国内外抗震技术一览（下） 同济大学：强化摩天大楼下盘功夫 抓地牢，站得稳，山摇地动也不晃，同济大学结构工程与防灾研究所专家历经十余年，研发成功结构抗震防灾新技术，这一“中国功夫”日前首次在抗震研究强国日本实现工程应用，令建筑物的“马步”扎得更稳。该项成果近期还获得上海市科技进步一等奖。 近年来，随着我国高层建筑结构体系越来越复杂，对高层及超高层建筑的抗震技术需求日益迫切。自1994年起，在该研究所所长吕西林教授的带领下，课题组致力于开发新型的抗震防灾技术。吕西林坦言，在土木工程领域，原始创新非常少，他们的“马步新招”靠的是集成创新，即利用已有技术、设备，达到“1+1>2”的效果。 走在同济大学土木工程系楼梯上，常有人要问：那转角处贴着墙面、顶着天花板的人字形灰色结构干啥用？这正是专家们的得意之作：将橡胶耗能、油阻尼器这两大减震设备创造性地连在一起，不仅能令大楼抵抗住相当于6至7级强震的冲击，而且施工较传统方法更为简易。这一消能减震支撑体系，获得国家实用新型专利，并应用于上海市3项实际工程。如上海港汇广场商务办公楼的加固设计使用了这一创新技术，整个加固过程中广场基本未停业。 让摩天大楼的“下盘功夫”更强，同济大学专家再做“加法”，采用各种滑动支座“并联”橡胶支座，组成全新的组合隔震系统，成功应用于超高建筑的基础隔震。据了解，它已在日本的4个高层建筑工程中发挥作用，当地企业数据显示，这一技术在达到相同抗震效果前提下，工程成本降低10％左右。 兰州大学：整体式装配房屋抗震性能优越 一项由兰州大学开发的抗震住宅“新型装配整体式房屋体系”技术不久前得到甘肃省科技厅、建设厅等相关专家的好评，并拟立项予以实施和推广，应用于灾后重建工作。 据悉，日前甘肃省科技厅专门组织召开了“新型装配整体式房屋体系”专题咨询会。专家一致认为该体系建造速度快，特别适合灾区震后重建，是一项低成本新型抗震住宅建设技术。尤其是“砖混组合房屋”技术，设计合理、成本低廉，具有节约材料、自重轻、便于产业化生产、抗震性能优越、环保节能的特点。 广州大学：推层间隔震新理论 日前，以广州大学为第一承担单位、由中国工程院周福霖院士负责的“新型隔震技术的研究与应用”项目荣获２００７年教育部科技进步一等奖。 “新型隔震技术的研究与应用”项目由广州大学、北京城建设计研究总院有限责任公司、汕头和泰隔震器材有限公司共同完成。广州大学工程抗震研究中心近日收到了教育部有关部门颁发的获奖证书。 据广州大学工程抗震研究中心介绍，“新型隔震技术的研究与应用”成果主要有：一是提出了不同于目前采用的基础隔震结构体系的层间隔震减震结构体系，深入分析了层间隔震的减震机理，建立了层间隔震结构相关理论、分析方法和设计计算方法；二是对层间隔震结构模型进行了系统的振动台模拟地震试验研究，得出隔震层设置在不同位置时层间隔震结构的减震效果变化规律和减震优化参数，此系统和大量的试验研究工作在国内外是少有的；三是开发了具有我国自主知识产权的三维叠层橡胶隔震支座。对受铁道线路振动干扰的住宅进行了三维隔震，成功实现了在满足水平隔震的同时，也隔离竖向环境振动，设计建成了我国首批三维隔震建筑群，为减轻城市交通运输等环境振动的影响、改善城市居民的生活环境，提供了一种有效的途径；四是采用层间隔震结构体系的理论研究成果，设计建成了目前世界上面积最大的层间隔震建筑群。 美国：用隔震和消能减震规避震灾 近年来，随着科学技术的发展，新技术、新材料甚至新的设计思想得到大量的应用，大大丰富了提高建筑抗震能力的手段。其中，隔震和消能减震就是两种建筑结构减轻地震灾害的新技术。 1994年1月17日，美国洛杉矶大地震中，该市相距不远的两个医院，一个是隔震的，地震时医师护士照常工作；另一个是不隔震的，损坏厉害，一直无法恢复工作。1995年1月17日，日本神户大地震，该市的西部邮政大楼和松村研究所大楼等隔震房屋经受了地震的考验，房屋结构安全完好，仪器、设备、装修等丝毫无损。根据其特性，一般来说隔震技术主要适用于较重要的低层和多层建筑，如医院、学校、商场、科研机构以及重要的指挥职能单位。 隔震和消能减震技术目前在美国已有了一定数量的应用，并在震害中有较好的表现。隔震技术是通过在建筑物下方加装橡胶垫，与钢板叠加，当地震发生时，让建筑在橡胶垫上滑动而减少震动，“以柔克刚”的效果很不错。国内外大量的试验和工程实践证明，隔震体系一般可使结构水平地震加速度反应下降60%左右。同时，它耐久性能好，一般使用寿命可在70年以上，远远超过一般民用建筑物50年使用寿命的要求。 日本：给建筑物支柱缠上绷带 日本发明了一种廉价的防震加固技术，以类似安全带的树脂材料“绷带”包裹建筑物内支柱。 由构造品质保证研究所开发的这种防震加固技术称为“SRF工艺”。抗震“绷带”采用树脂纤维编织制造，形状类似安全带。施工时，将抗震带涂上黏合剂，包裹固定在建筑物支柱上。地震发生时，支柱即使出现内部损伤也不会倒塌，这可以确保人员的生存空间。 以一座每层有12间房屋的4层楼为例，通常加固工程需要花费5000万到1亿日元（1美元约合105日元），采用这一技术后，仅需500万日元左右，如果是木质建筑，仅需数十万日元。工程施工也相当简单，构造品质保证研究所此前已经完成了250个此类项目，包括新干线高架桥、医院以及约40栋学校建筑物等。 中国古代：纹式连接减轻冲击力 上世纪50年代，同济大学建筑系有“木结构”的课程，老师告诉学生，中国传统建筑为什么形成为木结构体系？就是因为中国是多地震国家，木结构能抵抗这种灾害。木材有韧性，不易折断，木柱、木梁的连结用卯榫，这是绞式连接，不是刚性的，允许小的移动，就可以减轻强烈的冲击力。古代大型建筑上厚重的屋顶与柱子连接用斗拱，斗拱是一连串的相互卯套的凹凸木块，不用钉子，每一块都是可以活动的。我国的山西省应县木塔（佛宫寺、释迦塔建于1056年）；天津蓟县独乐寺观音阁（建于984年），都是最早的木结构的高层建筑，经历了多次地震，仍巍然屹立，一直完好保存至今。 我国的传统住宅大多是砖木结构，建造时先立木柱架，然后架梁盖屋顶，再砌墙。墙体用砖或泥土，这是围护体，不承受重量，所以中国的谚语中有“墙倒柱不倒”、“房塌屋不塌”的说法，说的就是中国传统木结构的特点。 现在建筑技术发展了，木材也不多了，不可能再去建大量的木结构房屋，但是我们要了解和学习我们祖先们创造的卓绝的遗产和历史的经验，这中间蕴藏着丰富和先进的科技和理念。这是汶川大地震给我们的重要启示。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/50864ccda1c7aa00b52acbfe.html