日本現(xiàn)代抗震建筑的靈感源自何處？一只木箱子！

日本建筑的抗震能力舉世聞名，這要?dú)w功于日本優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。

日本結(jié)構(gòu)抗震研究起步于上世紀(jì)初，最初確立于1924年“抗震結(jié)構(gòu)之父”內(nèi)藤多仲提出 “架構(gòu)建筑抗震結(jié)構(gòu)論”。而鮮為人知的是，啟發(fā)內(nèi)藤提出這一理論的居然是一只旅行箱。

出生于1886年的內(nèi)藤多仲原本是東京帝國大學(xué)（今東大）造船專業(yè)的高材生，由于日俄戰(zhàn)爭后造船業(yè)不景氣，內(nèi)藤轉(zhuǎn)入建筑學(xué)，師從建筑學(xué)家、結(jié)構(gòu)工學(xué)家佐野利器。

當(dāng)時(shí)日本的營造技術(shù)基本被歐美理念主導(dǎo)。在明治維新推崇的西化理念和外國教員的教導(dǎo)下，建筑界放棄了傳統(tǒng)的柔性木結(jié)構(gòu)，改用磚、石，但對(duì)于地震多發(fā)的日本來說，這些材料太重、太脆。

▲當(dāng)年啟發(fā)內(nèi)藤的木質(zhì)行李箱

1917年，內(nèi)藤前往美國留學(xué)一年。去程由于行李太多，他卸下了旅行箱的分隔板，結(jié)果塞滿行李的旅行箱擠壞了。他開始懷疑分隔板對(duì)旅行箱抵抗外力有重要作用，于是回程用同樣的旅行箱同樣塞滿行李而不卸下分隔板，結(jié)果箱子完好無損。

1918年，內(nèi)藤結(jié)合之前學(xué)習(xí)的船結(jié)構(gòu)理論提出了以“抗震壁”（又稱耐力壁，承重壁）為核心的結(jié)構(gòu)抗震論?？拐鸨谟射摻罨炷猎?，在木質(zhì)結(jié)構(gòu)壁內(nèi)加入鋼筋網(wǎng)格，在其中灌入混凝土，由于鋼筋與混凝土的線膨脹系數(shù)相近，因此不會(huì)因環(huán)境變化產(chǎn)生較大應(yīng)力，堅(jiān)固穩(wěn)定。

將縱向支撐房屋的墻壁，以及地板，天花板等建筑物的框架壁都建成抗震壁，可大大提高建筑抵抗地震和風(fēng)等外力的能力。

日本興業(yè)銀行總部大樓

1923年，根據(jù)內(nèi)藤的這一理論建造的日本興業(yè)銀行總部大樓竣工。同年9月1日發(fā)生關(guān)東大地，整個(gè)東京幾乎化為廢墟，核心商業(yè)區(qū)丸之內(nèi)的按照歐美技術(shù)建造的大廈也被摧毀，但卻有一幢建筑安然無恙，它就是日本興業(yè)銀行總部大樓。

關(guān)東大地震令日本建筑界開始重新審視日本結(jié)構(gòu)工程的理念。內(nèi)藤在地震次年正式提出“架構(gòu)建筑抗震結(jié)構(gòu)論”，得到日本政府高度重視。同年政府根據(jù)該理論頒布《市街地建筑物法》，首次規(guī)定所有建筑物必須測定地震時(shí)能夠承受地“水平震度”，這是今天在日本獲得建筑開工許可所必須提交的《抗震報(bào)告書》的雛形。也是從那時(shí)起，木、鋼和鋼筋混凝土開始成為日本建筑的主要結(jié)構(gòu)材料。

由內(nèi)藤奠基的日本的結(jié)構(gòu)抗震理念就是讓地震發(fā)生的破壞力不直接作用于建筑，從而防止建筑物受損。

在抗震壁、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之后，日本又研究出在房屋和地基之間設(shè)基礎(chǔ)隔震（比如滾軸、橡膠墊）或減震結(jié)構(gòu)來抗震的方法。1983年日本第一棟采用這種方法的建筑問世，因抗震功能優(yōu)秀，很快在日本各地普及。今天東京有一座免震結(jié)構(gòu)公寓高達(dá)93米，基礎(chǔ)隔震層使用了新研制的高強(qiáng)度16積層橡膠。

后來又出現(xiàn)了浮力結(jié)構(gòu)的“減震層”，在上層結(jié)構(gòu)與地基之間設(shè)置貯水槽，水的浮力承擔(dān)建筑物大約一半重量，即減輕了地基的承重負(fù)荷，又可把隔震橡膠小型化，降低支撐構(gòu)造部分的剛性，從而提高與地基間的絕緣性。

日本近年來還研究出彈簧地基、房纏“繃帶”（采用樹脂材料作為抗震“繃帶”包裹建筑物支柱，從而達(dá)到防止支柱在地震時(shí)發(fā)生倒塌的目的）等多種新方法，讓建筑物的抗震功能不斷提升。同時(shí)隨著房屋折舊抗震功能會(huì)有所下降，日本還非常注意給建筑物做定期“體檢”，不斷提高和完善建筑物的抗震功能。

今天在早稻田大學(xué)新宿若松町校區(qū)的內(nèi)藤多仲博士紀(jì)念館內(nèi)，還陳設(shè)著當(dāng)年啟發(fā)內(nèi)藤的那只行木質(zhì)行李箱。邊角和側(cè)面已經(jīng)斑駁破損，但結(jié)構(gòu)完好。近90年來，它靜靜見證了日本的結(jié)構(gòu)抗震從承重壁、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，到橡膠層、浮力層、滾動(dòng)層等減震層的不斷進(jìn)化。

來源：萬科周刊，文：詠言（萬科周刊特約撰稿人）。版權(quán)歸原作者，若涉及侵權(quán)，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們會(huì)第一時(shí)間處理。