日 本建筑抗震浅析

3月11日下午， 日本东北部海域发生里氏9级地震。 地震引起的高达10米的大海啸吞没了 日本东部沿海地区。 在本次强震中， 虽然日本损失惨重， 但由于地震本身而坍塌的房屋少之又少， 人们惊异地看到日本的多层、 中高层甚至高层建筑物居然完整地挺立着， 很多房子虽然被汹涌的海浪挪出很远， 但全然没有散架。 被毁的1. 3万座房屋集中在岩手、 福岛和宫城三个县的沿海地区， 95%以上是被海啸摧毁。在巨大的冲级中反思， 作为我们， 应该从中得到什么警示和教训？ 而中国建筑的抗震能力如何？ 质量是否令人放心？非常值得我们深思。

一 结构抗震技术

设置用柔和的材料制成的免震层，克服了“耐震” 房屋的缺陷， 即使发生地震， 既可以保住房屋，也可以保住屋内家具等物品， 也能避免居民的精神上和肉体上的伤害。 这种房屋成本低， 技术可靠， 据说建一所免震的个人住宅，只需投入一辆普通汽车的费用。

结构基础隔震原理图

隔震装置

? 1 .隔震器： 具有很高的竖向以及水平承载能力。 如叠层橡胶支座， 滑动支座。

? 2.阻尼器： 提高隔震支座的阻尼。 如弹塑性阻尼器， 干摩擦阻尼器， 粘弹性阻尼器。

? 3.复位装置： 防止结构在微震风载作用下影响使用， 以及使建筑物在大震后的及时复位。 回弹滑动支座， 螺旋弹簧支座。

? 桥梁中使用的板式和铅芯橡胶支座

图为应用了隔震基础的日本横滨路标塔大厦

“局部浮力” 的抗震系统

为“局部日本开发了一种名浮力” 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。 “局部浮力” 系统在上层结构与地基之间设置贮水槽， 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。 6到8层建筑物的固有周期最大可以达到5秒以上。 并且， 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。 此外， 贮水槽内贮存的水在发生火灾时可用于灭火， 地震发生后可作为临时生活用水。 这一系统成本并不算高。 以8层楼医院为例， 成本比普通抗震系统高出大约2％。

图为采用了局部浮力的日本京

2.耗能减震体系

耗能减震体系是在结构物的某些部位采取一定的措施， 以消耗地震传给结构的能量为目的的减震方法。

原理： 能量观点（地震传给建筑的能量一定， 通过耗能装置的耗能来减小结构的） 损坏和动力学观点（增大结构阻尼， 减小结构的动力反应）

结构耗能装置

耗能支撑（摩擦闸）

粘弹性阻尼器

质量泵

知识点：中外抗震建筑对比

隔震建筑抗震性能设计的思考