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日本房屋抗震經(jīng)驗(yàn)
1.剛性結(jié)構(gòu)
日本的建筑善于利用剛性結(jié)構(gòu)提高建筑物的抗震性能。據(jù)了解，日本許多高層公寓會(huì)在剛開(kāi)始銷售后不久即售罄，一個(gè)重要因素就是這些高層公寓多半與高層寫(xiě)字樓作了同等水平的抗震設(shè)計(jì)。一座號(hào)稱日本最高的公寓，使用了與美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心相同的鋼管，確保了抗震強(qiáng)度。這種鋼管的直徑最大達(dá)800毫米，厚度達(dá)40毫米，而且鋼管中還注入了比通常混凝土強(qiáng)度高3倍的高強(qiáng)度混凝土。
在中國(guó)，高層公寓通常以柔性結(jié)構(gòu)為主流，一般靠整個(gè)建筑來(lái)減弱地震引起的搖動(dòng)。這種建筑在強(qiáng)風(fēng)刮過(guò)來(lái)時(shí)，樓的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一定的搖動(dòng)。而日本建筑多數(shù)采取剛性結(jié)構(gòu)，這樣搖動(dòng)大大降低。例如，7級(jí)以上的大地震發(fā)生時(shí)，柔性結(jié)構(gòu)的建筑一般要搖動(dòng)1米左右，而剛性結(jié)構(gòu)建筑只搖動(dòng)30厘米。
2.使用橡膠
日本建筑師普遍使用橡膠提高建筑物的抗震性能。例如，在日本東京有一座免震結(jié)構(gòu)公寓，盡管高達(dá)93米，但其外圍使用了新研制的高強(qiáng)度16積層橡膠，建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統(tǒng)的積層橡膠。這樣，在裂度為6的地震發(fā)生時(shí)，就可將建筑物的受力減少至1/2。
3.地基設(shè)水槽
日本開(kāi)發(fā)出一種“局部浮力”的抗震系統(tǒng)，即在傳統(tǒng)抗震構(gòu)造基礎(chǔ)上借助于水的浮力支撐整個(gè)建筑物。據(jù)日本媒體報(bào)道，這種技術(shù)是在建筑物上層結(jié)構(gòu)與地基之間設(shè)置貯水槽，使建筑物受到水的浮力支撐。水的浮力承擔(dān)建筑物大約一半重量，既減輕了地基的承重負(fù)荷，又可以把隔震橡膠小型化，降低支撐構(gòu)造部分的剛性，從而提高與地基間的絕緣性。地震發(fā)生時(shí)，由于浮力作用延長(zhǎng)了固有振蕩周期，即晃動(dòng)一次所需時(shí)間，建筑物晃動(dòng)的加速度得以降低。因此，在城市海灣沿岸等地層柔軟地帶也可以獲得較好抗震效果。這種技術(shù)不僅具有較好的抗震效果，同時(shí)貯水槽內(nèi)貯存的水在發(fā)生火災(zāi)時(shí)還可以用來(lái)滅火，或者作為地震發(fā)生后的臨時(shí)生活用水。更重要的是這一系統(tǒng)成本并不算高，以八層樓醫(yī)院為例，成本比普通抗震系統(tǒng)高出大約2%。
4.滑動(dòng)體基礎(chǔ)
用“滑動(dòng)體”基礎(chǔ)提高建筑物抗震性能。這種技術(shù)適用于獨(dú)戶、古舊建筑，可以有效地進(jìn)行古建筑的防震保護(hù)。這種技術(shù)是在建筑物與基礎(chǔ)之間加上球形軸承或是滑動(dòng)體，形成一個(gè)滾動(dòng)式支撐結(jié)構(gòu)，從而減輕地震造成的搖動(dòng)。日本目前已經(jīng)對(duì)國(guó)立西洋美術(shù)館等古舊建筑實(shí)施了這種補(bǔ)修工程。
5.彈簧地基
為了抗震，日本人可謂絞盡腦汁。日本鹿島的建筑部門(mén)發(fā)現(xiàn)了一種防震大樓的建筑方法：將彈簧安裝在大樓的地基上。這種防震大樓的特點(diǎn)是：在大樓地基的基礎(chǔ)部分和大樓主體部分之間安裝上彈簧，讓大樓處在一種漂浮狀態(tài)。由于彈簧是在一種能夠吸收地震和其他振動(dòng)的中介物，無(wú)論地基如何晃動(dòng)，大樓本身都不會(huì)受到過(guò)于強(qiáng)烈的沖擊。實(shí)驗(yàn)證明，6-7級(jí)的地震經(jīng)過(guò)彈簧抵消后，其震動(dòng)都會(huì)降低到原來(lái)的1/10。
6.房纏“繃帶”
在地震頻發(fā)的日本，一種新型廉價(jià)防震加固技術(shù)悄然興起，這種技術(shù)采用樹(shù)脂材料作為抗震“繃帶”包裹建筑物支柱，從而達(dá)到防止支柱在地震時(shí)發(fā)生倒塌的目的。
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