怎樣設(shè)計建筑物才能抗震
點擊次數(shù)：1602 更新時間：2013-04-23
引入建筑物抗震理念
地震本身并不傷人，造成人員傷亡的，是由它引發(fā)的房屋倒塌、山體滑坡等次生災(zāi)害，其中前者又在人員傷亡統(tǒng)計中占絕大部分。就目前的科技能力而言，減輕地震災(zāi)害損失的*辦法，應(yīng)放在提高建筑物抗震設(shè)計上。
劉志剛是我國zui早從事建筑物抗震研究的專家之一，據(jù)他介紹，我國的建筑物抗震規(guī)范是在一次次災(zāi)難教訓中逐漸改善的。新中國成立時，引入建筑物抗震理念是*個五年計劃（1953～1957年）期間，在蘇聯(lián)援建中國的151個工程中，引進了建筑物的抗震設(shè)計規(guī)范。1966年河北邢臺地震，引起國家有關(guān)部門重視，于1974年頒布《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》；1978年吸取唐山大地震的經(jīng)驗教訓，對部分內(nèi)容予以修正；1989年又再度修改。我們現(xiàn)在使用的是2001年版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》中的抗震設(shè)防烈度，是根據(jù)國家*公布的《烈度區(qū)劃圖》確定的。
據(jù)劉志剛介紹，建筑抗震設(shè)防標準是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。所謂中震，是指建筑物要達到所在地區(qū)在《烈度區(qū)劃圖》中劃定的烈度標準。小震、大震，是在這個標準下調(diào)、上浮1.55至1度。如在汶川地區(qū)，它的一般建筑物的抗震烈度是7度，就是說在發(fā)生烈度為5.45的地震情況下，建筑物不應(yīng)該損壞；在烈度為7度的情況下，建筑物仍可修復(fù)；在發(fā)生8.3度或9度的情況下，建筑物不應(yīng)該倒塌。在發(fā)生地震時，即使烈度超過建筑物的承受極限（大震），某些韌性好的建筑物也不是瞬間倒塌，應(yīng)該有逃生時間。
基礎(chǔ)隔震讓建筑物有緩沖
鑒于地震預(yù)報仍然是世界性的難題，各國都將重點放在如何提高建筑抗震性能上。
許多國家在研究和應(yīng)用抗震建筑的時候，離不開抗震理論的指導(dǎo)，其中“基礎(chǔ)隔震”作為zui為成熟的抗震理論，已經(jīng)在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。
“基礎(chǔ)隔震”是在建筑物底部與地基之間，增加適當?shù)木彌_物，使建筑物在受到地震波作用后的加速度反應(yīng)大大減弱，同時讓建筑物的位移主要由隔震系統(tǒng)提供，從而使建筑在地震過程中發(fā)生的變形非常小，達到防護目的。目前的基礎(chǔ)隔震技術(shù)主要分為兩大類：疊層橡膠支座；滾動、滑動支座，包括砂墊層、石墨墊層。在實踐中隔震建筑的抗震效果令人驚嘆，這促使各國相繼制定出適合自己國情的隔震設(shè)計標準，尤以中、美、日三國有代表性。
我國的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2001年）在基礎(chǔ)隔震設(shè)計目標上規(guī)定：在遭受小強度地震影響時，建筑結(jié)構(gòu)基本不受損壞和影響使用功能；當遭遇設(shè)防烈度的地震影響時，不需修理仍可繼續(xù)使用；當遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時，將不發(fā)生危及生命安全和喪失使用功能的破壞。
美國在《建筑統(tǒng)一設(shè)計規(guī)范》（1997年）中規(guī)定了如下隔震設(shè)計目標：受中、小地震作用時，結(jié)構(gòu)元件、非結(jié)構(gòu)元件或建筑物內(nèi)的設(shè)備等不出現(xiàn)破壞；受大震作用時，隔震體系不出現(xiàn)破壞，結(jié)構(gòu)原件不出現(xiàn)大的破壞，非結(jié)構(gòu)元件不出現(xiàn)重大破壞，并且不影響結(jié)構(gòu)的功能。日本在《日本建筑隔震設(shè)計指南》中的隔震設(shè)計目標較為簡略：在大地震時，隔震建筑上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會產(chǎn)生破壞，人員安全和財產(chǎn)安全可以得到保證。
加裝“阻尼器”消耗地震能量
在抗震加固技術(shù)上，國內(nèi)外目前廣泛采用的是消能減震技術(shù)，即在建筑結(jié)構(gòu)中增加各種“阻尼器”。在物理學上，使自由振動衰減的各種摩擦和其他阻礙作用，稱阻尼。安置在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上的“特殊”構(gòu)件，可以提供阻力來耗減運動能量的裝置，就稱為阻尼器。這種阻尼器用在建筑物的關(guān)鍵節(jié)點上，可大量消耗地震波輸入到建筑物的能量，保護主體結(jié)構(gòu)免遭破壞。與增強梁、柱、墻來提高抗振動的傳統(tǒng)方法相比，阻尼器消能減震技術(shù)具有保持建筑原貌、效果明顯、節(jié)約經(jīng)費和縮短工期的優(yōu)勢。
據(jù)介紹，美國舊金山的威爾斯？法戈銀行大樓在1989年地震中受損，其加固就采用了金屬阻尼器；美國波士頓的一幢35層建筑在1996年進行抗震加固，共安裝了40個黏滯流體阻尼器。國內(nèi)在這方面也有不少的工程應(yīng)用，1997年沈陽市政府大樓在抗震加固中采用了摩擦耗能阻尼器，1998年啟動的首都防震減災(zāi)示范區(qū)中，北京的一些標志性建筑如火車站、北京展覽館、北京飯店等，均采用黏滯阻尼器進行了加固。
