减隔震技术：“以柔克刚”化解地震灾害
今年5月12日是我国第12个全国防灾减灾日。5月11日，市地震台举办防震减灾日宣传教育活动，邀请市民代表、专业人员等一起走近临沂市减隔震技术的应用现场，近距离感受“以柔克刚”的减隔震技术的智慧和力量。
抗震设防是生命财产安全的保护伞
市地震台台长朱士泉介绍，临沂市的区域地震构造复杂，中国东部最大的断裂带——郯庐断裂带纵贯临沂市南北，历史上1668年郯城8.5级大地震就发生在该断裂带上。在其西侧还发育着一系列北西向断裂，这些断裂具备发生中等强度地震的构造背景，其中的苍尼断裂发生了1995年苍山5.2级地震。最近一次3级以上的地震为2018年4月11日发生在平邑县的3.1级地震。
从目前来看，“大震没有，小震经常”是临沂市地震发生的鲜明特点。记者了解到，临沂市90%以上地震为主震余震型，其主要特点是几乎没有前兆。由于科技水平的局限，目前世界上对此类型地震尚无有效的预测方法。
“人类虽然无法准确预报地震，但我们可以通过科学研究、对症下药，为人民的生命财产撑起一把‘保护伞’。”朱士泉台长说，“这把‘伞’就是抗震设防。”
从全球的重大地震灾害调查中可以发现，95%以上的人员伤亡都是土木建筑物受损或倒塌所引发的。抗震设防，就是把地震工作重点转到预防上来，提高建筑物的抗震能力，减轻地震时建筑物的损毁程度，保护人民生命财产安全。
记者了解到，目前，临沂市房屋建筑、交通、电力、通信等重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，都按照国家有关规定进行了相应标准的抗震设防。市民最关心的房屋建筑等一般建设工程，也都是按照国家颁布的《第五代地震烈度区划图》或者地震小区划结果所确定的抗震设防烈度要求进行抗震设防。其中，学校、医院、幼儿园等人员密集场所的建设工程在原地震烈度基础上提高1度进行抗震设防。
临沂市目前执行的国家工程建设抗震设防标准，虽能满足“中震可修、大震不倒”的要求，但建筑物距离在大震、中震作用下能迅速恢复使用功能还有不少差距，存在人员伤亡和经济损失的风险。
“以柔克刚”的减隔震技术
怎样保证建筑物在大震、中震之后迅速恢复使用功能？怎样才能趋利避害，将地震灾害的损失降低到最低限度？
市地震台二级调研员闫洪朋进一步介绍，抗震设防，就是把地下搞清楚，把地上建牢固。“搞清楚地下”，就是在建筑的时候，避开地震活动强烈的区域。“地上建牢固”，一是加大抗震设防的烈度，用强度高的钢筋和水泥。第二，就是推广减隔震技术，减轻地震力的破坏，“以柔克刚”保护建筑物不受地震侵害。
所谓减隔震技术，通俗一点理解，就是将建筑物的上部结构与基础隔断，在其间放置“橡胶垫”等弹性物质，这种物质可以削减地震发生时80%的破坏能量，房屋就会变成具有极强抗震能力的“抗震楼”“抗震房”。
市地震台副台长庄乾元介绍，常规抗震房屋采取刚性抗震方法，通过增加截面尺寸、提高材料强度等级来提高抗震能力。采用减隔震技术，则立足于“隔”、以柔克刚，即增加基础和上层结构之间的缓冲，来消耗地震力，从而达到提高建筑物抗震性能的作用。
目前，橡胶隔震支座是国内推广应用减隔震技术领域的一个主要产品。从外观看，橡胶隔震支座就是一个由橡胶、钢板层层粘合组成的圆形“黑疙瘩”。看似其貌不扬，实际上，它可是名副其实的高科技产品。
市地震台台长朱士泉拿着一个橡胶隔震支座模型介绍，这个东西由多层橡胶和多层钢板交替重叠组合而成，类似于“千层饼”的结构。但是，这个“饼”的科技含量特别高，橡胶、钢板的数量、成分、组合都需按照不同的建筑物结构来“排列”。从专业角度而言，每个隔震支座的生产，都得按照建筑物的所在地质条件、建筑物结构整体特性和结构布置、结构刚度等各种因素精确计算，量身定做，既要做到符合建筑物的垂直承载力及垂直刚度，又要实现有稳定的复位能力、抗老化性、耐久性、防火性、耐酸碱等，以达到建筑物减少地震反应的目的。
近年来，减隔震技术作为一种新型的抗震技术获得飞速发展。该技术由中国工程院院士周福霖教授主导研究，起步于1976年唐山大地震，1983年基本建成理论体系。2013年，四川雅安7.0级地震中，安装了隔震设备的芦山县人民医院门诊综合楼，震后外观完整、结构完好无损，在后续救灾医疗救助中发挥了重要作用。
5月11日，临沂双月湖实验学校建设现场，记者跟随专家和市民代表进入地下室观察发现，1米多高、光线较暗的空间里，每个结构柱底部都有一个直径在600毫米左右的圆饼状橡胶隔震垫。
震安科技山东区总经理张兆金现场介绍，橡胶隔震支座直径不等，特点是一层橡胶、一层钢板逐层叠加，中间是铅芯，这样的支座既有柔性又有刚性，地震来临时可以通过橡胶的受力变形，使地震大部分能量得以缓冲消减。和传统建筑加强结构的刚度和强度不同，减隔震技术可以阻隔地震能量传递、增加结构的塑性变形能力吸收和消耗地震能量，达到“以柔克刚”的目的。
据了解，临沂市自2015年开始强制推广应用减隔震技术，截至目前完成减隔震建筑总面积220多万平方米，主要应用在学校、医院等人口密集型场所，民用建筑还没有得到广泛应用。
目前，市地震台正在积极协调引进减隔震技术设计机构、检测机构，在山东建业工程科技有限公司（原临沂市建设安全工程质量检测中心）设置了一条抗震支座检测线，帮助施工企业培养减隔震技术施工队伍，推进“一站式”服务等一系列措施，争取把减隔震技术纳入基本建设流程，强制性推行，达到增强临沂市建筑工程抗震性能的目的。
“在确保国家基本烈度设计的基础上，积极采用减隔震、钢结构等新技术，能够有力提升建筑物的抗震水平，为建筑物的结构安全提供双保险，这也是专家普遍认可的。目前，港珠澳大桥、北京新机场等国内知名建筑都采用了这种新技术。”市地震台震害防御科负责人说。
推广减隔震技术 造福沂蒙人民
早在2015年，市住房和城乡建设局就发文要求，加快推进临沂市减隔震技术应用。以下工程设计应采用减隔震技术：抗震设防烈度8度区和7度（0.15g)区的特殊设防类（甲类）工程；抗震设防烈度8度区的新建3层以上（含3层）中小学、幼儿园的教学用房、学生宿舍、学生食堂等人员密集的公共建筑；抗震设防烈度8度区的新建医疗建筑中三级医院的门诊、医技、住院用房。另外，以下工程设计时应优先采用减隔震技术：抗震设防烈度8度区的二级医院的门诊、医技、住院用房，县级及以上的独立采供血机构的建筑，抗震设防烈度7度（0.15g)区的三级医院的门诊、医技、住院用房等。
据了解，临沂市已有近百所公益建筑采用了这一技术，其中，金锣糖尿病康复医院建筑面积18万平方米，是山东目前最大的单体隔震项目。
在山东建业工程科技有限公司新上的抗震支座检测线上，一台巨型压剪试验机如同肃立的变形金刚，等待着前来受检的隔震支座。检测人员介绍，这台机器是江北第一台隔震支座检测压剪试验机，也是全国隔震支座第三方检测机构中吨位最大的一台。
实验人员操作机器，直径500毫米的橡胶隔震垫经受了200吨—300吨的垂直重压，又在水平方向变形错位200毫米后，慢慢恢复原状。检测人员告诉记者，在建筑物现有的条件下，增加使用这一支座，能够大大增强抗大震的能力。
业内人士介绍，应用建筑隔震技术，虽然增加了隔震装置的费用(约150-200元/平方米)，但另一方面，由于采用隔震设计，上部结构所承受的地震作用减小，房屋抗震等级更高，房屋更为安全。另外，隔震建筑能做到大震不倒，甚至震后都不需要维修或简单维修即可使用，从根本上降低了地震造成的经济损失。
一路行程，一路收获。随后召开的减隔震技术推广应用座谈会上，市民代表畅所欲言。市政协委员郭洪伦、孙铭泽和市人大代表毛会涛、姜开德等都认为，相对于临沂的特殊情况，目前抗震设防标准主要按照7度、8度设防，但只能抗御6级地震，遇到7级、8级强震怎么办？强势推广减隔震技术，增加市民的安全感和幸福感，势在必行，“推广越快，百姓得实惠越快”。市人大代表梁幼华认为，应尽快出台减隔震技术的临沂地方标准。市人大代表姜开德、市政协委员王坤和陈际科从宣传的角度，也各自提出了很好的建议。
对于临沂市来说，推广减隔震技术需要各界共同努力、强势推行，这是记者采访中的感受。从开发商的角度讲，需要以市场为导向，应用好减隔震等新技术、新材料，建造更安全、更抗震的房子。从市民的角度讲，选择具有“抗震因子”的房子趋利避害，生命财产安全才能得到充分保证。从政府部门的角度，要推进“韧性城乡”建设，开展弹性城市建设，增强社会和城市的震后自我恢复功能。在农村，加强农居实用抗震技术研究开发，确保隔震砖等新型建筑材料推广应用取得实效。打造“风雨不动安如山”的房子，这是实际需要，是大势所趋，也是民生企盼。
临报融媒记者 孙玉光 梅鲁生 通讯员 李蒙
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