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认识建筑抗震隔震减震技术

类别:研发进展 发布时间:2025-07-16 浏览人次:

  地震发生时,建在地面上的建筑物会随着地面一起摇晃,轻则造成建筑构件、内部设施、装修损坏,重则造成建筑倒塌。通常建筑抗御地震的对策有三种:抗震、减震和隔震。

  “抗震”是让建筑物能够承受地震时发生的摇晃。要达到上述目的,一是建筑的梁、柱、墙等承重构件强度要能够抵抗可能受到的地震作用(国家规定的本地区抗震设防烈度);二是构件要有一定的韧性,即使发生变形也不至于马上破坏;三是要求建筑构架稳定,摇晃时不能散架。“抗震”靠加强结构的强度和韧性来抵抗地震,当地震作用力大于建筑结构抗力时,建筑结构就会发生破坏。传统抗震结构对地震的摇晃有放大作用,而且随高度增加,这就是为什么住在高楼上的人对地震感觉更强烈的原因。

  “减震”是在建筑物内设置可以吸收能量的称之为“阻尼器”的各种装置,阻尼器把建筑摇晃的部分能量“吸引”过来加以吸收和耗散,这样作用在建筑构件上的地震力和变形就减小了,建筑的摇晃程度就会减轻。相比之下“抗震”建筑完全以建筑自身构件变形和损伤为代价来吸收地震能量。

  “隔震”是直接将地震时冲击力隔离,使之不能传递到建筑物上的一种方式。房屋要与大地隔离自然会想到漂浮、滚动、滑动等方式。总之,就是要在地面与建筑物之间设置一个柔软的隔离层,地震时隔震层会随地面产生大的变形,地震波的高频(振动快)成分就传不上去,建筑上部结构摇晃的周期被延长,仅发生缓慢的平动,构件变形会很小,建筑的主体构件、装修和内部设施都能够得到了有效保护。

认识建筑抗震隔震减震技术(图1)

  研究表明,合理设置阻尼器可以使结构加速度反应减小30%左右。阻尼器种类较多,如常用的金属阻尼器、粘滞阻尼器,还有摩擦阻尼器、粘弹阻尼器和调谐质量阻尼器等。

  减震技术适用范围广阔,几乎可以用于所有类型的建筑,钢筋混凝土结构、钢结构、木结构,建筑、桥梁、构筑物等。通常,结构越高、越柔、跨度必赢网址越大、变形越大,消能减震效果越显著,适用于地震多发区各类建筑抗震和沿海地区建筑抗风等。

  我国古代很早就已经有了朴素的基础隔震思想,例如北京紫禁城主要建筑都建于大理市高台上,上面有一层柔软的糯米层(类似隔震层),一定程度上隔离了地震作用。

认识建筑抗震隔震减震技术(图2)

  现代意义上的基础隔震技术兴起于20世纪70年代,法国和新西兰学者分别研发了由橡胶、钢板叠合而成的橡胶支座和铅芯橡胶支座,隔震技术进入了实用化阶段。目前,国内外用于建筑的隔震装置主要有橡胶隔震支座和滑移(滚动)支座两大类,最常用的是橡胶隔震支座。

  现如今,最常用的还是“抗震”技术,国家已强制使用建筑机电抗震,抗震支架的使用已经是很广泛了。

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