2024年1月16日发(作者:)

东北平房 抗震设计

从设计角度,东北平房抗震主要有两种思路:“抗”和“放”。

简单来讲,“抗”就是让结构有足够的强度刚度,自身足够强大,足够抵御地震力。这个思路简单直接,问题是房子自身重量极大,地震产生的晃动力巨大,设计成完全能抵抗地震力的房子,势必要加大柱子、梁的截面、配筋,不仅不经济,而且柱子、梁尺寸太大,不方便使用。

因此抗震思路转变为“抗”和“放”相结合的路子。

“放”也就是采取不硬刚的思路,小震来了结构可以硬刚一下怼回去;中震来了,让有些不会引起结构垮塌的结构构件产生破坏,地震时靠这些破坏了的区域“吱嘎吱嘎”往复运动,把地震力卸掉一部分,地震后可以把破坏区域维修下,结构又可以满血复活,迎接下一次地震;大震来临时,破坏的构件会更多,但设计师要保证结构不垮塌,破坏的严重没关系,大震下房屋不倒就算胜利。这就是我们国家目前房屋抗震设计的三阶段目标:“小震不坏,中震可修,大震不倒”。

随着科技进步,这个“放”的尺度会越来越大,也就是卸掉地震力的措施越来越有效,导致真正作用到结构上的地震力越来越小。这些措施有给结构增加阻尼器、增加耗能的支撑等,地震来临时,让这些阻尼器、耗能支撑来把地震力卸掉。终极的措施是给房屋做隔震处理,让大部分地震力传不到结构上,从而保护了建筑。

房屋中使用的阻尼器原理跟汽车中的减震器基本一致,而房屋中使用的阻尼器会大的多,直径可以达到15cm以上,甚至会有20cm以上的直径,阻尼器在往复运动时,会发热,将地震能量耗散掉。

比阻尼器和耗能支撑更强的抗震措施,就是隔震技术了。

没有阻尼器和耗能支撑,硬刚地震的房屋,可以类比为“泰拳”,自身刚猛无比;有了阻尼器和耗能支撑的房屋,可以类比为“太极拳”,可以实现一定程度的以柔克刚;那么采取了隔震技术的房屋,可以类比为“化功大法”了,外力都被吸收掉了,传导到结构上的力微乎其微。

房屋和地面之间通过隔震支座连接,则地震来临时,支座下部跟随地面来回运动,但支座上部的建筑可以保持基本不动。隔震技术虽好,但也有它的适用性。一般来说,比较矮的房子适宜采用隔震技术,过于高耸的建筑不适宜采用,这也容易理解,太高的建筑必须嵌固到地基里一定的深度才能保持稳定,采用了隔震技术,就不能满足这个嵌固深度。

另外,目前的隔震技术,只能隔断水平地震,对于地面起伏这样的竖向地震,还无法隔断。


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