防震楼是怎样防震的,原理是什么?

作者&投稿:依容 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
防震楼是怎样防震的,原理是什么?~

所谓免震建筑法就是不使地震产生的力直接作用于建筑物,以避免建筑物的破坏。具体地说,就是在建筑物与地基之间加进一种特殊装置,用以吸收地震动的能量,把建筑物的晃动控制在最小程度,使建筑物不受损坏。这种建筑结构的设想虽然早已提出,但一直未引起人们的重视。日本在1995年1月阪神大地震发生前,在神户建有2栋免震楼房。阪神大地震后,神户的这2栋免震楼丝毫无损,由此证明了这一建筑技术的优越性。
地震使建筑物摇晃倒塌的原因,是由于建筑物直接固定在地基上的缘故。当地震能量传向建筑物时转变成建筑物的振动能。支柱和墙壁一旦吸收这种振动能就会遭到破坏。如果使建筑物脱离地基,即使地基摇晃建筑物也不会摇动,这一设想在现实能办到吗?回答是肯定的。免震抗震技术就是使用免震装置吸收所有振动能的技术,阻止地震力进入建筑物,即使进入也要把它限制在最小的程度。简单地说,就是“不让地震再现”。免震抗震技术具有对付大地震时晃动的功能,而且无需维护。这是一种有效的抗震方法。
首先把建筑物与地基隔开,然后插入免震装置,即在免震装置上建造楼房。所谓免震装置就是吸收结构和抗震结构的组合物。吸收结构是由薄钢板与天然橡胶重合制成的,通常用于支撑建筑物的重量。吸收结构如果仅仅是橡胶,其垂直方向会显得松软,加钢板后起坚固压重作用。横向柔软,比重适宜。在吸收结构的中心加进了铅芯和铅塞。铅塞的功能主要是把地震的动能转变成热能,以阻止震动传向建筑物。例如钢筋一旦弯伸就会生热,吸收结构一变形,铅塞也随之变形生热。地震时吸收结构可在水平方向柔软地变形,以阻止地震的力直接传向建筑物,就是说,吸收结构起着缓冲地震力的作用,将地震力从1/3减至1/7,同时从第一层到楼顶的振幅也基本不变。即使遇到强震也只感觉到轻微的晃动。
对吸收结构给予地震力时,一旦出现变形很难停止其缓慢运动。尽管地震已停止,但吸收结构仍在慢慢晃动,这就是橡胶的特性。为了抑制这一晃动,就需要配合使用上述的抗震结构。在叫做抗震壁的下段安装铁板箱,从上段吊下来的铁板嵌入到铁板箱中,在其间隙处注入高粘度流体,当地震造成建筑物晃动时,粘性液体能起减振的作用。它不仅能减少水平振动而且也能减少垂直振动,对减轻地震动能发挥很好的效果。抗震结构分钢棒和铅二种,可根据建筑规模选择使用。 吸收结构的强度非常惊人,其纵向支撑能力的强度是混凝土支柱的5倍。其水平方向的柔软程度是以往建筑物的100倍。橡胶不仅不危险反而非常安全。为了调查免震建筑物的抗震性能,人们在建造的免震建筑物中安装了地震观测系统。1992年2月2日,东京发生了地震。根据日本气象厅的报告,这次震度为5级,属强震。通过观测数据充分证实了免震楼的抗震效果。在一幢用免震建筑法建造的大楼中,根据地震仪的记录,该大楼各层楼的震动为15~25伽,而其附近地表的晃动接近100伽,一般中高层建筑物的顶部,摇动程度会增加2~3倍,但这座楼顶部的摇动却降低了10%。这次地震在东京丰岛区居民中心楼3层的地震仪记录的震动为143伽,当时东京市内的27000台电梯全部停运,而该楼的一切设施却运行正常。这次地震已充分确认了免震结构的抗震性能。1994年1月发生在美国洛杉矶的地震(里氏6.6级)也证实了免震楼的抗震效果。在震区共有9所医院,其中有一所医院是免震楼房,虽然9所医院都没倒塌,但8所医院都完全失去了医院的功能,仅有免震楼医院能正常地工作。地震时该免震楼只是缓慢轻微的摇动持续了一分钟。
90年代以来,为提高免震装置功能又开发出了各种支撑装置。如控制免震装置水平变形的“水平变形控制装置”,当免震装置出现水平大变形时可缓解周围墙壁冲击的“水平变形缓冲装置”,以及控制地震发生时水平变形不凸出1英寸以上的“凸出防止装置”等。这些装置并非是安全加固装置,而是使免震装置在任何场合都不丧失其功能的支撑装置。 一般情况下免震结构的建筑成本高于一般楼房5%~10%,但增加了安全感,目前世界上最高的防震楼在日本,这座楼高14层,地下2层,高约80米。建筑物各楼层的主体结构构架由170张抗震壁组成。装有超塑性橡胶减震器,可使建筑物的振动衰减常数达到20%。安装抗震壁等防震设备后,大大提高了工程的安全系数。这座建筑物已通过日本建筑中心的评价和认定。
免震装置也可用于增固旧楼,例如,用千斤顶顶起楼房,把原来的支柱去掉,插上免震装置即可。美国已开始实施这一技术加固旧楼房。可根据现有建筑物的条件施工,一些古老的建筑也可以采用这一抗震技术加固。

在我国古代,人们已经积累了许多在当时甚至现代都很先进的地震防御、预报技术和知识。比如,早在公元132年,东汉的张衡就发明了世界上第一架测验地震的仪器——候风地动仪。

我国历代的许多古建筑物都总结和利用了若干防御地震灾害的措施,它们体现出优良的抗震结构和性能,收效甚好。如,山西的应县木塔,是我国首批国家级的重点文物保护单位,历近千年而不毁,经受了无数次地震灾难的考验。

远景设计院专家们分析了木塔的抗震性能,发现首先是塔基坚固,地下土壤结构密实稳定,柱根深度保持在同一平面上,使得沉降保持均匀一致,桩基础之上再加石砌基础,先为方形,再为八角形,相当稳固:塔高与基础的范围之比为2:1,利于木塔的稳定性;在塔身方面,整体结构比例适当,八角形十分稳实,阁楼式建筑为框架结构,中心有一圈内槽柱起稳定作用,五层楼阁的外槽部分还有四组暗层,后来又加了斜撑。整个塔的木结构具有我国古建筑“梁架榫卯”结构的抗震优点。

所谓免震建筑法就是不使地震产生的力直接作用于建筑物,以避免建筑物的破坏。具体地说,就是在建筑物与地基之间加进一种特殊装置,用以吸收地震动的能量,把建筑物的晃动控制在最小程度,使建筑物不受损坏。



所谓免震建筑法就是不使地震产生的力直接作用于建筑物,以避免建筑物的破坏。具体地说,就是在建筑物与地基之间加进一种特殊装置,用以吸收地震动的能量,把建筑物的晃动控制在最小程度,使建筑物不受损坏。这种建筑结构的设想虽然早已提出,但一直未引起人们的重视。日本在1995年1月阪神大地震发生前,在神户建有2栋免震楼房。阪神大地震后,神户的这2栋免震楼丝毫无损,由此证明了这一建筑技术的优越性。
地震使建筑物摇晃倒塌的原因,是由于建筑物直接固定在地基上的缘故。当地震能量传向建筑物时转变成建筑物的振动能。支柱和墙壁一旦吸收这种振动能就会遭到破坏。如果使建筑物脱离地基,即使地基摇晃建筑物也不会摇动,这一设想在现实能办到吗?回答是肯定的。免震抗震技术就是使用免震装置吸收所有振动能的技术,阻止地震力进入建筑物,即使进入也要把它限制在最小的程度。简单地说,就是“不让地震再现”。免震抗震技术具有对付大地震时晃动的功能,而且无需维护。这是一种有效的抗震方法。
首先把建筑物与地基隔开,然后插入免震装置,即在免震装置上建造楼房。所谓免震装置就是吸收结构和抗震结构的组合物。吸收结构是由薄钢板与天然橡胶重合制成的,通常用于支撑建筑物的重量。吸收结构如果仅仅是橡胶,其垂直方向会显得松软,加钢板后起坚固压重作用。横向柔软,比重适宜。在吸收结构的中心加进了铅芯和铅塞。铅塞的功能主要是把地震的动能转变成热能,以阻止震动传向建筑物。例如钢筋一旦弯伸就会生热,吸收结构一变形,铅塞也随之变形生热。地震时吸收结构可在水平方向柔软地变形,以阻止地震的力直接传向建筑物,就是说,吸收结构起着缓冲地震力的作用,将地震力从1/3减至1/7,同时从第一层到楼顶的振幅也基本不变。即使遇到强震也只感觉到轻微的晃动。
对吸收结构给予地震力时,一旦出现变形很难停止其缓慢运动。尽管地震已停止,但吸收结构仍在慢慢晃动,这就是橡胶的特性。为了抑制这一晃动,就需要配合使用上述的抗震结构。在叫做抗震壁的下段安装铁板箱,从上段吊下来的铁板嵌入到铁板箱中,在其间隙处注入高粘度流体,当地震造成建筑物晃动时,粘性液体能起减振的作用。它不仅能减少水平振动而且也能减少垂直振动,对减轻地震动能发挥很好的效果。抗震结构分钢棒和铅二种,可根据建筑规模选择使用。 吸收结构的强度非常惊人,其纵向支撑能力的强度是混凝土支柱的5倍。其水平方向的柔软程度是以往建筑物的100倍。橡胶不仅不危险反而非常安全。为了调查免震建筑物的抗震性能,人们在建造的免震建筑物中安装了地震观测系统。1992年2月2日,东京发生了地震。根据日本气象厅的报告,这次震度为5级,属强震。通过观测数据充分证实了免震楼的抗震效果。在一幢用免震建筑法建造的大楼中,根据地震仪的记录,该大楼各层楼的震动为15~25伽,而其附近地表的晃动接近100伽,一般中高层建筑物的顶部,摇动程度会增加2~3倍,但这座楼顶部的摇动却降低了10%。这次地震在东京丰岛区居民中心楼3层的地震仪记录的震动为143伽,当时东京市内的27000台电梯全部停运,而该楼的一切设施却运行正常。这次地震已充分确认了免震结构的抗震性能。1994年1月发生在美国洛杉矶的地震(里氏6.6级)也证实了免震楼的抗震效果。在震区共有9所医院,其中有一所医院是免震楼房,虽然9所医院都没倒塌,但8所医院都完全失去了医院的功能,仅有免震楼医院能正常地工作。地震时该免震楼只是缓慢轻微的摇动持续了一分钟。
90年代以来,为提高免震装置功能又开发出了各种支撑装置。如控制免震装置水平变形的“水平变形控制装置”,当免震装置出现水平大变形时可缓解周围墙壁冲击的“水平变形缓冲装置”,以及控制地震发生时水平变形不凸出1英寸以上的“凸出防止装置”等。这些装置并非是安全加固装置,而是使免震装置在任何场合都不丧失其功能的支撑装置。 一般情况下免震结构的建筑成本高于一般楼房5%~10%,但增加了安全感,目前世界上最高的防震楼在日本,这座楼高14层,地下2层,高约80米。建筑物各楼层的主体结构构架由170张抗震壁组成。装有超塑性橡胶减震器,可使建筑物的振动衰减常数达到20%。安装抗震壁等防震设备后,大大提高了工程的安全系数。这座建筑物已通过日本建筑中心的评价和认定。
免震装置也可用于增固旧楼,例如,用千斤顶顶起楼房,把原来的支柱去掉,插上免震装置即可。美国已开始实施这一技术加固旧楼房。可根据现有建筑物的条件施工,一些古老的建筑也可以采用这一抗震技术加固。

什么是工程结构减震控制,基础隔震原理是什么
答:而且建筑装修及室内设备也得到有效保护。工程结构减震控制是利用外部减震装置对建筑结构进行有效的控制。基础隔震原理是在建筑基础添加隔震层,形成柔性基层,会消耗和减震地震波的作用力,从而保护建筑物的整体结构安全。现在越来越多的建筑中加入建筑减震装置来弥补建筑物本身抗震能力的不足。目前常用的几种减...

日本的房子是可以防地震的吗?防震原理是什么?
答:1、日本处于地震较平凡的地区,他们的房子都是按照抗震设防的标准修建的。2、房屋、桥梁、隧道等土木工程建筑物在考虑了建筑材料的自重、满足建筑物使用功能可能会产生的荷载、自然力(包括风力、地震力、自然侵蚀作用力等)的影响下,设计能够抵抗这些作用力的结构。一般来讲,非地震区的建筑物,钢筋及建筑...

日本装配式超高层建筑证明抗震效果依然“杠杠滴”?
答:楼书上也将减震柱作为抗震安全的重点进行宣传,图片让客户简单易懂.四、其他防震安全措施门框与门之间的变形空间:地震时即使门框变形,人们也能打开门逃生.门框空隙变形示意电梯防震感应控制:当监测到先行到达的地震纵波,电梯防震感应立即启动,正在行驶的轿厢将停在就近的楼层,并开门停止运行.电梯防震感应控制全...

木质结构的房子为什么会抗震啊?
答:再者,在施工过程中,每一个地方都是用活动环相互扣住,当地震来临是,环与环之间会相互滑动化解地震力。这是力学生力的传递原理。今年来,人们一直对建筑进行研究,尤其是新型的建筑,经过建筑科学院长时间的研究结果,很多科学的防震效果都在木屋的假设中实现了。所以说,居住木质结构房屋都会是人有一种...

隔震技术在建筑设计的应用?
答:隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。这就是隔震理论的基本出发点。2隔震技术在建筑设计中的应用 本工程为山西省晋源区实验中学实验楼,建筑...

预防地震小知识
答:一、家住楼房避震方法 1、躲避到震前准备的避震空间 2、躲避到牢固的桌下或床下;3、躲避到低矮、牢固的家具边;4、躲避到开间小、有支撑物的房间,如卫生间;5、躲避到内承重墙墙角。震时要注意 1、千万不要滞留在床上;2、千万不能跳楼;3、不要到阳台上去;4、不要到外墙边或窗边去;5、...

谈房屋建筑的防震?
答:谈房屋建筑的防震具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。1)重视抗震因素近几年,地壳板块处于活跃期,地震发生的频率高,所以我们在房屋建筑工程中必须把抗震因素放在重要地位。从全球重大地震灾害调查结果中得出:所有的地震灾难都是因为“四不、一没有”造成的。“四不”也就是建筑物抗震设防标注不足...

抗震结构和隔震结构有什么区别
答:抗震结构是通过建筑物本身来抵挡抗震力,如采用整体框架结构。隔震结构是通过减震产品来提高抗震力,如采用基层隔震支座、屈曲约束支撑。两者的目的都是为了提供建筑的抗震能力,但现在建筑不断涌现高层、超高层。建筑抗震结构已经不能满足自身抗震要求了。只有通过额外增加减震产品才能满足结构的整体抗震要求。上...

日本房屋是什么结构,为何很抗震
答:日本的房屋的结构以钢结构,轻钢结构和木结构为主,其高层和中高层建筑是以钢结构为主,而且小鬼子采用世界先进的隔震减震技术,可使建筑物安全性最多可提高十几倍,震感减少90%以上,只需增加5%~10%左右的建筑造价,就可提高建筑物的安全性4~6倍。所以抗震系数最少都可以达到8.0甚至9.0了。而民用...

质地较轻为什么可以防震?
答:质地较轻的物体,由于其质量较小,所以惯性较小,当受到外力震动时,可以更快地跟随外力的变化,并且由于质量较小,所受到的震动力也相对较小,因此不容易受到损坏。这就是为什么一些防震设备和措施中会使用较轻的材料和构件。同时,质地较轻的物体在自由振动时,由于自身的弹性会吸收掉部分震动能量,减缓...