建築物抗震，國外是如何做的？

冶金報 鋼鐵新聞網

實習記者 樊三彩

事件

2017年8月8日21時19分，四川省阿壩州九寨溝縣發生7.0級地震，震中位於九寨溝縣漳扎鎮，經四川消防總局確認，距離震中不遠的九寨天堂洲際大飯店（以下簡稱「九寨天堂」）遇難人數達6人。相比之下，當地同級別的魯能希爾頓、喜來登酒店等未發生傷亡。那麼，九寨天堂何以發生如此嚴重的人員傷亡？

公開資料顯示，九寨天堂建造於2003年，是九寨溝縣最早的五星級酒店之一。據在當地有多年帶團經驗的導遊介紹，2008年之後，政府要求新建建築達到8級以上的抗震級別，由於該酒店建造時間早，因此，其是否達到8級以上的抗震級別存疑。

阿壩州消防支隊參謀長盧志華介紹稱，九寨天堂建築屬於大跨度、大空間的磚混結構，主體承重能力差，目前「總體有變形，局部有倒塌。稍有大的餘震，二次倒塌的可能性很大」。

磚混結構是一種利用磚牆、鋼筋、混凝土等構件組合而成的混合式結構，由於其主要以磚牆來承重，材料的脆性較為突出，抗拉、抗剪以及抗彎曲的強度較低，因此，磚混結構的建築抗震性能相對弱一些，一般多以6層以下的低層或多層住宅為主。相對而言，框架結構建築的抗震性能則較好，廣泛運用的是鋼框架及混凝土框架，其承重構件是梁和柱。九寨天堂採用磚混結構，抗震性能較差，因磚牆倒塌而造成重大人員傷亡。這再次給我們敲響了警鐘———房屋倒塌與建築物的抗震強度密切相關，具備抗震性能的高質量建築對於減輕地震人員傷亡至關重要。

一般而言，建築物能否達到有效的抗震要求，一方面取決於建築物的抗震設計因素，主要包括建築物的結構設計，比如框架結構的建築物一般較磚混的建築物抗震能力更強；另一方面，取決於建築材料，包括水泥、鋼筋等。對目前普遍使用的鋼筋混凝土結構建築而言，高強抗震鋼筋的使用是決定房屋抗震的重要一環。抗震性能好的鋼筋可以在高應力、大變形情況下，最大限度地延長建築物從發生變形到倒塌的時間間隔，為人們逃生贏得時間。

他山之石

相較於智利、日本、韓國等國，的地震傷亡人數、房屋倒塌數量都大很多。國外有很多值得借鑒的經驗，這些經驗主要集中在兩方面，一是抗震鋼筋等產品的開發應用，二是抗震相關的法律法規、建築製造等。

韓國

2016年9月12日，韓國慶尚北道慶州市突發5.8級地震，此為韓國有監測記錄以來震級最大的一次地震。此後，韓國國內政府、民眾、相關企業抗震意識逐步提升，市場對抗震鋼材的關注度也隨之提高。其實，早在2011年日本大地震之後，韓國鋼鐵業界就看好抗震鋼材產品的市場空間，各鋼鐵企業紛紛努力開發具備抗震性能的鋼材，並通過修訂韓國產業標準（Korean Industrial Standards）加快向市場推廣。

為了加快普及應用抗震鋼材，2016年9月1日，韓國國家技術標準院在KSD3504（鋼筋混凝土用棒材）序列中添加了SD600S高強抗震鋼筋型號。另外，韓國政府部門要求從2017年開始，兩層以上的建築都必須採用抗震設計，因此，韓國抗震鋼材需求急劇增長。

各鋼鐵企業也抓住時機，紛紛加大了對抗震鋼筋等高品質鋼材的開發。現代制鐵於2010年2月成功開發出SD400S、SD500S等抗震鋼筋，於2016年8月底開發了SD500和SD600抗震鋼筋，並完成KS認證。該型號抗震鋼筋的屈服強度下限值和屈強比等性能指標都有所優化。東國制鋼通過對超高強鋼筋實施嚴格的質量管理，不斷研發新的抗震鋼材產品。1995年1月份，東國制鋼成功開發了高性能H型鋼產品，2007年成功開發了SD600、SD700等超高強鋼筋，2010年成功開發抗震鋼筋。此外，浦項也開發了日本國內建築物抗震設計專用鋼材SN鋼，用於浦項全球研發中心、高尺洞圓頂運動場、晉州綜合運動場等建築的抗震鋼管等產品。這些新的抗震鋼材產品的開發，有效拓展了韓國抗震鋼材產品的普及和應用。

智利

2010年2月27日，8.8級特大地震突襲智利，並引發海嘯。據智利官方數據顯示，截至3月17日，地震和海嘯造成的死亡人數為630人。而與之相隔不久的海地7級強震，遇難人數多達20多萬人。專家認為，智利地震的破壞性堪比100個海地強震，但死亡人數卻遠遠少於海地，可以說，智利創造了一個抗震奇迹。

智利能夠取得抗震奇迹的原因主要在於以下3方面：

一是抗震標準要求高。自1985年遭遇8級地震造成170多人死亡后，智利政府就要求所有建築都按照抗擊9級地震的標準來設計。智利的建築質量標準極高，建築驗收標準極嚴，特別是抗震指數等同於自然災害相關的行業標準，依照法律嚴格執行。

二是巧妙的抗震設計。智利廣泛採用「強柱弱梁」的抗震設計：通過梁的斷裂來緩衝地震能量，但是柱不會斷，儘可能保證樓房不會整體倒塌，從而在最大程度上減少傷亡。受地震影響，聖地亞哥機場候機樓連接高速公路的一座橋樑在一端塌陷。設計師回應稱，只有一端固定，大地震來時，沒有固定的一端受力後會自然塌下來，既保護了候機樓，又保護了公路。

三是不建太高的建築。聖地亞哥除了市中心有一些高層建築，老城區多是低層建築。在康塞普西翁等中小城市，多是一層或二層樓的建築。

日本

眾所周知，日本是一個多地震的國家，在抗震建築的設計和建設方面有豐富的經驗。日本每次發生地震后的建築物的低損害率也得益於其在建築設計和建築材料方面的精心考慮。

首先，日本對建築法更新及時，且非常嚴格。1950年，日本發布了《建築基準法》。其後，每發生一次大地震，日本國土交通省都會組織進行建築抗震調查，並根據調查結果對《建築基準法》加以修改。1995年阪神地震發生后，經過修訂的《建築基準法》規定，高層建築必須能夠抵禦7級以上的強烈地震，且具有100年以上的建築壽命。按照日本《建築基準法》的規定，一個建築工程在獲得政府部門開工許可后，除了要上交設計圖紙、施工圖紙外，還必須提交建築抗震報告書。主要內容是根據地震的不同強度，計算不同的建築結構在地震中的受力大小，進而確定建築的樑柱位置、承重以及施工中鋼筋、混凝土的規格和配比。

其次，從建築材料的角度來看，日本選材格外講究。日本房屋建築中普遍使用具備輕質、高強、高韌等特性的新型材料，如木、輕鋼、複合材料等。其中樹脂、加氣混凝土、碳纖維等材料，即便倒塌墜落，也不會對人體造成嚴重傷害，而且安裝方便，蓋房子跟搭積木一樣輕鬆。

此外，日本還建立了完備的抗震減災體系。日本目前已建立了一套電腦化的地震報警系統，能在大地震發生幾秒鐘內切斷煤氣、水、電等公共設施的供應，以保證能源、通信、供水等現代「生命線」在地震以後仍然能繼續運轉。另外，近年來，日本一些城市出現興建「抗震抗災公寓」熱潮，這種公寓抗災功能強，具備共同的儲備糧倉庫、抗災飲用水井和緊急醫療救護室，甚至擁有供直升機起降的場地。

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