地震会导致建筑物的严重倒塌,引起巨大的伤亡和损失,但目前人类还无法预见和阻止地震的发生。
我国处于大规模城市建设的阶段,越来越多的高层建筑矗立在城市的中央,所面临的地震风险也与日俱增。
隔震技术与传统抗震设施相比拥有明显优势,并已取得了很好的防灾减灾效果。
01.隔震原理和特点
隔震结构示意图
隔震技术,就是在建筑物的基础、上部结构之间,用橡胶支座和其他隔震装置设置一道“隔震层”,通过隔震层的变形和损坏消耗大部分地震能量,只有少部分能量向上部结构传递,相当于延长了结构本身的振动周期,保证建筑物在遇到强烈地震时不出现倒塌和严重破坏,有效降低地震的损害。
现阶段隔震技术的理论研究日趋成熟并且发展出了多种隔震方式,如基础隔震、层间隔震、局部隔震等;按支座形式又可分为悬挂隔震、滑动隔震、摩擦滚摆隔震等。
在众多的隔震技术中对于橡胶支座隔震的研究处于核心地位。
橡胶支座隔震技术是世界上发展最成熟、应用最广泛的隔震技术,隔震效果也最为显著。
隔震橡胶支座
具体应用方法是将叠层橡胶支座有规律的布置在基础与上部结构之间,形成一层塑性连接装置,既增大了建筑物的振动周期,又可以减小结构的水平刚度和水平加速度,并消耗掉了一部分地震能,从而减少了地震对上部结构的破坏。
北京大兴国际机场橡胶隔震支座布置图
02.国内外隔震技术的应用发展
加州大学对基础隔震技术进行的测试
由于日本和美国的西海岸是世界上地震较为频发的地区,所以日本和美国是最早进行隔震技术探索的主要国家。
八十年代美国和日本各自建成了第一座采用橡胶支座的隔震建筑,此后隔震技术的研究在全球各地区都有展开。
但是在诸多国家中,日本的隔震技术发展最快、应用也最广泛。
日本在年建成了国内第一座采用隔震橡胶支座的住宅,日本建筑界称之为“日本第一号”。
位于东京的八千代台住宅
然而隔震支座在此住宅中的使用并没有带动隔震技术在日本大规模应用,直到年阪神地震的发生才走进日本政府和民众的视野中。在该次地震中,采用了隔震技术的建筑显示了良好的抗震效果,基本没有出现倒塌现象,建筑内部的物品和设施也保存较好。
此后隔震技术获得了日本政府的青睐也引起了世界的