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日本建筑抗震体系的发展与现状(转载)

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andongnimelo 发表于 2012-6-12 00:29:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者博客 http://zhedesign.blog.sohu.com/  



之前写过一篇《美国建筑抗震体系的发展与现状》,与之相比,日本的事情要简单得多,起码表面上看起来是这样的。从初创到现在,日本的抗震规范体系一直围绕着《建筑基准法》这个中心,代代相承,向杉树一样主干明确。但这也不意味着它枝蔓不茂盛,相反,《建筑基准法》只规定了抗震设计中最基本的东西,比如在规定的地震作用下建筑物应满足何种性能要求。至于如何证明你的设计满足了要求,则可以采用多种多样的方法。还有一点需要说明。国内的朋友总喜欢问日本的抗震规范如何如何。其实日本没有专门的抗震规范,或者可以说每一本都是抗震规范。《建筑基准法》及其《实施令》是这个规范体系中具有法律效力的条文,大约可以视为我国规范中的“强制性条文”。它是这一规范体系的主干,是基调。不妨先来了解一下它的发展。
    可以说《建筑基准法》是以血的代价换来的,它的进步其实是比较被动的,是被大震灾推着走的。下图大概梳理了一下《建筑基准法》从诞生到现在所经历的比较重大的修订。这里说对《建筑基准法》的修订,其实主要是指对其《实施令》进行的修订。《建筑基准法》中关于结构设计的条文其实不超过半页纸,正是这半页纸赋予了《实施令》以法律效力。
    在了解《建筑基准法》的具体身世之前,还有一点值得指出,那就是它第一章第一条的第一句话:
    “本法律规定了为保护公民的生命与财产安全以及推动公共福利的进步,建筑物在场地、结构、设备以及用途等方面应满足的最低标准。”
    重点在“最低标准”,一方面它明确地鼓励建筑师和业主追求更高的标准;另一方面,也是更加重要的一方面,它体现了对宪法赋予的公民权利的尊重。日本宪法第十三条指出:
    “每个公民均应受到尊重。在不妨碍公共福利的前提下,国家的立法与行政应最大限度地尊重公民的生命、自由以及追求幸福的权利。”
    “最低标准”正对应着“最大限度”。换句话说,提高强制性条文对建筑物抗震性能的要求,总要冒着侵犯公民权利的风险。虽然我国宪国法没有什么“最大限度地尊重”之类的话(请学法律的同学指正),但我们结构工程师、研究者,特别是参与规范制定的人,心里应该清楚自己的技术与公民权利之间的矛盾。
    言归正传,先来看图。
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    不难看出,每一次大震灾都促使一次对《建筑基准法》的修订。但其中闪烁着耀眼光辉的,我觉得有三件事。一是其初创。以1916年佐野利器发表的《房屋结构抗震论》为基础,1924年的《市街地建筑物法》(它是《建筑基准法》的前身)首次以实施令的形式规定了抗震设计的必要性。这在世界范围内都是领先的。这一规定可能必没有解决太多问题,但意识到问题总是解决问题的第一步。
    1981年对《建筑基准法》中关于结构抗震的条文的全面修订是第二个闪光点。这次修订全面采用了以建设省综合技术开发项目为背景的“新抗震设计法”。该方法以两阶段设计为特点,在第二阶段,即“安全极限状态”进行保有水平耐力计算,并考虑结构的动力特性以及竖向与平面刚度不均匀的影响。从此日本抗震设计形成了自己的风格。1995年的神户地震全面检验了81版“新抗震设计法”的效果。虽然神户地震伤亡惨重,但81年以后设计建造的房屋基本经受住了考验。这无疑巩固了“新抗震设计法”的地位。现在在日本,大多数普通百姓都知道81年之前与之后的建筑物在抗震性能方面的巨大差别。
    如果说81版《建筑基准法》是从抗震设计方法的角度挖掘既有结构体系的抗震能力,那么95年神户地震之后逐渐被人们熟知的“减震”、“隔震”技术,则是从结构体系创新的角度为社会提供更有效保护。它们也成为日本抗震发展的第三个闪光点。目前为止,日本拥有的隔震或减震的建筑物均居世界第一。这些新技术好像开启了一扇通往更多可能性的大门。
    以上只是日本抗震规范体系中具有法律效力的那一部分。这个体系中的另一部分,也是远更为丰富的部分,是以国土交通省颁布的“告示”和各专业学会(特别是日本建筑学会)出版的各种规范、指南、手册等。它们不具有法律效力,不强制执行,互相之间也不一定没有重叠。真正有活力的正是这些不具有法律效力的条文,但它们总是在“强制性条文”搭建的舞台上表演。
    日本建筑学会无疑在这一部分规范体系中发挥着带头大哥的作用。它出版的规范类图书大致可以分为“规范”、“指南”和“手册”三个层次。它们都不具有法律效力,都只是工程师的仆人,而不是他们的主子。
    目前日本建筑学会出版的结构设计规范(規準,常译作“Standard”)总共只有七本,即:
    《钢筋混凝土结构计算规范》
    《钢骨混凝土结构计算规范》
    《预应力混凝土设计与施工规范》
    《钢结构设计规范》
    《木结构设计规范》
    《墙体结构设计规范集(钢筋混凝土篇)》
    《墙体结构设计规范集(砌体篇)》
    它们其实都是比较厚重的,不是说它们页数多,而是说它们历史比较长,积淀比较多。
    另一个层次是比较活跃也比较能反映技术进步的各种指南(指針,常译作“Recommendation”或“Guideline”),种类繁多。比如对于钢结构设计,就有《钢结构塑性设计指南》、《钢结构极限状态设计指南》、《钢结构屈曲设计指南》、《钢结构连接部位设计指南》、《钢结构耐火设计指南》等等。对于钢筋混凝土结构又有《钢筋混凝土结构延性保证型设计指南》、《钢筋混凝土结构抗震性能评价指南》,甚至还有《钢筋混凝土结构X形配筋构件设计指南》、《连续纤维增强材料加固钢筋混凝土结构设计指南》等。指南覆盖的范围更加广泛。比如有《隔震结构设计指南》、《钢管混凝土结构设计指南》、《索结构设计指南》,甚至还有专门的《烟囱结构设计指南》。
    有些指南可能和规范做的是同一件事,只不过用了不同的方法,有些指南则处理一些规范没有涉及的问题。它们一方面为研究者提供了向工程界发布自己的最新研究成果,将研究成果转化为实践的的机会;另一方面也为有理想有追求的建筑师(工程师)提供了种类繁多而详实的技术资料,帮助他们深入理解自己所从事的职业,完善自己的设计。
    再一个层次则是各种各样的手册、资料集等。其中原创性的东西可能比较少,但对工程师很有帮助,也是不可或缺的组成部分。
    这只是日本建筑学会的出版物,其他专业学会,比如钢结构学会、日本混凝土学会,还有一些研究机构,比如日本建筑中心等,也会出版一些技术性资料,供工程师参考。这样说下去,这个规范体系估计要没边没沿了。
    总结一下。
    (1)具有法律效力的强制性部分,应以民为本,最大限度地尊重业主的自由,同时也尊重建筑师的创造力。这部分可以不用太讲道理,但因为是法律,总要说服立法机构通过才可以。
    (2)不具有法律效力的部分,应以技术性资料的形式,而非条条框框的形式出现,应有助于有理想有追求的工程师加深对问题的理解。这部分不能只是说要(应/宜)怎么样,不要(应/宜)怎么样,还要说出道理,要像科学文献那样把相关资料、数据的背景文献都交代清楚,便于大家判断。

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xmgao9996 发表于 2012-6-12 01:43:23 | 显示全部楼层
日本的抗震在世界上还是领先的。学习了,谢谢!
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fulinsg 发表于 2012-6-12 08:43:42 | 显示全部楼层
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CHJ1997-2008 发表于 2012-6-12 20:48:50 | 显示全部楼层
学习学习,多谢了!
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kevinlau1976 发表于 2012-6-13 09:58:16 | 显示全部楼层
哪里地震多,哪里抗震研究的多。
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wx18061806 发表于 2012-6-29 17:18:31 | 显示全部楼层
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ljmabcljm 发表于 2023-1-21 20:26:12 | 显示全部楼层
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