1976年7月28日3時42分53.8秒，中國河北省唐山、豐南一帶（東經(jīng)118.2°，北緯39.6°）發(fā)生了強度里氏7.8級（矩震級7.5級）地震，震中烈度11度，震源深度12千米，地震持續(xù)約12秒。地震造成242769人死亡，16.4萬人重傷，名列20世紀(jì)世界地震史死亡人數(shù)第二，僅次于海原地震。

時至今日，距唐山大地震已有40周年，時間雖已久遠，但看到這些數(shù)字時仍然是觸目驚心，歷歷在目。那些倒塌的房屋、破碎的瓦礫；讓全國人民內(nèi)心受到了極大的觸動。悲痛之余，我們應(yīng)該對震害所造成的巨大損失進行反思，美國一位專家曾說過，“造成傷亡的是建筑物，而不是地震“，因此，提高建筑物抗震性是減小地震所造成的生命和財產(chǎn)損失的根本途徑。

從建筑材料的角度來看，抗震建筑材料必須具備輕質(zhì)、高強、高韌等特性，例如：木、輕鋼、鋼、鋼筋混凝土、復(fù)合材料。

①20世紀(jì)50年代期間，日本學(xué)老提出了結(jié)構(gòu)變剛度的減震措施

②20世紀(jì)60年代初，我國學(xué)者提出了砂層和橡膠層結(jié)構(gòu)隔震的思想和方法

③20世紀(jì)60年代，新西蘭、日本、美國等震國家對隔震、減震系統(tǒng)開展了深入系統(tǒng)的 理論、試驗研究

④60年代末美國學(xué)者提出在結(jié)構(gòu)中設(shè)置非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耗能元件，分擔(dān)和耗散本來由結(jié)構(gòu)構(gòu)件耗散的能量

⑤1972年，美國學(xué)者結(jié)合現(xiàn)代控制理論，提出土木工程結(jié)構(gòu)振動控制的概念

⑥上游材料得到迅速發(fā)展，從而帶動中下游產(chǎn)業(yè)的進步，尤其是和環(huán)保理念的結(jié)合，將是未來發(fā)展趨勢。

地震產(chǎn)生的地震波在地下傳播引起強烈的地層運動

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通過地層運動將地震力傳遞給建筑物的上部結(jié)構(gòu)

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引起建筑物倒塌

體波傳播示意圖（a）縱波  （b）橫波

地震波有縱波、橫波和面波三種梢傳播方式，縱波最先傳遞到地面，它是推進波，表現(xiàn)為上下振動的形式，對建筑結(jié)構(gòu)的破壞性不大；繼而到達地面的是橫波，它是剪切波，表現(xiàn)為水平振動的形式，對建筑結(jié)構(gòu)的破壞性較縱波強；最后到達地面的是由縱波與橫波相遇后所形成的混合波，我們稱之為面波，其波長大，振動強，破壞性最大。

面波傳播示意圖

當(dāng)面波到達地面后，使得建筑物下部發(fā)生劇烈震動，再加之建筑結(jié)構(gòu)本身的自重加速度的綜合作用，使得面波及建筑物自身的重力形成了不定向的巨大合力，這一合力的巨大沖切作用會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的瞬時突然坍塌。

木材

中國傳統(tǒng)建筑主要是木結(jié)構(gòu)，由于其質(zhì)材的柔性具有良好的抗震性能，其成本也不是很高。但在人口眾多的中國推廣木材做建筑材料卻存在如下問題：

①沒有如此巨大的森林資源可供采伐而不破壞生態(tài)；

②即使木材可以源源不斷，結(jié)構(gòu)上，木材并不適合城市的高層集合建筑，而且防火規(guī)范通不過。由此可見，用木材做主要抗震材料在我國是不切實際的。

加氣混領(lǐng)土

加氣混凝土是以硅質(zhì)材料(砂、粉煤灰及含硅尾礦等）和鈣質(zhì)材料(石灰、水泥)為主原料，摻加發(fā)氣劑（鋁粉），通過配料、攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓、養(yǎng)護等工藝過程制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。因其經(jīng)發(fā)氣后含有大量均勻而細(xì)小的氣孔，故名加氣混凝土((AAC）。

早在三十年代初期我國就開始生產(chǎn)這種產(chǎn)品，并廣泛使用于上海國際飯店、上海大廈、福州大樓、中國人民銀行大樓等高低層建筑中，是一種優(yōu)良的新型建筑材料，具有以下優(yōu)點：①重量輕；②保溫隔熱性能好；③強度高；④抗震性能好；⑤加工性能好；⑥具有一定耐高溫性；⑦膈音性能好；⑧有利于機械化施工；⑨適應(yīng)性強。

鋼纖維混凝土

鋼纖維混凝土是在普通混凝土土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。

鋼纖維混凝土的力學(xué)性能：普通鋼纖維混凝土的纖維體積率在l%~2%之間，較之普通混凝土，抗拉強度提高40%~80%，抗彎強度提高60%~120%，抗剪強度提高50%~100%，抗壓強度提高幅度較小，一般在0~25%之間，但抗壓韌性卻大幅度提高?，F(xiàn)在施工工藝中，逐漸采用濕噴鋼纖維混凝土，目前使用長20~40mm厚0.5mm的鋼纖維。

碳纖維復(fù)合材料

碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工業(yè)制造成的。碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不用而異，一般在90%以上。

碳纖維具有以下優(yōu)點：①高強度，是鋼鐵的5倍；②出色的耐熱性，可耐受2000℃以上的高溫；③出色的耐熱沖擊性；④低熱膨脹系數(shù)（變形量小）；⑤熱容量?。ü?jié)能）；⑥比重小，鋼的1/5；⑦抗腐蝕性能好；⑧抗輻射性能優(yōu)秀。

碳纖維主要是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強度、比模量等綜合指標(biāo)在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量等要求嚴(yán)格領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料都是頗有優(yōu)勢。

建筑防震抗震設(shè)計上有一個基本要求：“小震不壞、中震可修、大震不倒”。

我國對房屋建筑的防震抗震要求越來越嚴(yán)格，為此，國家領(lǐng)布了《中華人民共和國防震減災(zāi)法，國家鼓勵和支持防震減災(zāi)的科學(xué)技術(shù)研究，推廣先進的科學(xué)研究成果，提高防震減災(zāi)工作水平。

國家關(guān)于房屋抗震的標(biāo)準(zhǔn)不少，其中最關(guān)鍵的是《建筑坑震設(shè)計規(guī)范》，無論是梁的鋼筋配置還是混凝土的強度、鋼材的抗拉強度都有詳細(xì)的規(guī)范要求和嚴(yán)格的計算公式?！督ㄖこ炭拐鹪O(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》、《城市坑震防災(zāi)規(guī)劃管理規(guī)定》等國家標(biāo)準(zhǔn)， 對建筑物抗震設(shè)防分類、責(zé)任劃歸、防災(zāi)規(guī)劃均有具體劃分。

汶川地震后新修訂的《防震減災(zāi)法》中，增加第四十三條：國家鼓勵、支持研究開發(fā)和推廣使用符合抗震設(shè)防要求、經(jīng)濟實用的新技術(shù)、新工藝、新材料。

北新集團建材股份有限公司

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①綠色高韌性水泥基復(fù)合材料

香港科技大學(xué)土木及環(huán)境工程學(xué)系系主任梁堅凝，與內(nèi)陸多名大學(xué)教授聯(lián)合研究的綠色高韌性水泥基復(fù)合材料，奪得國家教育部高等學(xué)?？蒲袃?yōu)秀成果獎自然科學(xué)一等獎。該材料適年于抗震建筑和外墻維修。

此次研究的新材料，在傳統(tǒng)混凝土物料中，加入纖維聚乙烯醇，使其具備延性，控制裂縫不易張開，達到提高抗震性能和防止鋼筋生銹兩大好處。梁堅凝指新材料的耐用性比一般混凝土高兩至三倍。

②升騰與中國建材合作項目抗震節(jié)能房

③關(guān)注密肋

由國家建設(shè)部、科技部、國家自然科學(xué)基金委下達并資助的《密肋壁板結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅體系》項目，主要墻體材料混凝土及輕質(zhì)材料復(fù)合，是一種新型節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)過20多年的試驗和研究，終于有了成果，并分別獲得科技部“發(fā)明專利”和建設(shè)部“科技成果推廣”項目。

為使科技成果迅速轉(zhuǎn)化，加快成果消化和利用，以“三新”即：新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝，推動“一高一低一促”即：提高工程進度、降低工程成本，促進我省低碳住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展，建筑材料在不斷的改良和革新，每種建筑材料都有自己的優(yōu)點和缺點，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)充分考慮各種建筑材料的特性；揚長避短，從多方面考慮，確保建筑結(jié)構(gòu)既安全又經(jīng)濟。

現(xiàn)在雖然抗震材料的發(fā)展取得了很大的進步，但我們也應(yīng)該意識到這是遠遠不夠的。相信隨著科技的發(fā)展與科研人員的不懈努力，抗震材料的大家族會原來越龐大，我們的房屋也會越來越堅固，能抵抗各種災(zāi)難。