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实用防震科普之现代建筑的抗震设计

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1.建筑物抗震技术发展
 

为了防止地震所造成的破坏,传统的方法是采用抗震结构体系,依靠结构的承载力和变形能力来消耗地震能量。虽然随着社会的发展建筑材料和建筑结构不断升级,但这种“被动防震”法存在许多不足之处。上世纪末,有专家设想在建筑物上部结构和基础之间设滑层作为隔离装置,阻止地震能量向上传递。这便是最初的隔震设计思路。我国学者从60年代开始关注基础隔震理论,直至1980年建成了我国第一栋摩擦滑移隔震房屋。此后,国内外学者对隔震技术和减震技术进行了深入研究并取得重大突破。

2.建筑材料抗震
 

 钢制材料:钢材的特点是强度高、重量轻,同时由于钢材料的匀质性和强韧性,可有较大变形,能很好地承受动力荷载,具有很好的抗震能力。





 木制材料:木材的重量轻,韧性大,对外力有很大的抵抗能力,因此以木材为主体的建筑不容易坍塌伤人,即使倒塌也不易产生严重的后果。


钢筋混泥土材料:这种材料在现代建筑中较为常见,这种建筑材料结实牢固,整体性强,耐受力较强,可以产生形变以吸收地震动能。我们可以通过提高混泥土等级和加大钢筋用量来提升建筑物的抗震能力。


 砖混材料:这种材料是一种砖石为主,由钢筋、水泥、沙石、水等按比例配制与砖制承重墙结合而成。这种脆性材料抗剪,抗弯程度低,防震力弱。


抗震性:钢制材料>木制材料>钢筋混泥土材料>砖混材料

随着科技的进步,越来越多新兴技术防震材料出现。有像纳米聚合体粒子,粘连液体等地震裂缝修补材料,也有像镍钛记忆合金,碳纤维、空心砖、加气混泥土等材料,其中也不乏防震良好的材料。

3. 建筑抗震结构

建筑结构是指建筑中起骨架作用的空间受力体系,这里介绍两种最常见的建筑结构:

砌体结构:从上至下由大部分的砖石和小部分的钢混材料堆砌而成。由于砖石、砂浆的粘结力较差,它具有脆性性质,抗拉,抗弯,抗剪强度低。要想提高砌体结构的抗震性能,可以利用设置翼柱,圈梁或底层加固的方式。


框架结构:矩形受力易变形为四边形,三角形却有很好的稳定性。要让一个框架既有矩形的空间又有三角形的稳定性,可以对框架进行加工,如在连接部钉上木条,镶入木板,这便是抗震性良好的框架结构。


4. 隔震减震技术区别

现代建筑物属于刚性结构体系,在地震来临时容易受到不同程度的破坏。所以避免建筑物受到破坏的基本方法是减少结构物的刚性。这其中避免结构与地面运动发生类共振从而减轻地震力的方法称为隔震技术。而通过改变相应结构使建筑物可以减轻结构振动的方法称为结构减震技术。目前隔震技术已处于成熟、实用阶段,多数大型抗震建筑均采用这一技术。


信息来源:

资料编辑:青岛



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