浅谈日本建筑抗震技术
摘要：日本每年发生有感地震约1000多次，其中6级以上的地震每年至少发生1次。频繁的地震灾害使日本的抗震技术快速发展、完善，并形成了比较完整的技术体系。本文将介绍日本建筑抗震技术体系的各个方面，希望能为同样是地震重灾国的我国，提供借鉴，引起更多研究者的思考。
关键词：耐震，减振，免震,强震观测，振动台
0引言
据我国国家地震台网测定，北京时间2011年1月3日4时20分，在智利中部发生7.1级地震。这是距离我们最近的一次大地震。地震一直是伴随着人类文明发展的重大自然灾害之一。日本是世界公认的地震重灾国，每年发生有感地震约1000多次，全球10%的地震均发生在日本及其周边地区。其中6级以上的地震每年至少发生1次。[1]如图1、2所示。然而，频繁的地震灾害，却使日本的抗震技术快速发展、完善，并形成了比较完整的技术体系。自1998年至2007年，日本共发生震级为6.0以上的地震199次，约占全球同等规模地震总数961的20.7%左右，但由其导致的灾害死亡人数仅占世界的9%(中国却占约30%)。由此可见，日本抗震技术体系的先进与完善。
图1 全球地震分布图2 日本周边发生过的地震
1.日本的地理概况
日本位于亚欧大陆东端，陆地面积377880平方公里。由于日本列岛正好位于亚欧板块与太平洋板块交界处，按照地质板块学说，太平洋板块比较薄，密度比较大，而位置相对低一些。当太平洋板块向西呈水平移动时，它就会俯冲到相邻的亚欧板块之下。于是，当亚欧板块与太平洋板块发生碰撞、挤压时，两大板块交界处的岩层便出现变形、断裂等运动，从而产生火山爆发、地震等。
2.日本建筑抗震发展历史
由于日本地震多发，很早日本就对建筑的抗震性能进行研究。早在一百多年前，1891年浓尾大地震砖结构建筑被毁严重时，就开始探讨采取什么措施，来抵御地震破坏。
20世纪初，日本学者大森房吉提出近似分析地震动影响的静力计算法。日本从美国引进钢结构和钢筋混凝土结构技术后，不久，日本的钢结构建筑创始人、东京大学教授佐野利器于1914年发表了《家屋抗震结构论》。首先提出了“抗震结构”的概念，并创造性提出了用“静态”的水平力，代替“动态”的地震力的“度震法”，来进行建筑结构的抗震计算，为现代结构抗震的计算奠定了基础。
1922年，佐野利器的学生内藤多仲，发表的《框架建筑抗震结构论》中，提出用剪力墙加强结构抗震性能的理论，从而确立了“刚性抗震”理论在日本的主导地位。关东大地震后，1924年，日本首次在世界上规定了建筑结构抗震设计，必须要考虑“水平设计震度”。1951年河角广博士发表《我国地震烈度的分布》，提出按照“地域”与“基础地质构造类别”来规定设计震度。1953年日本在全国设立SMAC 型强震计观测记录地震，同年发表“频谱解析法”，借助地震记录进行抗震设计研究，将日本抗震理论提升了一大步。
20世纪60年代，东京大学教授、结构抗震专家武藤清利用计算机分析地震观测数据，提出了利用建筑结构的柔韧性吸收地震力的、以“振动论”为依据的动态设计方法，即所谓的“柔性抗震结构”理论，并以此理论成功设计了日本第一座超高层建筑“霞关大楼”。
1981年新的“抗震设计法”实施，其特点是规定结构设计，不仅要考虑建筑沿高度分布的“水平剪力系数”和建筑物的“振动周期”，而且还要同时考虑多发性中小地震（地表加速度8-100gal ）发生时的允许应力与大地震（地表加速度300-400gal ）发生时的结构安全性。他彻底改变了过去利用静止的水平力代替地震力的做法，引进了动态的设计理念，要求建筑物在复杂的振动情况下仍然要确保安全。
1998年《建筑基准法》对建筑结构设计理念，从原来的“型式规定型”调整为“性能设计型”。[2]
3.日本建筑结构抗震的技术组成
日本抗震技术经历了上百年的技术积累、发展和创新，形成了一套较为完整的发展道路和技术体系。日本的结构抗震技术体系主要包括结构耐震，结构制震，结构免震，强震观测等。
3.1结构耐震
日本所谓的耐震，顾名思义，就是建筑物自身“忍耐”地震力作用的能力，生动地讲，就是“硬碰硬”，“刚性抗震”。这是日本早期的抗震设计思想，为最普通级别。
3.1.1结构抗震设计方法
1981年6月日本开始实施的新抗震设计法，其最大特点是是采用了考虑结构动力特性的两阶段设计法。基本思想是:1)对于使用年限中遭遇可能性大的地震(地表加速度为80-100ga1)采用许用应力设计法。2)对于使用年限中遭遇可能性很小的地震(地表加速度为300-400ga1)，采用水平保有耐力设计法验算结构的极限承载力。
第一阶段设计中采用的第i 层设计剪力采用下式计算：
∑=i o i t W C A ZR Q i （1）
式中：Z 为地震区域系数，采用建设省公布的值；o C 为标准剪力系数，第一阶段设
计取值0.2；t R 为振动特性系数，是考虑结构振动特性以及场地特性的个参数。由以下
公式计算:
1 T ＜c T
t R = 1-0.2（T /c T ）2 c T ≤T ＜2c T （2）
1.6c T /T 2c T ＜T
c T 根据场地类别山表1确定。 表1 场地卓越周期
场地类型 Tc/s
第1类 0.4
第2类 0.6
第3类 0.8
由于场地基础仍然有很多待研究的内容，对于类别不清的场地一般保守地定为第3类。
作为第二阶段设计法，对于高度在31m 以上60m 以下的建筑物需要验算结构的保有水平耐力。验算时所需要的保有水平耐力依据下式计算:
udi esi si uni Q F D Q （4）
其中：udi Q :第二阶段设计的层间剪力；si D :结构特性系数。
e s i
F :考虑偏心和刚性分布不均匀时的形状特性系数。验算保有水平耐力时标准剪力系数o C =1.0。
第二阶段设计法中设定的入力地震波加速度为300-400ga1，对应的建筑物的地震动力反应放大信率为3-4倍。因此建筑物的最大反应加速度为1.0g 。[3]
3.1.2结构抗震加固
为提高建筑物的耐震能力，可以对结构进行加固。现有的加固技术主要是增强结构各构件的承载力和变形能力抵御地震作用，吸收地震能量。如下为在建筑物两个方向增设钢框架。
图3 钢框架的支撑方式
还有增加建筑物延性的加固方法，主要通过CFS 材料或钢板条包裹框架柱，增加框架柱在竖向力作用卜的轴向约束，从而提高其延性性，[4]如图4-6所示。
图4 碳纤维层补强图5 钢板层补强图6 钢筋混凝土层补强
3.2结构制震
日本所谓制震，即为减振。结构制震是在建筑物的内部设置耗能装置或者附加子结构，随着建筑物的变形和运动速度，吸收或消耗地震传递给主体结构的能量，从而减轻结构的振动。
1950年京都大学的小堀铎二教授等人开始了“非线性运动研究”，提出在高层建筑物中设置减振装置，以抵消摆动和降低地震破坏力的设想。1960年，小堀铎二和南井良一郎发表有关“减振构造”的论文，首次使用“减振”的概念和有关“减振措施”的原理。目前，日本使用的减振系统分为两大类，即“主动式减振装置”和“被动式减振装置”。
主动减振系统共有四种，即AMD（Active Mass Damper）、HMD(Hybrid Mass Damper)、AVS(Active Variable Stiffness)、和AVD(Active Variable Damper)。[2] AMD减振系统的设计原理是在建筑物的顶部设置一个大约相当于建筑物重量1%的“平衡锤”，通过计算机控制其摇摆，来抵消地震和强风湍流所引起的振动。
图7 主动减振系统的控制原理
被动式减振装置主要是设置一些耗能的部件，如斜撑、钢板壁、钢镶合板、或黏性体等装置，或者是阻尼器。被动式减震装置:
(1)往复式减震:主要采用低屈服剪力钢板或无粘结预应力减震装置；
(2)摩擦式减震:青木式工法就是这一方法的代表，在日本具有较大影响。该工法是在已有房屋的外侧设置含有摩擦减震器的减震斜撑，采用预应力钢材与已有结构结合为一体，通过减震器来吸收地震能量。
（3）增设金属阻尼器。金属阻尼器的耗能机理是通过金属元件的弹塑性变形来耗能。设计时最好避免局部屈曲。金属阻尼器屈服形式有以下3种:
1)轴向屈服型阻尼器也称为屈曲约束支撑
BRB( buckling-restrained braces, BRB)用砂浆或钢材等约束构件料覆盖在支撑外围，使支撑杆件在受压时不出现局部屈曲和整体屈曲，从而得到有效利用。BRB作为支撑杆件在中高层建筑中逐渐得到应用。
2)剪切屈服型阻尼器常设置于建筑结构弯矩小、剪力大的部位，刚架桥墩中或在自立式悬索桥塔身。
3)弯曲屈服型阻尼器作为连接型阻尼器多用于连接建筑物，但也可以设置在桥梁的主梁端部，有与弯矩相似的钟形、鼓形、蜂窝形等梯形棒或均匀截面棒。
(4)粘性式减震。
粘滞性阻尼器由缸体、活塞和液体构成，活塞在缸体内往复运动，粘滞液体从一端流向另一端产生阻尼力，阻碍结构的振动。它是根据流体运动，特别是流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理制成的，是一种无刚度、速度相关型的阻尼器。
（4）力臂式减震工法
力臂式减震工法是日本近年来出现的新工法，该工法利用设有减震器的肘结力臂式机构来放大结构的层间变形从而提高耗能效率，减少地震反应。
（5）制震顶棚系统
制震顶棚系统也是日本近年来开发的一种结构抗震新方法。该方法是在顶棚和墙之期间设置制震设备来减少地震时顶棚的振动，从而提高顶棚的耐震性能的系统。制震设备均匀的布置在顶棚外四周的墙壁上。[5]
此外，日本在制震方面还有一些新的研究成果。
纳米结晶锌铝合金振动控制阻尼器是一种取得专利的新型减震阻尼器，采用了纳米结晶锌铝合金这种全世界首次研制成功的具有“常温高速超塑性”特性的合金材料。这种材料具有超常的变形能力，其伸长率可超过100%，而且具有自行恢复初始材料特性的能力，阻尼器也不易损坏，不需要更换，也不需要进行日常维护口
跷摆振动控制设计是一个新颖的减震设计概念，它的构造允许上部结构上下跷动(bobbing)松脱下部基础。静荷载或中小地震作用下，上部结构靠重力与下部基础保持接触。发生强烈地震时，上部结构就象跷跷板一样，某些部位松脱下部基础而腾空其余部位接触下部基础得到支承，松脱与接触交替发生这样可以有效地耗散地震动能，阻止强烈振动在上部结构中传播，而且地震作用下结构周边不会产生竖向拔力，有效地防止上部结构和下部基础发生严重破坏。[6]
3.3.结构免震
日本结构免震，另种说法为隔震。结构免震是通过某种装置，将地震动与结构隔开，该装置既能支撑建筑物本体重量，又具有在水平方向自由变形能力，吸收和消耗地震输入能量，以达到减小结构振动的目的，免受地震破坏。
将建筑物与基础隔离来减少地震灾害的方法在日本叫以追溯到1920年山下兴家提案的结构形式。1924年鬼头健三郎做过在柱断设置球状吸收地震力装置的试验。进入20世纪80年代时程分析法的应用使得隔震设计成为可能。到了1996年日本采用隔震设计的建筑数口达到了230栋。2004年隔震结构的数量达到了1000栋以上。
3.3.1隔震设计
隔震结构的抗震性能依赖于隔震层的设计，日本的隔震层设置位置主要有：
（1）基础隔震：这是在日本使用比较广泛的一种隔震技术，主要是在基础和结构之间，安装橡胶弹性垫或者摩擦滑动承重座等缓冲装置。
（2）中间层隔震：对超高层结构，现有基础隔震难以有效实施，通常采用中间层隔震的形式。中间层隔震主要不是针对隔震层上部构造而是为了降低由上部构造传递到下部构造的惯性力。现在日本已经开始采用由计算机控制的半主动隔震体系，由于其采用了隔震和减震结合的手法，该设计得到了日本隔震构造协会的特别技术奖。
（3）人工场地隔震：采用该设计方法可以降低基础上结构的层间变形和加速度。东京目白花园建筑群采用了人工场地隔震，3栋11层建筑建造在长200m，而积约为6000m2的人工场地隔震基础上。
图8 人工场地隔震
（4）大空间结构的隔震：为了缓解温度荷载，同时减少喷性力而采用大空间结构的顶部隔震。
（5）塔顶隔震：2000年12月竣工的清水建设技术研究所的安全安震馆采用了塔顶隔震设计。[2]
图9 塔顶隔震
3.3.2常用隔震装置
（1）橡胶支座隔震：包括钢板叠层橡胶支座、石墨橡胶支座、铅芯橡胶支座。普通叠层橡胶支座内阻尼较小，常需配合阻尼器一起使用。阻尼器有铅阻尼器、钢棒阻尼器、油阻尼器和多功能阻尼器等类型（设计中，一般都采用多种类型隔震支座和阻尼器协同工作，以求达到最佳隔震效果）。
（2）滚子隔震：包括滚轴隔震、滚珠隔震。
（3）滑动支座隔震：在上部结构与基础之间设置可以滑动的滑板。
（4）摇摆支座隔震：由日本提出的一种摇摆支座隔震方案。
（5）日本清水建设公司开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统，即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。局部浮力系统在上层结构与地基之间设置贮水槽，水的浮力承担建筑物大约一半重量。这样既减轻了地基的承重负荷，又可以把隔震橡胶小型化，降低支撑构造部分的刚性，从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时，贮水槽内贮存的水在发生火灾时可用于灭火，地震发生后可作为临时生活用水。这一系统成本并不算高，以8层楼医院建筑为例，成本比普通抗震系统仅高出大约2%。[7] 3.4.日本强震观测
日本抗震技术的发展，离不开第一时间对地震信息的收集，日本对地震的观测研究起步也很早，最早可以追溯到1923年关东地震时的强震观测。之后，随着强震计的发展，如石本加速度计（短周期地震计），SMAC型强震计，日本气象厅的87型强震计，90型烈度计，日本的强震观测越来越精确、科学和广泛，最后在全国范围内，形成地震观测网。
目前，日本的地震观测组织主要有以下三个：
（1）日本气象厅(JMA)。负责监测整个日本的地震活动。发生地震时，立即确定震源，报告海啸预报和其它地震信息。
（2）国家防灾科学技术研究所(NIED)。其管理着两个观测网，K网：部署在全国约1000个地点的强震仪网络；Hi网：部署在全国约800个地点的高灵敏度地震仪网络。
（3）地震预测联络会（国土地理院）。
4.世界最大级震动台—日本三维震动破裂实验设施
对于地震和抗震技术的研究，模拟地震动的试验设备异常重要。日本防灾科学研究所推进的“守护地球”计划，在兵库县三木市建设了世界最大级震动台—日本三维震动破裂实验设施，为日本抗震技术研究发挥了重大作用。
该振动台是一个15mx20mx5.5m、台重（质量）约800t的巨大装置。在这个振动台上可最大搭载质量1200t的构造物(例如6层钢筋混凝土建筑物)。振动台设置了1个水平X方向5台、水平Y方向5台、垂直Z方向14台共24台的加振机装置。它在水平方向可以加上位移±100cm、水平速度200cm/s、水平加速度0.9g；在垂直方向加上位移
±50 cm、垂直速度70cm/s、垂直加速度1.5g，以使其产生超过引发阪神大震灾的兵库县南部地震的地震动。
图10 三维震动破裂试验
从2005年开始应用“守护地球”进行实验研究以来，这个实验设施所具有的地震防灾方面不可缺少的构造物的安全性与机能性己被实际验证。[8]
5结束语
日本的地理构造，造成了日本地震的多发，而地震的多发，促使了日本建筑抗震技术的较早，较快，较完善的发展，形成了一套比较完备的技术体系。而在良好的管理体制下，运行这个技术体系，从而确保了日本虽然地震多发，但伤亡很小。2008年5月12日的汶川8级地震，死亡6万多人，失踪1万八千多人，是日本1995年阪神地震6500的死亡人数的10倍多，这样惨痛的教训不能不让我们觉醒，努力提高我国的抗震技术水平，完善抗震技术体系和组织制度。
参考文献
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《建筑抗震设计规》（GB50011-2010）解读与宣贯北方勘察设计研究院 2010 年12 月 - 1 - 1. 绪言 2. 抗震规出台的背景及历史回顾3. 新规调整容说明 4.执行新规的响应措施 - 2 - 1.绪言地震是地壳运动的结果，是一种自然现象。一次地震的大小取决于释放的能量，用震级来表示；而地震烈度则是反映地面建筑所受到的损坏程度，同一级地震，震源越浅，距离震中越近，烈度越高，随着地震波的衰减，烈度逐渐降低。基于这样的规律，建筑抗震设计用抗震设防烈度或者设计基本地震加速度作为建筑的抗震设防标准，抗震设防烈度和设计基本地震加速度的关系如下表: 抗震设防烈度 6 7 8 9 设计基本地震加速度 0.05g 0.10(0.15)g 0.20(0.30) 0.40g 注：g 为重力加速度我国是一个地震多发的国家，根据板块构造理论，西亚的印度板块向亚欧大陆板块运动挤压，形成了被称之为世界屋脊的青藏高原和天山山脉；而东部处于活跃的环太平洋构造带上，从东南亚到直至日本列岛，都是地震频发的地区。这样的地壳运动背景，决定了我国防震减灾的严重性和必要性，仅上世纪六十年代以来，7 级以上的地震就发生了多次，特别是地震（1966），地震（1976），和最近的汶川地震（2008），都发生在人口稠密区，给人民的生命财产造成了严重的损失，所以，建筑的抗震设计越来越受到国家的重视，制订了相关法律法规和技术措施，力求最大限度的减少损失。这其中最好的办法就是对地震的提前预测，我国在 1975 年曾成功的对海城大地震做出了准确的预报，但这只是一个特例，以目前的科学水平，要对每次破坏性地震做出预报不大可能，采取被动性的防御，例如避开建筑抗震危险地段，在地
本文由然1689BD贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 众所周知，日本是一个地震频发的国家，每年发生有感地震约 1000 多次，全球 10%的地震均发生在日本及其周边地区。其中 6 级以上的日本地震每年至少发生 1 次，据不完全统计，世界范围内发生的里氏 6 级以上的地震，大约有 20% 发生在日本。然而，地震并没有给日本带来巨大人员伤亡等损失，绝大部分建筑保持完好。据日本气象厅观测，地震发生在当地时间 11 日 14 时 46 分(北京时间 13 时 46 分)，震中位于宫城县以东的太平洋海域。美国地质勘探局 11 日将日本当天发生的地震震级修正为里氏 9.0 级。宫城县、岩手县、青森县等地有强烈震感，包括东京在内的关东地区也有强烈震感。新华社东京分社办公楼持续摇晃了几十秒钟，茶叶罐和几本书从书架上掉落。气象厅警告说，地震引起 6 米高的海浪。呼吁民众到安全地带避难，不要靠近海边和河口附近地区。据报道，东京台场有一座建筑在地震发生前后着火，但不清楚是否是地震引起的。 是什么原因造成如此大的反差呢？这与日本房屋建筑防震措施是密不可分的。 早在 1923 年关东大地震之后，日本就制定法律，要求建造 房屋时必须计算防震程度， 1995 年颁布了建筑防震标准——《建筑基准法》《基准法》规定，高层建筑必须能够抵御里。氏 7 级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可，除了设计、施工图纸等文件外，还必须提交建筑抗震报告书。日本抗震报告书的主要内容包括，根据地震的不同强度，计算不同的建筑结构在地震中的受力大小，进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。 日本在构筑高层建筑物的基础中普遍采用“地基地震隔绝”技术，在建筑物底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置。为了提高传统木结构房屋的抗震能力，日本最普通的民宅也是箱体设计，地震灾害发生时房屋可以整体翻滚而不损毁；在专业技术人员对民房进行抗震加固等级评定基础上，政府给予居民适当的补贴鼓励抗震加固。 比如日本大京公司的一座号称日本最高(地上 55 层、高 185 米)的崎玉县川口公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的 cft(钢管)，确保了抗震强度。这种钢管的直径最大达800 毫米，厚度达 40 毫米，而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高 3 倍的高强度混凝土，该日本房地产公寓共使用这种钢管 168 根。另外，该公寓还使用了刚性结构抗震体。如遇阪神大地震级别的地震发生时，日本柔性结构的建筑一般要 摇动 1 米左右，而刚性结构建筑只摇动 30 厘米。再如日本三井不动产公司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达 93 米，建筑物的外围使用了新研制的高强度 16 积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样，日本房屋在烈度为 6 的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。 1
中国建筑与日本建筑的相同与不同 ——以宫殿建筑为视角分析 姓名—— ——学院班级——学号： 电话：邮箱： 摘要：中国和日本一衣带水，文化源远流长，在物质与精神方面都有交集，中日建筑也有许多和而不同的地方。中国建筑样式繁复，装饰精致，布局对称，体现出强烈的等级观。日本建筑样式简洁，追求自然，布局大多不对称。本文以宫殿建筑为切入口，论述了中国建筑与日本建筑的相同之处与不同之处，又从文化、环境、政治多角度分析了差异形成的原因。 关键词：中国建筑；日本建筑；宫室建筑；相同；不同 一：中国传统建筑与日本传统建筑的共通处 日本的传统房屋分为几个阶段。古代：飞鸟时代、奈良时代和平安时代（还包括飞鸟时代以前的绳纹时代、弥生时代和古坟时代）。中世纪：包括镰仓时代和室町时代，近世则为桃山时代和江户时代。飞鸟时代，日本主要受南北朝影响，佛教盛行产生了宗教建筑高潮。其中包括法兴寺，法隆寺，四天王寺。在细节上使用的手法如忍冬叶装饰与我国敦煌的一些石窟采用手法相似。白凤时代，这时期的日本主要受到隋唐代影响。奈良时代逐渐形成统一的风格，既有中国唐代建筑的明显特征，又在向有日本化的特点过渡。镰仓时代，日本与宋元文化交流密切，这时期的日本留学僧带回了彻底的仿宋式建筑。到室町幕府时代，造园活跃，兴建楼阁成风，日本住宅建筑也开始打破古老的文化，并形成了一种地上铺满榻榻米，顶棚被装修，有角柱，高低隔板与书院的固定建筑样式，这就是书院造建筑。桃山时代出现了日本独特的优秀建筑如桂离宫。 二：中国传统建筑与日本传统建筑共通原因 在中国建筑设计界有这么一句话，要研究中国古代建筑，不能不去日本。有一位建筑师为一座大型仿古社区设计了一座唐塔，很多人看后惊叹，怎么把日本塔搬到中国来了。不得不说中国建筑与日本建筑是存在一定的共通性的。这种共
日本中小学校建筑抗震设计研究 ■ 李志民 周 作者单位：西安建筑科技大学建筑学院（西安 · 710055）收稿日期：2008-12-22 The Architectural Research of Seismic Design for the Primary and Secondary Schools [摘 要] 文章在介绍日本抗震法规的历史发展情况、抗震标准的具体内容和建筑建造程序的基础上，对日本在系统的抗震检测基础上对中小学建筑物进行详细分类并制定出相应的抗震修复和加固措施的做法进行了研究，并总结归纳出对我国中小学校建筑设计的启示，以期为相关工作开展提供借鉴。 [关键词] 建筑法规 中小学校 加固 避难所[Abstract] Japan is earthquake-prone countries, so the wealth of experience has been accumulated in the long-term seismic work. Firstly it is introduced in the article that is the Japanese history of the development of anti-seismic regulations, the speci ? c content of the anti-seismic standards and procedures for building construction. In addition, the safety of the primary and secondary school buildings is always attached great importance in Japan, so a systematization of seismic detection has been established for schools. On this basis, the buildings have been classified in great detail. Even more the measures are taken for seismic repair and reinforcement. So school buildings have been the most safe architecture in a community when earthquake happen, which play an important role as the community disaster shelter. [Key words] Laws and regulation of architecture, Primary and secondary school, Anti-seismic reinforcement, Sanctuary 国家自然科学基金项目：50878174 2008年9月初，笔者跟随考察团对日本中小学校抗震设计及使用情况进行了为期5天的考察活动，期间日本相关建筑界人士详细介绍了日本中小学建筑在抗震设计方面的经验和相关研究成果。一、重视法律法规，严格审查建筑抗震性能 日本是地震多发国，对于中小学校建筑的耐震设计非常重视，首先是政府相关部门不断完善有关建筑物耐震方面的政策和法规。 1．建筑抗震标准制定的发展历程 在日本，不论学校、一般建筑物或其他用途建筑物在建造时都必须统一遵守建筑物抗震标准。日本的建筑物抗震标准是为应对地震带来的损害，不断从历次地震中汲取教训并及时进行多次修改后形成的（表1）。 事实证明抗震标准的不断修订对提高建筑物抗震性能起到了关键的作用。日本的建筑物以1981年建筑标准法实施令的修订为界，这是因为1995年坂神大地震时，按照1981年以前旧法规所建造的房屋受损严重，而遵照之后的法规建造的房屋所受损害相对较小。 2．日本新抗震标准的具体内容（表2）建筑标准法的抗震标准是以如下两点为基础制 定的：第一，建筑物遭遇多次地震，即使受到一定损害，但在修复之后依然能够满足继续使用的要求：第二，不管建筑物是否会遭遇地震，即使建筑物被破坏无法继续使用，也不至于在地震时顷刻间倒塌。 3．严格审查建筑设计 在日本，新建建筑物之前，要前往政府相关部门进行申请，审查建筑物的设计是否符合抗震标准，不符合标准的建筑物是不允许建造的，这样就确保了新建筑物的抗震性能（图1）。 二、对于中小学校现状调查非常重视，定期进行全面的统计和评估 日本对于地震的预防工作很重视。由于1981年前后房屋建造遵循不同的抗震标准，因此1981年前建造的房屋日本政府规定必须要进行抗震检测（图1，表3）。 三、中小学校建筑震后修复措施 1．详细勘查，区别对待 由于建筑物各个部分的构造不同，为了在加强建筑抗震性能的同时节约资金和材料，日本在对原有学校建筑进行抗震加强或修复工作中，详细研究建筑构件受损情况，不同部位采取不同的加固方法。 主题专栏 FEATURE-THEME
框架结构、结构高度144.2米、地上42层、标准层层高3.3米、一层地下室、管桩基础。
日本高层建筑普遍使用框架结构，剪力墙只在低、多层中使用，是因为日本人认为剪力墙相比框架而言抗震性能不明确；更重要的是，框架相比剪力墙更加“柔”，能够承受更大的变形，在日本的规范中，框架结构的层间位移角（就是楼层的水平位移除以层高）可以允许做到1/120,而国内为1/550，即日本认为地震时让建筑“适当摇摆以释放 能量”要好过“硬扛”。配合以隔震减震技术，日本的框架结构可以做到200米高。 三、减震柱的使用 减震原理：当地震来临，柔性建筑就开始晃动，所产生的能量就要全部被减震柱吸收掉，保护关键的柱子、梁不被破坏 布置位置：内筒三跨PC柱的左右两跨，四周各两根，每层8根；从1层布置至29层，共计232根。
▲内筒三跨PC柱的左右两跨 ▲从1层布置至29层 内筒框架因刚度较大，将分配较大的水平作用（约60%-80%的地震、风荷载）。尤其是内筒角部变形较大，故将减震柱布置于此，可最大限度发挥其吸收能量、保护主体的功能。而只布置3/4高，是因为结构底部承担了主要的水平剪力与倾覆力矩。顶部虽然位移较大，但位移角参数能控制在有效范围，安全无影响，加上底部3/4已有减震器参与工作，顶部加速度也能得到有效控制。 减震柱构造：上下两块对称的带翼缘钢板，与梁可靠连接，中间是相对较软（屈服点低）的钢材。
对于高层弯剪型结构，水平剪力最大一般出现在楼层中部，此处设置较低屈服点的钢材，可以充分发挥其承担剪力、变形耗能作用。可通过计算调整软钢厚度及尺寸，使其符合大震下的往复受剪变形性能。 减震柱施工图：首层至6层各减震柱型号有差别，而7-29层则统一一种型号，区别在于软钢板厚以及上下板端的连接节点。
一：中国传统建筑与日本传统建筑的共通处 日本的传统房屋分为几个阶段。古代：飞鸟时代、奈良 时代和平安时代（还包括飞鸟时代以前的绳纹时代、弥生时代和古坟时代）。中世纪：包括镰仓时代和室町时代，近世则为桃山时代和江户时代。飞鸟时代，日本主要受南北朝影响，佛教盛行产生了宗教建筑高潮。其中包括法兴寺，法隆寺，四天王寺。在细节上使用的手法如忍冬叶装饰与我国敦煌的一些石窟采用手法相似。白凤时代，这时期的日本主要受到隋唐代影响。奈良时代逐渐形成统一的风格，既有中国唐代建筑的明显特征，又在向有日本化的特点过渡。镰仓时代，日本与宋元文化交流密切，这时期的日本留学僧带回了彻底的仿宋式建筑。到室町幕府时代，造园活跃，兴建楼阁成风，日本住宅建筑也开始打破古老的文化，并形成了一种地上铺满榻 榻米，顶棚被装修，有角柱，高低隔板与书院的固定建筑样式，这就是书院造建筑。桃山时代出现了日本独特的优秀建筑如桂离宫。 二：中国传统建筑与日本传统建筑共通原因 在中国建筑设计界有这么一句话，要研究中国古代建筑，不能不去日本。有一位建筑师为一座大型仿古社区设计了一座唐塔，很多人看后惊叹，怎么把日本塔搬到中国来了。不得不说中国建筑与日本建筑是存在一定的共通性的。这种共通性是多方面的。中国作为古时东方的中心，先后将汉字，儒学，佛教，律令，科技传入日本。日本的文化受到了中国文化全面的深刻的影响。日本最初只有语言没有文字，日本文字的产生和形成是在中国汉字传入日本后将汉字作为拼音开始的。公元6世纪中叶，佛教自中国传入日本，同时也带去了中国传统的建筑技术与艺术，这其中就包括中国的建筑结构和建筑技术，布局方式以及城市规划思想等，使日本建筑技术出现了飞跃。英国著名建筑史学家帕瑞克·纽金斯说：“当我们研究日本建筑时，我们发现，正如许多建筑艺术史实中所述，日本建筑受中国文化的影响非常之大。”中日两国一衣带水，有着共同的地理和自然环境及相似的交通条件。事实上，作为一种全新文化的注入，日本在公元1世纪时就已经接受了典型的中国南方建筑形式，尽管它存在不少缺陷，但由于适合日本群岛的环境气候条件，仍然被沿用下来。而且日本是一个积极对外开放的国家，除在个别时期闭关锁国外它总是在不断积极地吸收他国的优秀技术和文化，使之与本民族的文化和传统相融合，创造出适应本民族的新文化。 三：中国宫殿建筑与日本宫殿建筑的不同处 我们游览故宫或其他中国古建筑时可以看到中国传统建筑中多有斗拱、出挑的屋檐，它们一开始都是作为房屋结构的一部分，用以支撑房屋，保证房屋的稳定性，而后来逐 渐退化为单纯的檐部装饰或者是等级的象征，如重檐，庑殿顶，歇山顶，攒尖顶，悬山顶，硬山顶等适用于不同的规格与等级之下。日本沿袭了榫卯连接的木结构建筑，但不同于中国传统建筑的庄重华丽，它将结构直接暴露在外，不以复杂的工艺、技巧去装饰它，使房屋整体看上去简洁、质朴、自然，这与中国建筑截然不同。 在皇宫建筑中，日本所体现的也是崇尚自然，简单的思想。“日本之美”的代表桂离宫正是轻快，简素，与自然合二为 一。桂离宫内的御幸门是竹编的、相对不高的建筑，有一道竹篱笆与之相连。园内建筑的屋顶多为白木结构、草葺或树皮葺构建，墙体并无过多涂漆，花纹装饰。园内整体采用自然要素为主要建筑材料，既表现出了皇家的尊贵清雅又实现了与
浅析日本建筑物综合环境性能评价体系(CASBEE) 发表时间：2012-05-10T11:19:44.580Z 来源：《中国科技教育·理论版》2012年第2期供稿作者：赵红[导读] 日本建筑物综合环境性能评价体系CASBEE的发展概况 赵红石家庄理工职业学院 050228 摘要本文介绍了 CASBEE的概况；阐述了CASBEE-住宅（独户独栋）评价工具的评价内容和表示方法；分析了环境效率指标 BEE 的计算和 BEE 分级图、雷达图、柱状图在评价结果表达中的应用；总结了CASBEE-住宅评价工具的特点，对中国绿色建筑评估体系发展具有一定的指导和借鉴意义。 关键词建筑环境 CASBEE 环境效率指标 日本是由四个大岛和3900多个小岛组成的典型的岛屿国家，能源、资源十分匮乏，能源安全问题一直是政府的头等大事。特别是近年地球温暖化日益严峻、全球环境问题日益突出。日本政府很早就通过法律法规、制度政策等引导全国的建筑节能工作与绿色建筑推广。在这方面日本的相关法律法规、政策制度相当繁多，并且不断推陈出新，形成了较为完善的软环境。 1．日本建筑物综合环境性能评价体系CASBEE的发展概况 日本建筑物综合环境性能评价体系CASBEE是在国土交通省支持下．2001年开始进行研究，主要由日本可持续建筑协会JSBC开发，开发成员来自产(企业) 政(政府)、学(学术界)。自2002 年完成了最早的评价工具CASBEE- 事务所版，2003年7月CASBEE- 新建、2004年7月CASBEE- 既有、2005年7月CASBEE- 改造、2006年7 月出版 CASBEE- 街区建设， 2007年9月公布 CASBEE- 住宅(独户独栋)。2009年4月1日对其名称做了相应的变更，从“建筑物综合环境性能评价体系”更名为“建筑环境综合性能评价体系”。截止目前先后颁布了针对既有建筑、改建建筑、新建独立式住宅、城市规划、学校、以及热导效应、房产评估的评价标准并即将颁布针对都市的评价标准。 2． CASBEE评价体系 以“CASBEE住宅”为例来介绍一下CASBEE评价体系： 2.1评价内容和表示方法 “CASBEE住宅”评价工具 综合环境性能分项 自身的环境品质 Q(Quality) Q1：使室内环境舒适、健康、放心； Q2：长期持续使用； Q3：使街区房屋布局、生态系统丰富多彩给外部的环境负荷 L(Load) LR1：珍惜使用能源和水； LR2：珍惜使用资源、减少垃圾； LR3：考虑地球、地域和周边环境备注对于L，用 LR(LoadReduction，称为环境负荷降低程度) 来评价对减少环境负荷L所作努力的效果，LR 值越高越好，在计算BEE 值时将LR换算成L。Q得分高、L得分低为好。 由于是从上述各方面进行评价的，所以，用“CASBEE 住宅”评价工具评出的好住宅可以描述为：具备舒适、健康、放心(Q1)且能够长期持续使用(Q2)的性能，珍惜使用能源和水(LR1)，努力使建设和拆除时都尽量不产生垃圾(LR2)来减轻环境负荷，在形成良好的地域环境中发挥作用的住宅(Q3， LR3)。6大项目下又分设中项目和小项目，其权重系数分别由各方面的专家讨论确定。多数小项目内又设有具体的评分点，6大项合计共有54个评分项目。 2.1.1评分和权重系数的设定 各评价项目均以5分为满分，分成 1、2、3、4、5 级进行评分，一般水平为3居中，最高为 5，最低为1。然后，再各自分别按其权重系数加总求和。。各大项间用统计方法 AHP(AnalyticHierarchyProcess) 法设定权重系数，为：QH1：QH2：QH3=0.45：0.30：0.25；LRH1：LRH2：LRH3=0.35：0.35：0.30。 2.1.2评价指标 将评分结果按Q和L分类汇总，换算成 100 分满分，Q的分值高、L的分值低的建筑物就可获好评。在这里，Q与 L具有关联性，比如通过削减采暖制冷用能量来降低环境负荷，L值会降低，但这可能与忍受暑热寒冷相关联，同时也降低了环境品质Q 。因此，为了综合起来进行评价， CASBEE 将Q和 L的比值作为评价指标定义为环境(性能)效率：： BEE =Q /L BEE值的高低能够更好地反映对建筑环境的综合评价，只有当Q的分值提高 L的分值降低时， BEE值才会增大。 2.1.2评价结果的表示方法 “CASBEE 住宅”评价工具将评价结果用BEE分级图、雷达图、6大项的柱状图和简单的文字说明表示在一张纸上，直观明了。（1）用柱状图表示各中项和大项的得分：在柱状图中标出各中项的得分，并将该大项的计算结果标注在右上方，各大项和各中项的情况一目了然。6大项共6张柱状图，每一大项一张柱状图。 用雷达图表示各大项的得分情况：将各大项的得分标在雷达图的相应坐 标轴上，然后连成多边形，通过多边形的形状很容易看出各大项的优劣和均衡与否。 （3）BEE值的图形表示： BEEH 值的计算式为： BEEH=QH /LH=[25 (SQH-1)]/[25 (5-SLRH)] 式中： SQH 为 QH 的总得分；SLRH 为 LRH 的总得分 QH 值的换算公式为： QH=25 (SQH-1) LH 值的换算公式为： LH=25 (5-SLRH) 以 QH 为纵轴，以 LH 为横轴作图，将所求的 BEE 值标在图上进行分级和星级评定。若BEEH=2.7 落在 A 区域内，则评为 A 级(四星级)，具有很好的建筑环境综合性能。 3． CASBEE住宅的特点 通过以上分析可以看出，CASBEE 住宅是个很有特点的评价工具，简单、综合性强、可信度高等等。
摘要：本文对世界主要的桥梁结构抗震设计规范基础部分的现状进行了概略的比较，着重介绍日本桥梁抗震设计规范中基础的设计方法，并指出了中国现行《公路工程抗震设计规范》基础部分中存在的一些不足。 关键词：桥梁基础抗震设计日本规范 一、引言 近十年来，世界相继发生了多次重大地震，1989年美国 loma prieta地震（m7.0）、1994年美国northridge地震（m6.7)、1995年日本阪神地震（m7.2）、1999年土耳其伊比米特地震（m7.4）、1999年台湾集集地震（m7.6）等等。因此，专家们预测全球已进入一个新的地震活跃期。随着现代化城市人口的大量聚集和经济的高速发展，地震造成的损失越来越大。地震灾害不仅是大量地面构筑物和各种设施的破坏和倒塌，而且次生灾害中因交通及其他设施的毁坏造成的间接经济损失也十分巨大。以1995年日本版神地震为例，地震造成大量高速公路及高速铁路桥隧的毁坏，经济总损失高达1000亿美元。 中国现行《公路工程抗震设计规范》（jtj004－89）在80年代中期开始修订，于1989年正式发行。随着中国如年代经济起飞，交通事业迅猛发展，特别是高速公路兴建、跨越大江，大河的大跨桥梁、大型立交工程以及城市中大量高架桥的兴建，规范已大大不能适应。但是目前所有国内的桥梁设计，对抗震设计均在设计书上标明的参照规范即是《公路工程抗震设计规范》和《铁道工程抗震设计规范》。与国外如日本、美国的同类规范相比，中国现行《公路工程抗震设计规范》水准远落后于国外同类规范。若不进行改进，则必将给中国不少桥梁工程留下地震隐患。 本文主要介绍了各国桥梁抗震设计规范中基础部分的抗震设计。基础部分对全桥的地震响应以及墩柱力的分布均有非常重要的影响。基础设计不当会导致桥梁墩柱在地震中发生剪断、变形过大不能使用等等，有时甚至是桩在根部直接剪断破坏。基础设计需要考虑的方面除了基础形式的选择以外还包括抗弯强度、抗剪强度桩基础连接部分的细部构造、锚固构造等方面。本文首先对中、美、日、欧洲、新西兰五国或地区抗震设计规范中有关基础的部分进行了一般性的比较。笔者认为，相对而言中国的规范在基础抗震设计方面较为粗糙、可操作性不强。而日本规范在这方面作的最为细致，技术也较为先进。因此，在随后的部分中详细介绍了日本抗震规范的基础设计方法。 二、主要国家桥梁抗震规范基础抗震设计的概况 本文将中国桥梁抗震规范与世界上的几种主要抗震规范（美国的aashto规范、cal－tans规范、atc32美国应用技术协会建议规范，新西兰规范nz，欧洲规范ec8，日本规范japan）进行基础抗震设计方面的比较。 中国桥梁抗震设计规范有关基础设计的部分十分笼统，只以若干定性的条款，从工程选址方面加以考虑，而对基础本身的抗震设计，特别是对于桩基础等轻型基础抗震设计重视不够。这方面，日本的桥梁抗震设计规范和准则规定得比较详细，是我们应当学乱之处。基于阪神地震的经验，地震后桥梁上部结构的修复和重建都比下部基础经济和省时、省力，因此桥梁基础的抗震能力的要求应比桥墩高。
日本房屋建筑防震措施初探 2008年5月12日14时28分四川汶川发生里氏8级特大地震，据民政部统计，截至5月19日21时，地震已造成倒塌房屋536.25万间，损坏房屋2142.66万间。截至5月22日10时，四川汶川地震已造成51151人遇难，288431人受伤，累计失踪29328人。有种说法：造成人员伤亡的不是地震，而建筑物的不抗震是更大级别的地震。不错，事实证明，提高建筑的防震抗震水平，是避免造成伤亡的最重要途径。 众所周知，我们东邻日本是一个地震频发的国家，每年发生有感地震约1000多次，全球10％的地震均发生在日本及其周边地区。其中6级以上的地震每年至少发生1次，据不完全统计，世界范围内发生的里氏6级以上的地震，大约有20％发生在日本。然而，地震并没有给日本带来巨大人员伤亡等损失。2003年9月26日，日本北海道地区发生里氏8级地震，只造成1人死亡、2人失踪和500余人受伤，绝大部分建筑保持完好。 是什么原因造成如此大的反差呢？本文将试图通过对日本房屋建筑防震措施的分析和探讨，以给国人有所启示。 一、以法律作为保障 一次次惨痛的地震悲剧在日本发生，1923年的关东里氏8.1级大地震造成99331人死亡、43476人失踪；1995年1月17日发生在兵库县南部地区的阪神里氏7.2级大地震，造成6434人死亡、约4万余人受伤。然而面对不可避免的天灾，日本人清醒地认识到，要想生存就必须采取果断有效措施。早在1923年关东大地震之后，日本就制定法律，要求建造房屋时必须计算防震程度，1995年颁布了建筑防震标准——《建筑基准法》。《基准法》规定，高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震。一个建筑工程为获得开工许可，除了设计、施工图纸等文件外，还必须提交建筑抗震报告书。抗震报告书的主要内容包括，根据地震的不同强度，计算不同的建筑结构在地震中的受力大小，进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。 我国第一个建筑抗震设计规范是由原国家建委于1974年发布的。1976年唐山大地震后，对“74规范”进行修改，颁发了“78规范”；1989年，又发布“89规范”。2001年，对“89规范”再次进行修订，颁布实施了《建筑抗震设计规范（GB50011－2001）》。《规范》针对我国的实际情况，把我国分成6～9度四种设防分类，其中6度区是不需要进行抗震计算的，只需要在结构设计时进行相应的抗震构造措施既可；7、8、9度区的建筑物，在结构设计时都应当进行抗震验算。同时，根据建筑物的重要性和高度等因素，选择不同的抗震等级，以此来确定不同的抗震构造措施。《规范》要求，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。另外，我国还发布了《建筑工程抗震设防分类标准》、《城市抗震防灾规划管理规定》等国家标准，对建筑物抗震设防分类、责任划归、防灾规划均有具体规定。 尽管近年来我国法律法规越来越健全，对建筑抗震设计要求也越来越严格，然而相对日本而言仍存在以下问题： 1、我国对建筑的抗震标准相对较低 日本《建筑基准法》的抗震标准根据地基强度及建筑构造而有所不同，其基本标准为能经受住300～400伽（Gal，加速度单位，1伽＝1cm／s2，重力加速度约为980伽）的地震加速度值。而我国2001年制定的各地区建筑抗震标准，北京为200伽、上海为100伽。发生本次大地震的四川省的标准更低，成都为100伽，重庆、绵阳和德阳仅为50伽。因此与日本相比，我国一般建筑物的支柱较细、混凝土质量较差、钢筋数量较少，而众多的老房屋建筑几乎没有使用抗震技术。
浅析日本传统町屋建筑特色 学号：080907108 姓名：韩婷 专业：城市规划 指导老师：任君
浅析日本传统町屋建筑特色 摘要:日本民族具有的尊重自然、单纯、质朴的文化精神，使这个向来奉行拿来主义的民族，对其民宅建筑、神社、寺院、古堡的传统建筑风格有着一种根深蒂固的坚持。与自然的和谐统一是日本建筑的主要特点。町屋是日本中世纪以来城市住宅的典型样式，具有丰富的民族文化内涵。通过对传统建筑风格及生活方式的坚持，使城市的古都风貌得以传承，这是日本传统建筑保护的一贯做法。 关键词：町屋,自然主义，木造 住居，不管在哪个时代，都反映了当时的社会现象。在这个意义上，它可以说是文化的结晶。……住在住居里的人，建设住居的人，以及围绕着这些人的社会，当所有这些元素和谐统一的住居诞生时，它就成为了文化。 町屋是日本中世以来城市住宅的典型样式，具有丰富的民族文化内涵，作为日本独特的历史文化和自然气候条件的产物．它的设计清晰地反映了日本传统的自然主义建筑观。 日本人在公元七世纪的时候，受气候和空间条件的影响，把狭窄的居室进行了功能安排，比如，在唯一的房间进行“污”“洁”分区，分成铺素土的“土间”和铺席子草垫的“土座”：前者不脱鞋，烧火做饭；后者要脱鞋，吃饭睡觉。不久，他们也由此建立了以榻榻米为模数的空间分割，又在一个房间内，实现了多功能的叠加--白天会客、晚上睡觉。但直到明治维新，日本人在“和魂洋才”的西方文化渗透之下，才逐渐改进了他们居住的一些弊端，比如，厨房将终于摆脱了原有的跪坐式，变为站立式操作台，室内开始设立卫生间。 町屋为木格子架结构，是日本传统的连体式建筑，显示了日本传统城市住宅特有的空间意象。作为传统京都住宅，町屋相当于中国城市中的街屋或店铺住宅，町屋的特色是木造，楼高两层，狭长的基地，前店后住，中间是安静的庭院。当时的日本商人们和手工艺者将町屋作为他们工作和居住的场所。 以“京町家”为例，从形体、布局和室内装饰等多方面都显示了日本传统城市住宅特有的空间意象，及其对京都等城市的景观意象的影响，平与同时期的中国江南民居建筑进行了对比，以揭示影响传统人居环境设计的一些共同因素。 其特色可以从以下几方面说明： 1．木材的实用 町屋的建造特点在于木材，从高床式的地台到立面门窗、屋架无不以木为才。日本人对大自然内的灵性的探讨以及在发挥材料本性的表现方面十分独特,他们的建筑中充分发挥了材料本来所特有的材质、肌理、色彩等。 题本古代所有的建筑样式都是由木结构技术发展而来从最早8世纪的法隆寺到每20年就原样重修一次的伊势神宫都是如此。町屋最早是草顶和木屋顶，知道16世纪室町时代，日本的住宅屋顶仍是以草顶或木屋顶为主。日本盛产桧柏和杉等性能极佳的木材,它们纹理美观,用于建筑时大多不加任何油饰。桧柏和杉都是针叶树,材质柔软,切削时用锐利的刀具开成平滑的肌量,在这样的建筑中人们可以感受到木的材质。除木材之外,日本匠师还是使用其它各种天然材料的能手。竹节、木纹、石理经过匠师们的精心安排,都以纯素的形式交汇成日本建筑特有的魅力。
日本建筑相关知识浅析 发表时间：2019-12-12T10:56:50.360Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年18期作者：叶铭清夏晨[导读] 对于传统的延续不应该停留在表面，对外部和内部的精神内核的探索才是重点，这也是为什么安藤忠雄能成为一代建筑师的原因。绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴 312000 摘要：日本建筑世界有名，本文就日本建筑与自然的和谐、日本建筑与创新技术等方面就行了浅析，方便开展今后的研究工作。 关键词：日本；建筑；和谐；创新 1日本建筑的意境-禅意空间 自从佛教禅宗思想在日本的传入，便深刻影响了日本后续文化的发展。其中，建筑理念就深受“禅”的影响，慢慢地就衍生出一种独特的空间设计表达方式，即禅意空间。传统的日本建筑门窗构件中多用纸门和纸窗，而这种纸门、纸窗创造出的空间效果是在追求禅学的一种境界，纸本身就是一种透明而又不透明的材质，而就是因为它这种特性，使光影转落在纸窗或纸门上时，可以撇开自然的具象形状，通过斑驳的光影展开一幅超越自然的禅意画面，而透过纸射入室内的光显得如此的温柔，就犹如一种“禅悟”的朦胧之境。在日本现代的建筑设计中，依旧受禅宗思想的影响，让人无处不在感受着禅意空间的空灵之美，就像SANAA建筑设计事务所设计的金泽21世纪美术馆，其内部的展览空间多用玻璃幕墙来划分，SANAA试图通过玻璃来达到传统纸张材料的效果，光的变化可以减弱玻璃原有的性质，光在透过一层层的玻璃时受到的反射效果是朦胧的，并且更加空幻，整个空间就有了“禅”的味道。SANAA的作品注重人对空间的认知，他们善于运用透明或半透明的材质来塑造出轻盈、流动的禅意冥想空间。与此同时，安藤忠雄的清水混凝土建筑同样有“禅”的味道，安藤的作品言简意赅，他所塑造的空间是内敛的，在喧嚣的外围环境中创造一个静谧的自省空间[1]。安藤倾向于提炼有秩序的美学理念，透过自然因素来设计一个个完美的小空间，让人能在其中聆听到自然永恒的脚步声，就像安藤的“水之教堂”一般，整个建筑就是正方形的体块在平面上的重叠。环绕它们的是一堵“L”形的独立清水混凝土墙，墙壁显露着自然的质感，空间略显昏暗，尽头的十字架却是熠熠生辉，整个具象的自然抽象出神性的自然，随着十字架周围的景致随着四季的变化，留下生命时间的无常逝去，而有常就在于空间自然冥想的禅意，是一种经由建筑表达的自然意义。日本建筑设计师通过现代主义的手法来诠释日本传统的美学思考，即对于禅意空间的表达。 2日本建筑与自然的和谐 图1 住吉的长屋 从日本的传统建筑到现代建筑，不变的依然是它的建筑理念，即与自然的和谐共生。面对日本现代的都市化生活，很多建筑师都在思考如何重建人与自然的和谐共生关系，安藤忠雄就试着打破原来僵硬的模式，重新追求人与自然的关系，住吉的长屋就是他对于自然的呼喊之作，住吉的长屋最有特色的就是那个天井，这个天井不同于一般的建筑庭院，这个天井空间的存在是妨碍到在其中生活的人的活动的，一般的庭院天井是个独立的，丝毫不会干扰到人的行为活动，而住吉的长屋会给使用者带来一定的困难，明知如此，安藤为何这样呢？在他的理念里，他希望把自然融入到建筑中，小的空间里也需要一个存放自然认识的地方，有了自然整个空间才不会显得无力，有了自然的空间才是一个“大”空间。日本建筑多倡导这一种与自然和谐共生的理念，运用自然中的因素来抽象构成建筑的一部分，使得整个建筑融入自然，形成和谐共生的状态。 3 日本建筑与创新技术 技术创新的目的是要设计施工快、解决方案多、建造成本省、完成质量好。这在一定程度上可以有效面对都市化加强的情况下，促进基础设施建设的完善。同时，日本是个多灾国家，地震和海啸台风灾害频发，这就促使建筑企业去研究加强建筑的抵灾能力，以减少灾害带给人类和建筑本身的伤害。建筑相关技术的创新，也可以有效缓解日本趋向老龄化而缺少年轻劳动力的现状，企业通过技术创新，减少施工过程中的工作强度，可继续留用年龄大的工人，以降低社会的失业率。通过技术研究创新，机器工人的出现和模式化的装配式建筑已成为大流，对于善于创新的建筑企业而言可以最大程度的实现市场份额的最大化，获得高额的利润。所以，在整个日本建筑行业中，技术创新是每一家建筑企业的首要战略，而一些大型公司相较于小的企业，创新资金投入占整个公司运营资本的大部分，对于他们而言，唯有积极主动的创新才可以实现可持续发展。但同时，他们所谓的创新更多的是对于一项新技术的迅速试验，在实际应用中还是需要由时间来检验，还需谨慎。 4日本建筑业存在的问题其对建筑安全的影响日本建筑在施工进程推进中，由于受到地形，地质等相关因素的限制，一些具体施工上无法做到规范和标准，这对于建筑本身就会有一个不小的隐患存在。与此同时，由于工程实行分包制，不同门类的工匠混合一起作业，这种移动的作业方式，无法对工人的数量和质量进行保证。新技术的研发投入，大大提升了作业的机械化程度，通过一些机械设备的迅速化工作，降低了工作强度，但同时机械操作的失误，也会对建筑整体安全造成一定的威胁。
关于建筑物防震措施 抗震设防指在工程建设时，对建筑物进行抗震设计和采取抗震措施以达到抗震目的。抗震设防烈度（seismicprecautionaryintensity）指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度，需根据建筑物所在城市的大小，建筑物类别、高度及所在小区的抗震设防规划来确定。抗震设防烈度在6度及以上地区的建筑，须进行抗震设防。 要求一般通过以下3个环节来达到抗震设防。（1）明确抗震设防要求，即明确建筑物须达到的抵御地震灾害的能力;（2）抗震设计，采取抗震措施，达到抗震设防的要求;（3）抗震施工，严格按抗震设计施工，确保建筑质量。 抗震设防要求指经国务院地震行政主管部门制定或审定的，对建设工程制定的须达到的抗御地震破坏的准则和技术指标。其是在综合考虑地震环境、建设工程重要程度、允许风险水平、需达到的安全目标和国家经济承受能力等因素后确定的。 分类分类依据： （1）建筑破坏所造成的人员伤亡、直接及间接经济损失、社会影响的大小; （2）城镇大小、工矿企业规模、行业特点; （3）建筑破坏且丧失功能后对全局的影响大小、对抗震救灾的影响以及恢复的难易程度; （4）根据建筑各区段的重要性划分抗震设防类别;
（5）当建筑所处地位以及遭地震破坏所产生的影响不同时，不同行业相同建筑的抗震设防类别可不相同。 根据上述分析，将建筑工程分为如下4个抗震设防类别。 （1）特殊设防类（甲类）。指使用上具有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程及地震时可能导致严重次生灾害等特别重大灾害后果的建筑。应按批准的地震安全性评价结果且高于本地抗震设防烈度的要求确定地震作用，按高于本地抗震设防烈度一度加强其抗震措施。 （2）重点设防类（乙类）。指生命线相关建筑，其在地震时使用功能不可中断或需尽快恢复;或需要提高设防标准的建筑，其在地震时可能会导致大量人员伤亡等重大灾害后果。应按本地抗震设防烈度确定其地震作用，按高于本地抗震设防烈度一度加强其抗震措施。 （3）标准设防类（丙类）。指除了（1）、（2）、（4）类以外，大量的需按照标准要求进行设防的建筑。应按照本地区抗震设防烈度确定地震作用和抗震措施，实现在遭到高于当地抗震设防烈度的罕遇地震时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的目标。 （4）适度设防类（丁类）。指在一定条件下适度降低设防要求的建筑，此类建筑在使用上人员稀少且震损不会产生次生灾害。按本地抗震设防烈度确定其地震作用，可适当降低其抗震措施，但6度时不应降低。
浅谈日本建筑抗震技术 摘要：日本每年发生有感地震约1000多次，其中6级以上的地震每年至少发生1次。频繁的地震灾害使日本的抗震技术快速发展、完善，并形成了比较完整的技术体系。本文将介绍日本建筑抗震技术体系的各个方面，希望能为同样是地震重灾国的我国，提供借鉴，引起更多研究者的思考。 关键词：耐震，减振，免震,强震观测，振动台 0引言 据我国国家地震台网测定，北京时间2011年1月3日4时20分，在智利中部发生7.1级地震。这是距离我们最近的一次大地震。地震一直是伴随着人类文明发展的重大自然灾害之一。日本是世界公认的地震重灾国，每年发生有感地震约1000多次，全球10%的地震均发生在日本及其周边地区。其中6级以上的地震每年至少发生1次。[1]如图1、2所示。然而，频繁的地震灾害，却使日本的抗震技术快速发展、完善，并形成了比较完整的技术体系。自1998年至2007年，日本共发生震级为6.0以上的地震199次，约占全球同等规模地震总数961的20.7%左右，但由其导致的灾害死亡人数仅占世界的9%(中国却占约30%)。由此可见，日本抗震技术体系的先进与完善。 图1 全球地震分布图2 日本周边发生过的地震 1.日本的地理概况 日本位于亚欧大陆东端，陆地面积377880平方公里。由于日本列岛正好位于亚欧板块与太平洋板块交界处，按照地质板块学说，太平洋板块比较薄，密度比较大，而位置相对低一些。当太平洋板块向西呈水平移动时，它就会俯冲到相邻的亚欧板块之下。于是，当亚欧板块与太平洋板块发生碰撞、挤压时，两大板块交界处的岩层便出现变形、断裂等运动，从而产生火山爆发、地震等。 2.日本建筑抗震发展历史 由于日本地震多发，很早日本就对建筑的抗震性能进行研究。早在一百多年前，1891年浓尾大地震砖结构建筑被毁严重时，就开始探讨采取什么措施，来抵御地震破坏。 20世纪初，日本学者大森房吉提出近似分析地震动影响的静力计算法。日本从美国引进钢结构和钢筋混凝土结构技术后，不久，日本的钢结构建筑创始人、东京大学教授佐野利器于1914年发表了《家屋抗震结构论》。首先提出了“抗震结构”的概念，并创造性提出了用“静态”的水平力，代替“动态”的地震力的“度震法”，来进行建筑结构的抗震计算，为现代结构抗震的计算奠定了基础。
日式建筑 日本建筑特色 日本建筑中最有特色的是神社，遍布全国，约有十余万所，建造年代从古迄今从未中断。早期神社，模仿当时比较讲究的居住建筑，因为在观念上，神社是神灵的住宅，而人们只能按照自己的生活去揣摩神灵的生活，而且，建筑学当时也远远没有达到专为神灵别创一种神社型制的水平。因此，这些早期神社贴近朴实的人民生活，它们的建筑风格，可以代表日本建筑的基本气质。 日本神社 日本现代建筑的发展在经历了全盘西化、帝冠式与和风样式的传统复兴等多种风格后，最终通过对日本民族深层文化的不断探究，从建筑与环境的对话，空间意象的把握和材料性能理解等方面寻找传统和现代的契合点。近年来在日本，材料自身所蕴涵的生命力和表现力被重新认识并成为建筑创作的源泉之一，设计材料也呈多元化形式：木材给人带来温馨的感觉，并让人重新认识传统文化；钢结构建筑则再现了自身的硬度和金属精巧细致的质感。 日本建筑中的室内空间，尤其是建筑的公共部分，却显得和外部空间十分的和谐与连贯，也就是说“灰空间”就是日本建筑中一种非常有特色的空间。所谓“灰空间”是指室内外的过渡空间，它的存在一定程度上淡化了建筑内外的界限，并将两者结合成一个有机整体。 日本建筑的现化代 现代城市建筑的发展规模开阔了人们的视野，扩展了生存及工作空间，但同时也让“私人领域”减小，日本建筑界提出一条理论，即任何建筑都由“个人领域”展开，是所有空间造型的基本参数。也就是说，建筑最大程度地满足人的需求，环境设计十分重要。这里的环境包括一切满足人们欲望的设施，如绿地、商店等。
日式建筑 结构设计的立足点在于力学，建筑设计的立足点则在于美学。在很长一段时间中，建筑师为追求美学设计的完美，尽可能利用装修手段将结构隐藏起来，但是近几十年来，建筑结构所体现的理性和技术的美感重新被认识，结构造型设计也就应运而生了，日本近年来的建筑中大面积玻璃的使用，使得建筑在实现对透明性追求的同时也大面积暴露了建筑的结构和设备。建立在理性的技术基础上注入感性的建筑思维的结构造型设计在日本当代建筑设计中起着不可忽视的作用，体现了对现代空间造型技术的认同。 在“装饰就是罪恶”的现代主义建筑思想影响下，现代建筑清一色地追求简洁明快，这样的造型却容易丧失材料的质感。近年来在日本，材料自身所蕴涵的生命力和表现力被重新认识并成为建筑创作的源泉之一，设计材料也呈多元化形式：木材给人带来温馨的感觉，并让人重新认识传统文化；钢结构建筑则再现了自身的硬度和金属精巧细致的质感。日式设计与民族性格 日本的设计风格在世界上是有独特魅力的，无论在平面设计还是在工业设计上都是佼佼者。日本的艺术既可能简朴，也可能繁复，既严肃又是怪诞，既有楚楚动人抽象的一面，又具有现实主义精神，这就是东西方的交融。从日本的设计作品中似乎看到了一种静、虚、空灵的境界，更深深地感受到了一种东方式的抽象。日本人是大和民族，大和民族是个忧患意识非常深重的民族。北欧人认为设计是他们生活的组成部分，美国人以之为赚钱的工具，日本人则认为设计是民族生存的手段。 日本的设计从本世纪50年代开始起步，以其特有的民族性格使自己的设计变得十分强大。日本人是世界上最好的学生，他们能对国外有益的知识进行广泛的学习，并融汇贯通，最终成为己用。同时，日本民族的团体精神很强，使企业内部的力量比较容易得以完全集中。日本的传统中有两个因素使它的设计没走弯路：一个是少而精的简约风格，另一个是在生活中他们形成了以榻榻米为标准的模数体系，这令他们很快就接受了从德国引入的“模数”概念。空间狭小使日本民族喜爱小型化、标准化、多功能化的产品，这恰恰符合国际市场的需求，导致出现日本的电器产品引导世界潮流、横扫世界市场的局面。比如他们把套在木桶外面的箍夸张加大，让它既是功能构件又是装饰构件，称之为“装饰性的使用结构部件”。又比如国际主义风格的产品可以批量生产，并且价格低廉，适合广大民众的需求．它在设计过程中牺牲了民族性、地方性、个性，一心追求共性。 日本建筑“空间的无限定性”概念