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【轉】盤點全球最抗震的十大建筑 房屋裂紋都能自動愈合!

來源:中國建筑加固改造與病害處理網 瀏覽:317次 發布日期: 2018-05-22 13:55

英國:抗震房屋裂紋自動愈合

據《生活科學》19日報道,英國科學家目前正在希臘的一處山坡上建造一種特殊的房屋,它能在地震中“自我愈合”。作為利用納米聚合體粒子研發特殊墻體的帶頭人,英國利茲市的“納米制造業協會”在歐盟的資助下正在研究這種“自愈”的墻體。據稱,這種墻體在壓力(地震期間)的擠壓下,納米聚合粒子將流入裂縫中并變硬,形成固體材料,從而對房屋的裂縫進行自動填補。



希臘:智能減震屋

由于希臘屬于地震多發國家,所以研究抗震的辦法一直是當地科研人員的重要課題,而這座新型“智能減震屋”就是最新研究成果。


據研究人員介紹,“智能屋”的最大特色就是能夠進行“自我保護和修復”。“智能屋”里安裝了多種傳感設備,即便是對最輕微的震動也會有所察覺,并可借助屋內設備減少甚至抵消地震帶來的震動。“智能屋”采用的材料具有自動修復功能,一旦墻體在地震中出現裂縫,液態修補材料可以像膠水一樣,粘住裂縫并迅速固化,從而防止房屋倒塌。室內傳感器還能迅速感知到溫度的變化。一旦室溫瞬間升高到一定程度,傳感器就會通過互聯網或衛星信號,自動通知附近居民并向消防部門報警,從而降低地震引發火災給人們帶來的傷害。據悉,首個“智能屋”將在一周內搭建完畢。研究人員將在接下來的半年時間里對它的實用性進行檢驗。



日本:高層抗震大廈

日本大京公司一座號稱日本最高(地上55層、高185米)的公寓,使用了與美國紐約世界貿易中心相同的鋼管168根,確保了抗震強度。另外,該公寓還使用了剛性結構抗震體。如遇阪神大地震級別的地震發生時,柔性結構的建筑一般要搖動1米左右,而剛性結構建筑只搖動30厘米。三井不動產公司在東京都杉并區出售的一座免震結構公寓高達93米,建筑物的外圍使用了新研制的高強度16積層橡膠,建筑物的中央部分使用了天然橡膠系統的積層橡膠。這樣,在6級地震發生時,就可將建筑物的受力減少至二分之一。三井不動產公司2000年已向市場投放40棟這種建筑。



美國:滾珠大樓

美國建造了一種可以防震的“滾珠大樓”,如硅谷最近興建的一座電子工廠大廈,在建筑物每根柱子或墻體下安裝不銹鋼滾珠,由滾珠支撐整個建筑,縱橫交錯的鋼梁把建筑物同地基緊緊地固定起來,發生地震時,富有彈性的鋼梁會自動伸縮,于是大樓在滾珠上會輕微地前后滑動,可以大大減弱地震的破壞力。



彈性大樓

地震高發區日本在這方面也特別有經驗,他們設計了一種“彈性建筑”,有較好的抗震性能。日本東京建了12座彈性建筑。經東京發生的里氏6.6級地震考驗,證明在減輕地震災害方面效果顯著。這種彈性建筑物建在隔離體上,隔離體由分層橡硬鋼板組和阻尼器組成,建筑結構不直接與地面接觸。阻尼器由螺旋鋼板組成,以減緩上下的顛簸。



可漂浮的抗震住宅

這個巨大的“足球”其實是日本Kimidori房屋所制造的叫做Barier的住宅。它可以抵御地震,并能漂浮在水面上。這座特別的住宅售價約為1390000日元,(約為10萬元人民幣)。



廉價的“抗震居屋”

日本一公司研制出了一種廉價的“抗震居屋”,這種居屋全由木材建造,最小面積2平方米,造價2000美元,它能夠在主體房屋坍塌時屹立不倒,也能夠抵御坍塌結構的沖擊和擠壓,很好地保護屋內居民的生命和財產安全。


中國古代抗震建筑設計:應縣木塔

除了這些較顯著的手法外,中國古代傳統建筑中還使用了大量的其他技術措施,這些措施是古建筑抗震的關鍵。比如榫卯的使用:榫卯是極為精巧的發明,我們的祖先早在7000年前就開始使用,這種不用釘子的構件連接方式,使得中國傳統的木結構成為超越了當代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體,不但可以承受較大的荷載,而且允許產生一定的變形,在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量,減小結構的地震響應。



柔性的框架結構:墻倒屋不塌

中華民族不但自文明伊始就睿智地選擇了木材等有機材料作為結構主材,而且發展形成了世界上歷史最悠久、持續時間最長、技術成熟度最高的結構體系—柔性的框架體系。我國木結構技術迄今至少已有近7000年的歷史。中國的傳統木結構,具有框架結構的種種優越性,如“墻倒屋不塌”的功效,但其柔性的連接,又使得它具有相當的彈性和一定程度的自我恢復能力。在汶川大地震中,許多文物建筑的墻體均不同程度地受損,但主體結構仍未倒塌,就是這種柔性框架結構抗震能力的表現。



整體浮筏式基儲斗栱、榫卯:抗擊地震的關鍵

我國古代很少建造平面復雜的建筑,主要采用長寬比小于2:1的矩形。規則的平面形態和結構布局有利于抗震。傳統建筑往往是中間的一間(當心間)最大,兩側的次間、梢間等依次縮小面寬,這樣的設計非常有利于抵抗地震的扭矩。


中國古代建筑一般由臺基、梁架、屋頂構成,高等級的建筑在屋頂和梁柱之間還有一個斗栱層。中國古代建筑的臺基用現代結構語言描述,堪稱“整體浮筏式基幢,好比是一艘大船載著建筑漂浮在地震形成的“驚濤駭浪”中,能夠有效地避免建筑的基礎被剪切破壞,減少地震波對上部建筑的沖擊。中國傳統建筑的梁架一般采用抬梁式構造,在構架的垂直方向上,形成下大上小的結構形狀,實踐證明這種構造方式具有較好的抗震性能。優雅的大屋頂是中國古代傳統建筑最突出的形象特征之一,而且對提高建筑的抗震能力也做出過相當的貢獻。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂等)需要復雜結構和大量構件,大大增加了屋頂乃至整個構架的整體性;龐大的屋頂以其自重壓在柱網上,也提高了構架的穩定性。


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