刚柔之术:新抗震技术的应用之道
2014-11-05
万科建筑研究中心
“天道阴阳,地道柔刚,人道仁义”,中国古代先人们很早就意识到刚柔平衡之术。时至今日,随着科技的发展, “刚”和“柔”两种设计理念也体现在生活的方方面面。比如汽车,一种设计思路是依靠提高汽车的刚性,保证碰撞时驾驶人员的安全性;而另一种思路主张采用吸能缓冲技术,依靠车架吸收碰撞产生的能量,保证人员的安全。而我们今天要探讨的房屋抗震技术,同样有“刚”、“柔”之分。
汽车碰撞吸能
何谓柔性抗震技术?
传统房屋按照“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防要求进行设计,允许房屋在中震和大震时出现开裂甚至破坏。这种设计方法虽然允许部分结构构件在地震作用下消耗能量,但是整体设计仍偏刚性设计,结构震后修复工作较为困难,同时地震还可能造成室内装修、设备等的损坏,造成严重的经济损失。
相对于传统抗震设计,柔性抗震则是一种积极防御的减震设计思想。其基本思路是在结构中附加耗能构件,通过隔震装置阻隔地震能量向上部结构传递,或通过消能装置消耗地震输入上部结构的地震能量,即是我们常说的隔震、减震技术。柔性抗震由于在结构中事先设定了耗能构件,地震输入能量多通过耗能构件消耗掉,从而保护了墙、柱等结构构件不受破坏。同时,采取柔性抗震的建筑,地震引起的振动往往比传统建筑小,因此可大大提高地震时人的舒适度,同时有效减小室内装修、设备等的损坏。
柔性抗震和传统抗震房屋的振动对比
亮相遵道
2008年汶川地震后,万科积极采用抗震新技术,帮助灾区学校实施灾后重建。对口援建的绵竹遵道中心学校全部采用柔性抗震技术,教学楼、实验办公楼和宿舍楼采用了橡胶垫隔震技术,食堂和幼儿园则采用了防屈曲支撑减震技术。
汶川地震之后,柔性抗震技术开始频频应用在万科新建的学校等公建项目上,如昆明苏家塘幼儿园、唐山金域蓝湾学校均采用了隔震技术。
隔震宿舍楼
隔震教学楼
减震食堂
减震幼儿园
推而广之
同时,新技术也相继在万科各大城市公司的普通住宅项目中推广开来。作为曾经饱受地震磨难的唐山,旗下金域华府等项目相继采用减震技术。北京金域缇香项目,则首次为装配式住宅建筑装上了橡胶垫。
北京金域缇香隔震住宅
而有着“东方夏威夷”美誉的厦门,由于毗邻地震频发的台湾海峡,对建筑物的抗震安全性尤为重视。厦门公司目前在建的金域华府SOHO、湖心岛四五期等高层住宅项目,均采用了防屈曲约束支撑、消能墙等新型抗震技术。同时厦门万科还与厦门市地震局围绕湖心岛项目开展建设厦门市首个防震减灾示范社区,除了建筑本身的抗震能力超过当地抗震设防要求外,还建设了地震应急避难场所,成立了“三网一员”志愿者队伍,开展应急疏散演练等。
厦门湖心岛
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