智利建筑为何抗震?

房屋抗震创奇迹

　　

　　2010年2月27日，当地时间凌晨3时34分，南美洲智利中部发生了里氏8.8级地震。震源深度为55千米，震中距智利第二大城市康赛普西翁100千米，离智利首都圣地亚哥320千米。据测定，地震造成康赛普西翁向西平移了3.04米，使康塞普西翁沿岸的圣玛丽亚岛抬高了两米。另外，地震导致绵延数百千米的岩块位移数米，引起地球的质量分布发生变异，地球自转轴线因此偏移了2.7毫弧秒，使得地球自转一圈的时间变短，一天的时间缩短1.26微秒，也就是百万分之1.26秒。

　　此次强震的震中是在智利附近海域的海底，地震沿着一个断层发生，而1960年智利发生的里氏9.5级特大地震也是沿着这个断裂带发生的。两次强震给这一断裂带施加的压力已导致这里海底约35千米深处的断裂带发生破裂，裂缝的长度达600多千米。此外，在这个断裂带上，位于赤道以南东太平洋下的纳斯卡板块也已在南美洲板块下滑动。眼下，这两个板块正以每年约9厘米的速度会合。

　　令人惊讶的是，在特大地震后，智利首都圣地亚哥市的建筑虽然有不少出现裂缝，但受到严重损坏的只有几十栋。由于99％的房屋没有坍塌，当地600万居民伤亡不大。智利之所以能在强震袭击时，人员伤亡和财产损失较小，一个重要的原因在于他们的建筑抗震标准高，经得住地震灾害。

　　大震和强震也是可防可控的，关键是建筑物要有足够的抗震性能。保证建筑抗震性能一是要有合理的抗震设计，二是有严格按规范施工的可靠质量保证。如果能坚持这样做，即使建筑物遇强震遭到破坏，也不至于造成人员伤亡。一位智利地震专家指出，“地震并不可怕，可怕的是劣质建筑泛滥成灾，致人于死地。”

　　

　　“强柱弱梁”保楼房

　　

　　智利地处环太平洋火山地震带，是世界上发生地震最频繁、最强烈的国家。目前，全球有记载的超级地震大多发生在智利，世界全部地震能量的1／4在这个国家释放。由于处在多地震，多火山的独特自然环境中，智利全国上下对于防备地震袭击的准备工作做得比较好，居民的防震逃生意识和知识也比较强。

　　在与地震长期打交道的实践中，人们深知，抵抗地震的破坏力是不可能的，只有让建筑物尽可能地将地震发出的能量加以缓冲和释放，才有可能最大限度地把建筑物保存下来。

　　“强柱弱梁”是智利建筑抗震设计的一大亮点。它的设计根据是：在大地震来临时，一方面通过房梁的断裂使地震能量得到缓和；另一方面确保房柱不折断，以尽量保住楼房整体不倒塌，使人员伤亡减少到最低程度。

　　康塞普西翁是这次大地震的重灾区，但不少建筑物只是出现了30度不等的倾斜，没有整栋楼坍塌。其中的奥秘是房柱没有断裂，仍然在起着支撑的作用。对于框架结构的高层建筑来说，只要房柱完好无损地竖立着，整栋楼就不至于倒塌下来，最多是倾斜而己。作为房屋的“主心骨”，房柱在设计和建造时，加入了许多钢筋等加固材料。

　　

　　“以柔克刚”有奇效

　　

　　在智利，为提高抗震性能而另辟蹊径设计的建筑物随处可见。圣地亚哥机场候机楼连接高速公路的一座桥梁，就是一个很有代表性的例子。在这次大地震中，桥的一端完全塌陷，一时众说纷纭，怀疑是建筑质量有问题。然而在回应公众的质疑时，设计师做出的答复令人颇感意外。他们解释道：“是故意这样设计的!”原来，如果桥的两端都加以固定的话，那么突然而至的强震带来的巨大冲力，势必把与桥紧紧相连的候机楼和高速公路同时拉倒。现在的设计把桥的一端固定，没有固定的另一端虽然在大地震来临时因为受强力冲击塌了下来，却使候机楼和高速公路躲过一劫，安然无恙。

　　考虑到防震的需要，混凝土楼板的设计也与众不同。楼板中间使用了橡胶或泡沫等材料，将其隔成两块。这样在地震发生时有助于缓冲巨大的冲力，以免混凝土楼板在扭曲时断裂。

　　在智利，很少见到高层建筑。像康塞普西翁和塔瓦罗一类的中小城市，房屋大多是一至两层。即使在首都圣地亚哥，市中心的高楼大厦也屈指可数。进入老城区，映入眼帘的绝大多数是低层建筑。因为楼层低，房屋牢固，所以抗震系数也就更高。

　　

　　层层把关抓质量

　　

　　自从1985年圣地亚哥市发生8级特大地震之后，智利政府对房屋、桥梁和公路等的建设高度重视，要求建筑行业按照抗击9级地震的标准来设计建造。根据智利的法律，所有新房屋的建造都必须按照严格的建筑程序和监督流程进行，强调建筑物在动工开建之前，无一例外地必须由专业机构负责设计。因为对房屋防震的要求极高，所以智利人在建筑的每一个环节上都按部就班，不敢有丝毫的懈怠。

　　建筑物开工之前，必不可少的一项工作就是在地基及其周边的地上分别挖几个深度为1米的坑。此举有何作用呢?原来是便于结构工程师和力学计算师查看和研究施工现场的土质，了解其构成。他们在掌握了第一手资料之后，才能准确地确定新房地基开挖多深为宜。

　　在挑选建筑材料时，所用的水泥必须达到标准，低碳钢的型号和钢板的厚度都要符合设计要求，不得短斤少两，以次充好。浇铸地基至关重要，是检查和监督的重点，一点也马虎不得。建筑方先查看钢筋的粗细和分布的密度，然后浇灌出样品，送监管部门检测。在确定强度等各项指标都达到了设计规定后，方可大面积浇铸混凝土。

　　在房屋即将完工时，设计人员会带着图纸来到工地，逐项检查，无一遗漏。连楼顶金属架构的焊接也不放过，要仔细检查是不是牢固。一旦发现不合格，必须返工。(文章代码：101206)

　　[责任编辑]张田勘