我國減震隔震消震建筑技術浮出水面

2008/07/30 00:00 來源:

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  汶川大地震帶來的巨大災難已經(jīng)牽動整個建筑領域的神經(jīng)——尋找能夠運用到建筑領域中的有效抗震技術已經(jīng)成為建筑界的共識,日前,一項早在1990年取得美、中、英三國專利的新型減震、隔震、消震技術被中國企業(yè)新紀錄以提名的形式推到了輿論關注的前臺。

  “建筑物與地球應該和諧,而不是對抗,我們的原理是以柔克剛,通過技術手段人為主動地切斷地震產生的沖擊力,否則,建筑物就會被地震的沖擊力所切斷,從而產生房倒屋塌的嚴重后果?!碧┲屑瘓F抗震技術發(fā)明人陸建衡這樣闡述自己的抗震理論。

  出身于橋梁世家的陸建衡,創(chuàng)造性地將鐵路橋梁中橋片與橋墩的隔震、減震原理轉化運用于建筑結構中,即將橋梁的柔性結構和建筑的剛性結構相結合,先后發(fā)明了十多種專利技術。

剛柔相濟的抗震結構

  陸建衡研究發(fā)現(xiàn),世界各國現(xiàn)行采用的抵抗地震破壞的建筑物體的基本類型,都是以吸收地震能量為主的插入式整體結構,即將建筑物的基礎和上部結構設計為絕對不可分割的鋼體插入地球,插入式整體建筑結構在地震時,將地震破壞力直接傳遞給上部結構,使上部結構發(fā)生搖晃。這種結構的局限使得整個建筑物在遭遇大的地震時不是倒塌就是傾斜。

  “傳統(tǒng)的抗震理論就是與大地死扛,然后追求抗得住,所謂‘小震不壞、中震可修、大震不倒’,追求的就是這一目標,但按照這種要求進行建筑,會造成巨大的不必要的經(jīng)濟浪費?!标懡ê鈴睦碚撋戏穸诉@種與大地死扛和對抗的防震理論。

  他的做法是,仿效鐵路橋的結構,在建筑物的地基與立柱之間安裝隔震裝置。這種裝置在地震波的沖擊下可以通過滑動釋放地震能力。這樣,地震通過地基打擊上部建筑的通道就完全被切斷了。同時,在建筑的外圍加裝一些具有很大彈性的消震裝置,這些裝置可以跟隨地震波的振動而伸縮,把地震波擋在建筑地基以外。

  這些裝置完全改變了傳統(tǒng)的插入式鋼箍捆住地震內力的建筑結構體系,將建筑物的整體有機地隔離成兩個受力體系,這樣地震破壞力的傳遞媒介改變了,由直接傳遞轉化為間接傳遞,這就大大減少了地震對上部結構的沖擊。同時,上部結構對基礎的作用力也大大減小。

  據(jù)介紹,這些被稱為建筑物抗震減震裝置、建筑物消震裝置和高層建筑隔震消能裝置的技術已經(jīng)獲得美、中、英三國專利,構成了陸建衡抗震理論和技術體系中的關鍵構件。

  據(jù)了解,該專利技術已經(jīng)成功應用于北京一些舊建筑的加高和消震減震工程中。這項創(chuàng)新科技經(jīng)評審已被列為北京市重大科技成果推廣計劃,建設部也已將其列為首批推廣應用技術并向全國公告推廣。

  清華大學建筑系專家張明見指出,建筑界已經(jīng)有不少人相繼對現(xiàn)行的抗震設計標準和抗震措施所依據(jù)的剛性結構理論基礎提出了質疑,而在中國,陸建衡就是一個代表?!瓣懡ê馐且砸詣討B(tài)平衡為基礎的剛柔相濟理論體系來替代現(xiàn)今世界幾十年來遵循的以靜態(tài)平衡的剛性結構理論為基礎的剛性結構體體系。以剛柔相濟理論體系為基礎的減震、隔震和消震設計替代抗震設計,這一科研成果應該是人類創(chuàng)造性地應對地震災害的一場革命。”張明見評價說。

節(jié)約型抗震建筑

  汶川大地震發(fā)生后,建筑抗震標準也緊接著成為建筑界討論和關注的熱點話題。但陸建衡發(fā)現(xiàn),人們一談建筑抗震標準總是言必稱地震等級,諸如把建筑物的抗震等級從6度提高到7度或8度等等。

  “這說明,我們目前通行的抗震標準仍然是與地球死扛的傳統(tǒng)思維,提高抗震標準所追求的就是抗得住。”陸建衡說。他認為,按照這種思維建造樓房,就要從施工上采取提高砼標號、加大鋼筋的直徑及配比量等措施,而這必然會造成建筑成本和投資的無限增加。

  “如果按照我們的理論和技術,通過在建筑物基礎上進行減震、隔震、消震的設計和設置,切斷地震帶來的沖擊力,避免與地球死扛,而建筑物的主體建造部分根本用不著增加抗震強度,這是節(jié)約的抗震標準。”陸建衡表示。

  陸建衡之所以主張節(jié)約,是因為其一項名為低層樓房加層結構的技術,這一技術的重大優(yōu)越性在于,可以在不拆遷建筑物的基礎上,通過規(guī)劃設計和結構改變增加建筑物的高度并改變其外觀,把5層樓變成10層甚至更高。

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  按照陸建衡的說法,建筑物抗震減震裝置專利技術用于新加高層建筑,可將建筑物整體有機地隔離成兩個受力體系,由直接傳遞轉化為間接傳遞,將地震沖擊波沖擊建筑物的傳力通道,有效地全部隔斷,能徹底保證加層之后樓房的安全性。

  有房地產界人士指出,這一樓房加層技術徹底打破了萬丈高樓平地起的舊觀念,將引領一場房地產革命,尤其在建設用地緊張、房價高漲、人口密度大的北京、上海等大城市具有極大的推廣價值,為改善人民群眾越來越緊張的住房問題尋找到了一種低投入高產出的模式。


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