明天将是“5·12”汶川大地震的12周年，追思逝者的同时，我们也应该反思，应对震灾，我们还能做些什么？以下是本刊此前整理的有关地震的设计故事和知识，以此引发大家对抗震设计的思考。

?

1

抗震设计的基本思想

抗震设计的目的是，防止地震造成的人身伤亡，使人们的财产损失降到最小限度，同时使地震时不可或缺的紧急活动得以维持和进行。这样从抗震工程学的观点来看，对于建筑而言，下列两点是世界一般人所公认的抗震设计的基本思想：

建筑物在使用期间，遭遇若干次地震（一般为中震或强震）不会招致毁坏。

假定在年内发生一次极为少有的很强烈的地震（一般为烈震或激震），结构物即使受到损伤但并不倒塌，能够保护生命安全。

简单地说，就是要求做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”，而重点是不倒。

我国《建筑抗震设计规范》（）中就有关于建筑抗震设防分类和设防标准的阐述。

建筑物在进行抗震设计时应遵循的原则包括：

1.选择对抗震有利的场地和地基。尽可能选择有利地段，避开不利地段，避免在危险地段内进行建筑。

2.力求建筑物达到较好的整体性和延性。为了防止建筑物倒塌，设计时必须力求提高其安全性和抗震可靠性。

3.建筑物的形式要尽量简单化，防止地震时建筑物产生扭转。如果结构合理、形状规整，地震时就能整体协调一致；如果布局奇形怪状、凹凸不整，地震时应力就会集中在转角处，极易造成破坏倒塌。

4.减轻建筑物自身重量，重心要低。建筑物本身重量同地震荷载成正比，减轻建筑物的构造重量是减轻地震荷载有效的途径。

5.建筑物的各层，都要均衡地配置柱子、抗震墙和斜杆等。

建筑设计是现阶段人们防止地震造成生命财产安全的关键，同时，灾后应急避难场所的设计、灾后应急通讯设计以及诱导疏散设计都是都对灾后减小生命财产损失起着重要作用。

2

经典抗震建筑案例

1

应县木塔

梁思成手绘应县木塔图　图源丨清华大学建筑学院中国营造学社纪念馆

应县木塔又称佛宫寺释迦塔，建于辽清宁二年（年），位于山西省应县城内西北隅，是我国现存时代最久远、体量最宏大的木构楼阁式建筑，堪称世界建筑史上的杰作。自建塔以来，木塔遭受到烈度为7度的地震影响有2次；6度影响有6次；5度影响有9次以上；4度影响有20余次，又经抗日战争期间的炮火袭击，今日的木塔虽饱经风霜、亟待抢修，但也创造了千年不倒的神话。

应县木塔总高67.31米，五个明层、四个暗层总共九层。它平面呈八角型，底层直径30.27米；使用木料约1万立方米，总重量约吨；全塔共应用54种斗拱，这是它能防震的主要原因之一。同时，此塔虽然仍保持楼阁式的外貌，但平面改用八角形，比方形平面更加稳定。

此外，还使用了双层套筒式的平面和结构，等于把中心柱扩大为内环柱，不仅扩大了空间，而且大大增强了塔的刚度。后来金代又在暗层内增加许多梁柱斜撑，使四个暗层成为四个加固钢环，更进一步加强了塔的整体性。梁思成说：“这种木结构之所以能有这样的持久性，就是因为它的结构方法科学地合乎木材的性能。”从这里，我们看到了古代先人抗震结构设计的精妙。

2

日本帝国饭店

“您的建筑就像您的天才的纪念碑，在关东大地震中毫发无伤，祝贺您！”在年9月1日，7.9级的关东大地震后，著名建筑设计师赖特（FrankLloydWright）受到了这样一份电报，而电报中的建筑就是他主持设计的日本帝国饭店。

日本是出名的多地震国家，因此赖特在设计时进行了多方面考虑：在泥质的用地上打了数千根混凝土桩，以加固地基；墙壁是在大谷石和砖之间浇铸混凝土，使其成为一体；屋顶采用铜板，尽量地减轻重量。

在震后，建筑表面上无甚大碍，但内部也有一些损伤，最为严重就是孔雀间的中央塔部分，下沉了将近60厘米，这也使它在现今的反思中饱受质疑。但无论如何，虽然赖特因造价超额、工期拖延而中途卸任回国，灾后的建筑却为他增添了一份声誉，而帝国饭店也成了防震建筑的一个经典案例。

3

美洲银行大厦

年12月22日夜到23日凌晨，非洲尼加拉瓜首都马拉瓜发生强烈地震，市中心个街区成为一片废墟，超过80%建筑物倒塌，而共18层楼、61米高的美洲银行大厦却巍然未动、除了电梯井壁联系梁开裂外，几乎未受地震损害。

美洲银行大厦设计的不同之处正在于它的框筒结构，它使得建筑物在一般受力情况下，有足够的刚度来承受外力；而当受到突如其来的强烈外力时，可由房屋内部结构中某些次要构件（在本例中就正是电梯井壁联系梁）的开裂，使房屋总刚度骤然减弱，从而大大减少对地震力的承受。这种设计思想，突破了以刚对刚的正面思维模式，创造了刚柔相济的结构的典型。而该建筑的结构设计师——美籍华人林同炎也因这一建筑饱受赞誉。

3

抗震设计

1

应急避难所与防灾公园

日本政府于年在《城市绿地保全法》里开始把建设城市公园置于防灾系统的地位。年日本修改《城市公园法实施令》把公园提到紧急救灾对策所需要的设施的高度，第一次把发生灾害时作为避难场所和避难通道的公园称为“防灾公园”。

年1月17日阪神大地震发生后，神户市处大大小小的公园不仅在救灾方面显示了巨大作用，使日本进一步提高了对城市公园防灾救灾功能的认识，而且提供了许多关于建设防灾公园的有益启示。日本政府认识，到对城市居民来说，城市公园的第一大功能与其说是游玩场所，莫如说是防灾救灾的根据地。防灾公园的概念在日本人的思想深深地扎下了根，城市居民对自己身边的公园倍感亲切。

2

诱导疏散设计

诱导疏散设计包括两方面：一是听觉诱导，即直接的警报或声音交流；二是视觉诱导，即关于出口线路一系列视觉暗示，包括指示标牌、应急照明，以及建筑的布局图。

一个清晰可见的视觉信号和简单易懂的建筑布置图将加快紧急疏散。疏散走道和安全出口处都应设置灯光疏散指示标志。疏散指示标志必须按国家标准设置，其尺寸、颜色和外观设计均应使标志明显易见，并且与装修或其它标志形成对比，颜色、格式和形状应统一。疏散用的应急照明，其地面的最低照度不应低于0.5lx，安全出口标志宜设在出口顶部，疏散走道的指示标志宜设置在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上，走道疏散标志灯的间距不应大于20m。

3

手机与抗震减灾技术

移动通讯是20世纪末期发展最为迅速的通讯手段，且在民间极为普及。小小一部手机往往能够在大灾难发生后起到重要作用。以邻国日本为例，日本早就将移动通讯纳入到了抗震减灾应急系统之中，开发了一整套灾害报警系统。地震灾害发生后，可以将地面数字电视信号发送到这种手机上，处于关机状态的手机即会自动开启。利用这套系统，相关部门便可以及时向受灾者发送灾害状况和避难路线等信息。

4

基于互联网的防震抗震减灾技术

互联网在防震抗震救灾中也能发挥出重要的作用。例如在21世纪初，互联网风靡世界之后,日本很快将基于互联网的信息家电纳入到了防震抗震减灾系统之中。年,日本在全国完善和推广了紧急地震速报系统，一旦遍布全国各地的地震仪捕捉到震源传来的纵波信号，该系统即能在3-5秒后发布地震速报。区域应急管理总部电脑接到各地的地震速报后,即可在造成灾害的地震横波到来之前,通过互联网切断连接在互联网上各家各户的家电电源,进而避免地震可能引发的次生火灾。

来源：《装饰》杂志年第6期

原文：《抗震设计谈》

《装饰》杂志欢迎您的来稿

E-mail：zhuangshi