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來源:暢之旅。 2017年8月8日,九寨溝地震,有人問:地震能不能提前預(yù)測出來啊? 從古至今說來,沒有一種預(yù)兆能夠保證地震一定發(fā)生,很多震前預(yù)測由于不準(zhǔn)確,變成了“狼來了”的故事,非常尷尬。 當(dāng)今,地震預(yù)警機(jī)制最好的就是地震多發(fā)的日本,但能做到的也僅僅是,震前幾秒到幾十秒內(nèi)預(yù)警。 雖然,提前預(yù)測暫時(shí)做不到,但最近根據(jù)央視財(cái)經(jīng)的報(bào)道,中國航天研制了一款“隔震神器”。據(jù)說,可以隔離 80% 的地震強(qiáng)度,好神奇的樣子,咱們一起來扒一扒“隔震神器”究竟怎么回事,到底可不可靠。 隔離地震的原理 模擬橡膠隔震支座 隔震技術(shù)關(guān)鍵在于:建筑底部鋪墊的橡膠隔震支座,在地震中,橡膠支座減小建筑形變,削弱上部結(jié)構(gòu)的晃動搖擺等反應(yīng)。 形象一點(diǎn)說,隔震支座和汽車的彈簧異曲同工,汽車行駛在崎嶇不平的路面,彈簧隔離了上下的顛簸,而建筑隔震支座,則主要緩沖地震殺傷力更大的橫波。 放大圖 隔震支座降低了地震能量的輸入,減輕了中低層建筑整體的搖擺晃動,注意,高層和超高層的建筑觸及到了隔震支座的盲區(qū)。也就是說,在設(shè)計(jì)可靠的情況下,加入隔震支座的中低層建筑遇地震不會倒塌,甚至可以在里面平穩(wěn)地進(jìn)行手術(shù)。 所以云南、四川、上海、臺灣等地,都有利用隔震技術(shù)的學(xué)校教學(xué)樓、博物館和醫(yī)院,雅安市蘆山縣人民醫(yī)院門診樓、上海同濟(jì)大學(xué)的新綜合樓,臺大土木學(xué)院大樓都采用這一技術(shù)。 而且,根據(jù)周福霖院士描述:“隔震墊老化的速率約為 4.5 毫米/百年。如果加上抗老化劑和支座外保護(hù)層,其使用壽命高于混凝土?!?/span> 造價(jià)問題 隔震技術(shù)并非免費(fèi)的午餐。 根據(jù)文獻(xiàn)記載,在抗震設(shè)防烈度 9 以上,才可以大大節(jié)約建筑成本。 目前的隔震支座利用高阻尼橡膠材料,經(jīng)濟(jì)成本的衍生,可能掩蓋掉結(jié)構(gòu)材料節(jié)省得到經(jīng)濟(jì)效益。 阻尼材料,具有阻礙物體的相對運(yùn)動和降噪性能,在受到瞬時(shí)沖擊后,很快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài),并把運(yùn)動能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他可以耗散能量,飛機(jī)就采用阻尼材料減少氣動噪聲。 此外,隔震支座特別設(shè)計(jì)一個(gè)隔震層,占據(jù)正常的建筑空間;而且,為了保證建筑物跟地面運(yùn)動脫離,建筑物周圍需要設(shè)置隔震溝,這會給地下室防水增加不少成本。 所以,不在強(qiáng)震區(qū),隔震設(shè)計(jì)可能得不償失。 隔震支座不是高枕無憂的神器,因地制宜才好。量身定做的隔震設(shè)計(jì)才能經(jīng)濟(jì)可靠地在地震中為建筑物保駕護(hù)航。 隔震支座并非新技術(shù) 1969 年,現(xiàn)代第一座隔震建筑——柏斯坦勞奇小學(xué),在南斯拉夫誕生。 在我國,上世紀(jì)80 年代后期,學(xué)者開始重點(diǎn)關(guān)注橡膠支座隔震技術(shù)。 1980 年,由冶金部建筑研究總院李立主持,在北京采用砂礫層隔震的方法建造了幾座單層隔震房屋,以及北京中關(guān)村一幢 4 層磚混房屋,這是我國最早的隔震建筑。 而隔震支座技術(shù)的發(fā)明人,世界學(xué)術(shù)界公認(rèn)為新西蘭地震工程專家 W. H. Robinson,1974 年,他在本國研發(fā)出鉛芯橡膠隔震支座。當(dāng)然,在此之前,隔震思想已經(jīng)誕生。 早期隔震系統(tǒng)是由天然橡膠支座加阻尼器或鉛芯橡膠支座組成。后來,由于鉛芯橡膠環(huán)境友好性差,高阻尼天然橡膠支座逐漸取而代之。 最后,還是那句話,理性看待,隔震支座不是瘋傳的高枕無憂的“神器”,因地制宜才好。 (部分素材來源自知乎) |
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