結構抗震能力的表現。

整體浮筏式基礎、斗栱、榫卯：抗擊地震的關鍵

我國古代很少建造平面複雜的建築，主要採用長寬比小於2：1的矩形。規則的平面形態和結構布局有利於抗震。傳統建築往往是中間的一間(當心間)最大，兩側的次間、梢間等依次縮小面寬，這樣的設計非常有利於抵抗地震的扭矩。

中國古代建築一般由台基、梁架、屋頂構成，高等級的建築在屋頂和樑柱之間還有一個斗栱層。中國古代建築的台基用現代結構語言描述，堪稱「整體浮筏式基礎」，好比是一艘大船載著建築漂浮在地震形成的「驚濤駭浪」中，能夠有效地避免建築的基礎被剪切破壞，減少地震波對上部建築的衝擊。中國傳統建築的梁架一般採用抬梁式構造，在構架的垂直方向上，形成下大上小的結構形狀，實踐證明這種構造方式具有較好的抗震性能。優雅的大屋頂是中國古代傳統建築最突出的形象特徵之一，而且對提高建築的抗震能力也做出過相當的貢獻。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂等)需要複雜結構和大量構件，大大增加了屋頂乃至整個構架的整體性；龐大的屋頂以其自重壓在柱網上，也提高了構架的穩定性。

除了這些較顯著的手法外，中國古代傳統建築中還使用了大量的其他技術措施，這些措施是古建築抗震的關鍵。比如榫卯的使用：榫卯是極為精巧的發明，我們的祖先早在7000年前就開始使用，這種不用釘子的構件連接方式，使得中國傳統的木結構成為超越了當代建築排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體，不但可以承受較大的荷載，而且允許產生一定的變形，在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量，減小結構的地震響應。我們都知道日本是一個地震多發國家，在日本，在經歷過大地震後，如今的房屋結構都很牢固，不會在地震中輕易倒塌。這是他們在經歷過痛苦之後得到的教訓，他們為了避免杯具重演，下了苦功夫。那麼日本在房屋抗震方面又有哪些經驗呢？

剛性結構

日本的建築善於利用剛性結構提高建築物的抗震性能。據了解，日本許多高層公寓會在剛開始銷售後不久即售罄，一個重要因素就是這些高層公寓多半與高層寫字樓作了同等水平的抗震設計。一座號稱日本最高的公寓，使用了與美國紐約世界貿易中心相同的鋼管，確保了抗震強度。這種鋼管的直徑最大達800毫米，厚度達40毫米，而且鋼管中還注入了比通常混凝土強度高3倍的高強度混凝土。在中國，高層公寓通常以柔性結構為主流，一般靠整個建築來減弱地震引起的搖動。這種建築在強風刮過來時，樓的結構也會發生一定的搖動。而日本建築多數採取剛性結構，這樣搖動大大降低。例如，7級以上的大地震發生時，柔性結構的建築一般要搖動1米左右，而剛性結構建築只搖動30厘米。

使用橡膠

日本建築師普遍使用橡膠提高建築物的抗震性能。例如，在日本東京有一座免震結構公寓，儘管高達93米，但其外圍使用了新研製的高強度16積層橡膠，建築物的中央部分使用了天然橡膠系統的積層橡膠。這樣，在裂度為6的地震發生時，就可將建築物的受力減少至1/2。

地基設水槽

日本開發出一種「局部浮力」的抗震系統，即在傳統抗震構造基礎上藉助於水的浮力支撐整個建築物。據日本媒體報道，這種技術是在建築物上層結構與地基之間設置貯水槽，使建築物受到水的浮力支撐。水的浮力承擔建築物大約一半重量，既減輕了地基的承重負荷，又可以把隔震橡膠小型化，降低支撐構造部分的剛性，從而提高與地基間的絕緣性。地震發生時，由於浮力作用延長了固有振蕩周期，即晃動一次所需時間，建築物晃動的加速度得以降低。因此，在城市海灣沿岸等地層柔軟地帶也可以獲得較好抗震效果。這種技術不僅具有較好的抗震效果，同時貯水槽內貯存的水在發生火災時還可以用來滅火，或者作為地震發生後的臨時生活用水。更重要的是這一系統成本並不算高，以八層樓醫院為例，成本比普通抗震系統高出大約2%。

滑動體基礎

用「滑動體」基礎提高建築物抗震性能。這種技術適用於獨戶、古舊建築，可以有效地進行古建築的防震保護。這種技術是在建築物與基礎之間加上球形軸承或是滑動體，形成一個滾動式支撐結構，從而減輕地震造成的搖動。日本目前已經對國立西洋美術館等古舊建築實施了這種補修工程。

彈簧地基

為了抗震，日本人可謂絞盡腦汁。日本鹿島的建築部門發現了一種防震大樓的建築方法：將彈簧安裝在大樓的地基上。這種防震大樓的特點是：在大樓地基的基礎部分和大樓主體部分之間安裝上彈簧，讓大樓處在一種漂浮狀態。由於彈簧是在一種能夠吸收地震和其他振動的中介物，無論地基如何晃動，大樓本身都不會受到過於強烈的衝擊。實驗證明，6-7級的地震經過彈簧抵消後，其震動都會降低到原來的1/10。

房纏「繃帶」

在地震頻發的日本，一種新型廉價防震加固技術悄然興起，這種技術採用樹脂材料作為抗震「繃帶」包裹建築物支柱，從而達到防止支柱在地震時發生倒塌的目的。

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