《科技创新与品牌》杂志社特别报道

与“最牛教学楼”相媲美的“地震不倒房”

        在去年发生的举世震惊的“汶川大地震中”中,一条地震断裂带刚好从四川省彭州市白鹿镇中学校区内穿过,从而导致一栋新建教学楼被整体抬高近3米,楼体依然屹立原地不倒,而在其旁边的教师宿舍完全垮塌,旧教学楼、办公楼均成危房。与“长高”的新教学楼相对十多米远、且在同一时间施工建设、有同一地面高度的一栋四层新教学楼,成了鲜明的参照物。这座挽救了上千学生生命的教学楼被称作“最牛教学楼”。如今,它已经成为白鹿镇地震遗址景区的核心景观。

        与“最牛教学楼”有着同工异曲之妙的,是由李安国工程师发明的一种叫“有人工断裂面的抗震住房”,获得国家专利。专利的申请日是2008年6月26日,授权公告日是2009年3月25日,专利号:ZL2008200639763。
        我国是一个多地震的国家,受经济发展条件的限制,预计在相当长的时间内建造砖混结构住房仍然是多数人的选择。如何让砖混结构住房能满足抗震需要,又要成本低廉?“有人工断裂面的抗震住房”的发明已解决了这一急需的技术问题。发明人李安国通过本刊宣布放弃专利,并希望大家今后建的房子能像“最牛教学楼”一样。
        所谓的“地震不倒房”,就是在新建房屋的地基上覆盖一层油毡或报纸,利用地基与建筑主体间的“人工断裂面”抗震的一种新型抗震住房,获国家实用新型专利。利用独创的“离合器理论”解释5•12汶川地震“最牛教学楼”屹立不倒的原因。发明“有人工断裂面的抗震住房”的成都市气象局工程师李安国称,新技术可用于地震多发带的低层砖混结构住房,类似“最牛教学楼”屹立不倒的原理。
最牛教学楼        李安国说,地震能量主要以振动形式的机械能作用于房体,现有的住房从基础到屋面自成一体,约为住宅高度十分之一的埋基脚与固定在地面上的房体连接,就好像汽车的“离合器”处于联动状态。在遇到地震时,地基受到地震能量会立即直接并毫无衰减地传递到与其固定连接的住房上,令房屋剧烈摇动甚至倒塌毁坏。而“有人工断裂面的抗震住房”则是在新建住房的设计施工中,把楼房设计为一个类似集装箱的无基脚整体。在房屋地下、地上两部分之间铺垫彩条塑料布等进行“人工断裂”,达到抗震的目的。“房屋地下部分就相当于‘离合器’的主动盘,地上部分则是被动盘。在遇到地震时,因‘离合器’仅处于部分联动状态,地基受到的地震能量就会在人工断裂处衰减,使住房具有抗震功能。”
        在1976年的唐山大地震中,也有一些没有倒的房子。其中有两幢是当地人为了防潮,在墙体下“垫”了两层油毡,地震发生时,油毡以上的墙体发生了滑动,缓解了地震对房子的破坏。现在看来,不管是唐山人当年的“原创”,在墙体下“垫”了两层油毡,还是“木结构”住房,其整体也可以在基础上移动,都是“离合器”的“部分联动状态”,都是不自觉地应用了“人工断裂面”对地震能量的“隔离”作用。2009年6月3日,发明人也特别去看了“最牛教学楼”。它处在震源东西两条断裂之间的重震区,原本是应该有严重损伤的,但特别幸运的是它刚好建在其下的一段“接近水平断层”的上盘地面上,地震时上盘逆冲,它随地面抬高三米,抬高后并在地震纵波的冲击下,楼房基础与回填材料“松动”,楼房地平的混凝土与回填材料“分离”。其后,尽管在强烈地震的摇晃下,这些“接近水平的断层”、“松动”和“分离”,形成了像“离合器”处于“部分联动状态”,地震能量在传递给“最牛教学楼”时有了很大的衰减,所以使得这栋教学楼“最牛”。 这又是“离合器”的“部分联动状态”,这又是不自觉的应用了“人工断裂面”对地震能量的“隔离”作用。
        那么将房屋主体与地基人为隔断后,房屋是否会因地基不稳,不待地震来袭便成了“楼倒倒”?对此李安国解释说,原则上房屋重心仍在支持面上就不会倾倒,城乡多见的三四层、二三单元的低矮砖混结构住房重心均较低。“实际上是把这种楼房看成一个整体结构的集装箱,虽无基脚但结构稳定,地震来袭时可随震波滑动,从而避免主体结构直接受损。”
        注:李安国,1957年出生,成都市气象局工程师,已取得五项专利。