抗震的建筑

佚名

建什么样的房和如何建房？是提高建筑物抗震防震能力预防地震灾害的核心问题。目前国外提高建筑物抗震能力的新科技有：

滚珠大楼：美国建造了一种可以防震的“滚珠大楼”，在建筑物每根柱子或墙体下安装不锈钢滚珠，由滚珠支撑整个建筑，纵横交错的钢梁把建筑物同地基紧紧地固定起来，发生地震时，富有弹性的钢粱会自动伸缩，于是大楼在滚珠上会轻微地前后滑动，可以大大减弱地震的破坏力。

弹性大厦：处于地震高发区的日本设计了一种“弹性建筑”——东京电通大厦，有优异的抗震性能。现在，日本东京建成了12座这种弹性建筑，其中东京电通大厦经东京发生的里氏6.6级地震考验，证明在减轻地震灾害方面效果显著。这种弹性建筑物建在隔离体上，隔离体由分层橡胶钢板组和阻尼器组成，建筑结构不直接与地面接触。阻尼器由螺旋钢板组成，以减缓上下的颠簸。日本各都市都在“弹性建筑”上大做文章，有的城市建筑物的地基部分加上硬质橡胶和钢板，使建筑物本身结构有了弹性，能抗7级左右地震。

弹簧大楼：日本鹿岛建筑部门发明了一种新的防震大楼营造法。其特点是，由弹簧把连着地基的基础部分和建筑物主体分开，让建筑物主体处于一种漂浮状态，而弹簧正是一种能吸收地震和其他振动冲击的中介物，无论地基怎样摇晃，建筑物都不会受到强烈的冲击。实验证明，烈度里氏6～7级的地震摇晃，传到这种建筑物时也将减到原来地震烈度的1/10。

自我愈合楼房：目前英国科学家正在希腊的一处山坡上建造一种特殊的楼房，它能在地震中“自我愈合”。据称，这种墙体在压力（地震期间）的挤压下，纳米聚合粒子将流入裂缝中并变硬，形成固体材料，从而对房屋的裂缝进行自动填补。

横向负量大厅：日本关西国际机场的出境大厅屋顶是由一连串格状横向负量钢桁所组成，其线条呈现强烈的方向性。特别是外伸的桁架支柱颇为醒目，让人联想到日本建筑设计的一项重要标准：抗震。不过，在设计时也特别注意到避免因视觉上的明确性，牺牲了结构的逻辑性，从屋顶到下部整体结构一致，使需要控制的空气量减到最低。因为地震区内的大型建筑设计，一般都会依地震风险程度，将部份重量转移到横向负量。日本属于地震高风险区，所以依照建筑法规定，关西机场结构物的横向载重能力，必须超过其本身的重量。如同工程师们所津津乐道的，机场建筑就算盖在墙上也能维持平稳。

刚性抗震高楼：一座号称日本最高的崎玉县川口公寓，使用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管，这种钢管的直径最大达800毫米，厚度达40毫米，而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混凝土，该公寓共使用这种钢管168根，确保了抗震强度。另外，该公寓还使用了刚性结构抗震体。通常高层公寓柔性结构为主流，靠整个建筑来减弱地震引起的摇动，但在强风刮过来时，楼的结构也会发生一定的摇动。采取了刚性结构后，摇动大大降低。如遇阪神大地震级别的地震发生时，柔性结构的建筑一般要摇动1米左右，而刚性结构建筑只摇动30厘米。

橡胶大楼：在日本东京一座免震结构大楼高达93米，建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样，在里氏6级的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。这座大楼的基础还使用了类似橡胶的黏弹性体抗震装置，该装置可将强风造成的摇动减轻40%，同时也可提高抗震能力。

局部浮力大楼：日本新建成的京王饭店，开发了一种名为“局部浮力”的楼房抗震系统，即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。据报道，普通抗震结构把建筑物的上层结构与地基分离开，以中间加入橡胶夹层和阻尼器的方式支撑建筑物。相比之下，“局部浮力”系统在上层结构与地基之间设置贮水槽，建筑物受到水的浮力支撑。水的浮力承担建筑物大约一半重量，既减轻了地基的承重负荷，又可以把隔震橡胶小型化，降低支撑构造部分的刚性，从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时，由于浮力作用延长了固有振荡周期，即晃动一次所需时间，建筑物晃动的加速度得以降低。因此建在城市海湾沿岸等地层柔软地带的楼房，可以获得较好抗震效果。

滑动体抗震馆：日本东京都台东区的国立西洋美术馆补修了“滑动体”抗震处理结构，大大提高了这座古旧建筑的抗震能力，可以经受里氏7～8级的地震。这座独户古旧建筑与高层楼房相比整体重量轻，积层橡胶不起作用。日本科学家采用了有效的抗震方法是在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体，形成一个滚动式支撑结构，这样可减轻地震造成的裂震与摇动。

轻型木房屋：在新西兰政府的大力提倡下，新西兰低层和多层住宅采用的主要结构形式大多采用了轻型木结构。这种类型的结构分为两大部分：基础和上部结构，基础一般采用钢筋混凝土结构，上部结构则采用一定规格的木基结构板材以及其他工程木材料，其特征类似箱型结构；上部结构与基础之间通过锚栓连接，楼屋盖和剪力墙形成结构的主要抗侧力体系。实践证明，轻型木结构因其自身质量轻、强度高以及结构的高次超静定等特性，均表现出良好的抗震性能，能最大限度地避免社会和人员的生命财产遭受巨大损失。

绷带柱建筑：日本发明了一种廉价的防震加固技术，以类似安全带的树脂材料“绷带”包裹建筑物内支柱。由构造品质保证研究所开发的这种防震加固技术被称为“SRF工艺”。抗震“绷带”采用树脂纤维编织制造，形状类似安全带。施工时，将抗震带涂上黏合剂，包裹后固定在建筑物支柱上。地震发生时，支柱即使出现内部损伤也不会倒塌，这可以确保人员的生存空间。这项抗震工程施工也相当简单，构造品质保证，研究所此前已经完成了250个此类项目，包括新干线高架桥、医院以及约40栋学校建筑物等。

智能修复房屋：希腊属于地震多发国家，据介绍，“智能修复房屋”的最大特色就是能够进行“自我保护和修复”。这种房屋里安装了多种传感设备，即便是对最轻微的震动也会有所察觉，并可借助屋内设备减少甚至抵消地震带来的震动。“智能修复房屋”采用的材料具有自动修复功能，一旦墙体在地震中出现裂缝，液态修补材料可以像胶水一样，粘住裂缝并迅速固化，从而防止房屋倒塌。