地震发生时,建在地面上的建筑物会随着地面一起摇晃,轻则造成建筑构件、内部设施、装修损坏,重则造成建筑倒塌。通常建筑抗御地震的对策有三种:抗震、减震和隔震。
建筑抗震概述:
“抗震”是让建筑物能够承受地震时发生的摇晃。要达到上述目的,一是建筑的梁、柱、墙等承重构件强度要能够抵抗可能受到的地震作用(国家规定的本地区抗震设防烈度);二是构件要有一定的韧性,即使发生变形也不至于马上破坏;三是要求建筑构架稳定,摇晃时不能散架。“抗震”靠加强结构的强度和韧性来抵抗地震,当地震作用力大于建筑结构抗力时,建筑结构就会发生破坏。传统抗震结构对地震的摇晃有放大作用,而且随高度增加,这就是为什么住在高楼上的人对地震感觉更强烈的原因。
建筑减震概述:
“减震”是在建筑物内设置可以吸收能量的称之为“阻尼器”的各种装置,阻尼器把建筑摇晃的部分能量“吸引”过来加以吸收和耗散,这样作用在建筑构件上的地震力和变形就减小了,建筑的摇晃程度就会减轻。相比之下“抗震”建筑完全以建筑自身构件变形和损伤为代价来吸收地震能量。
建筑隔震概述:
“隔震”是直接将地震时冲击力隔离,使之不能传递到建筑物上的一种方式。房屋要与大地隔离自然会想到漂浮、滚动、滑动等方式。总之,就是要在地面与建筑物之间设置一个柔软的隔离层,地震时隔震层会随地面产生大的变形,地震波的高频(振动快)成分就传不上去,建筑上部结构摇晃的周期被延长,仅发生缓慢的平动,构件变形会很小,建筑的主体构件、装修和内部设施都能够得到了有效保护。
研究表明,合理设置阻尼器可以使结构加速度反应减小30%左右。阻尼器种类较多,如常用的金属阻尼器、粘滞阻尼器,还有摩擦阻尼器、粘弹阻尼器和调谐质量阻尼器等。