日本开发出一种新的房屋抗震装置

近些年来在日本一些地区经常发生大规模的地震，为了加固两千五百万间木制房屋，东京结构工程研究中心Kazuhiko Kasai教授和综合研究所的Akira Wada教授发明了一种可以减少地震晃动的装置，使木制房屋能够经受大规模的地震。
两位教授提出的方法旨在提供一种在统一建筑标准下可行的模型。许多人认为只有粗梁和坚固的柱子才可以承受地震，但事实上只有粗大的梁和柱子是不够的，木材的强度并不是影响房屋抗震性能的唯一因素。木制房屋的抗震性能还依赖柱子和梁连接部位的性能。当房屋受到强烈的震动时，连接处用来固定的钉子会松动，甚至脱落。松动的钉子虽然可以吸收震动的能量，但是如果几小时内再次发生地震，松动的钉子就可能会失去连接柱子和梁的作用，导致木制房屋的坍塌。
两位教授提出的新方法是采用一块内部有高粗糙度和黏性的板作为阻尼层，以此来减少地震的影响。把一系列这样的板安装在墙内，就可以在地震时通过阻尼层的变形来吸收地震的能量。两位教授及其研究小组采用了三种不同类型的阻尼层：类似于汽车制动的摩擦阻尼层、蝴蝶形状的钢制阻尼层和由丙烯酸板与金属板互相粘合在一起的弹性阻尼层。阻尼层被设计成适合木制房屋的形状。结构测试和计算机地震数值模拟显示，使用了震动阻尼层的木制房屋比没有使用阻尼层的房屋在变形程度上小五分之一。研究还发现小的结构变形可以减少房屋的损坏程度，而且，采用了阻尼层房屋的家居等物品的滑移现象也降低了。这些板的厚度和重量都适合现代房屋的结构要求，安装这些板不需要太长的时间和工作量，费用也很低。