什么样的建筑最抗震最牢固?

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什么样的房屋设计最抗震最牢固呢?下面,我们来了解一下,日本房屋抗震的一些方法:

刚性结构

日本的建筑善于利用刚性结构提高建筑物的抗震性能。据了解,日本许多高层公寓会在刚开始销售后不久即售罄,一个重要因素就是这些高层公寓多半与高层写字楼作了同等水平的抗震设计。一座号称日本最高的公寓,使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管,确保了抗震强度。这种钢管的直径最大达800毫米,厚度达40毫米,而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混凝土。

在中国,高层公寓通常以柔性结构为主流,一般靠整个建筑来减弱地震引起的摇动。这种建筑在强风刮过来时,楼的结构也会发生一定的摇动。而日本建筑多数采取刚性结构,这样摇动大大降低。例如,7级以上的大地震发生时,柔性结构的建筑一般要摇动1米左右,而刚性结构建筑只摇动30厘米。

使用橡胶

日本建筑师普遍使用橡胶提高建筑物的抗震性能。例如,在日本东京有一座免震结构公寓,尽管高达93米,但其外围使用了新研制的高强度16积层橡胶,建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样,在裂度为6的地震发生时,就可将建筑物的受力减少至1/2。

地基设水槽

日本开发出一种“局部浮力”的抗震系统,即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。据日本媒体报道,这种技术是在建筑物上层结构与地基之间设置贮水槽,使建筑物受到水的浮力支撑。水的浮力承担建筑物大约一半重量,既减轻了地基的承重负荷,又可以把隔震橡胶小型化,降低支撑构造部分的刚性,从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时,由于浮力作用延长了固有振荡周期,即晃动一次所需时间,建筑物晃动的加速度得以降低。因此,在城市海湾沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。这种技术不仅具有较好的抗震效果,同时贮水槽内贮存的水在发生火灾时还可以用来灭火,或者作为地震发生后的临时生活用水。更重要的是这一系统成本并不算高,以八层楼医院为例,成本比普通抗震系统高出大约2%。

滑动体基础

用“滑动体”基础提高建筑物抗震性能。这种技术适用于独户、古旧建筑,可以有效地进行古建筑的防震保护。这种技术是在建筑物与基础之间加上球形轴承或是滑动体,形成一个滚动式支撑结构,从而减轻地震造成的摇动。日本目前已经对国立西洋美术馆等古旧建筑实施了这种补修工程。

弹簧地基

为了抗震,日本人可谓绞尽脑汁。日本鹿岛的建筑部门发现了一种防震大楼的建筑方法:将弹簧安装在大楼的地基上。这种防震大楼的特点是:在大楼地基的基础部分和大楼主体部分之间安装上弹簧,让大楼处在一种漂浮状态。由于弹簧是在一种能够吸收地震和其他振动的中介物,无论地基如何晃动,大楼本身都不会受到过于强烈的冲击。实验证明,6-7级的地震经过弹簧抵消后,其震动都会降低到原来的1/10。

房缠“绷带”

在地震频发的日本,一种新型廉价防震加固技术悄然兴起,这种技术采用树脂材料作为抗震“绷带”包裹建筑物支柱,从而达到防止支柱在地震时发生倒塌的目的。

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  • 本文由 发表于 2019年10月12日 16:05:22
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