抗震建筑:基础隔离如何保护建筑物

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突如其来的地震不仅造成巨大的经济损失,还夺去了许多人的生命,其中大多数是由于房屋和建筑物倒塌造成的。在本文中,您将了解如何抗震建筑可以提供保护,防止这种情况。

遵守地震规范可以减少影响

必须遵守所有适用的地震规范和标准,以减少建筑物倒塌的破坏性影响。这与从最近地震和相关研究中获得的新发现相结合,并继续进行进一步的改进。

例如,1755年在葡萄牙里斯本发生的强烈地震,导致规定只有符合相关法规的建筑物才允许在地震多发地区建造。与此同时,世界范围内制定了许多必须满足的抗震标准。它们大多是基于抗震设计的基本方法。它们在地质条件、区域建筑技术和历史方面的技术要求和规格不同。

这就是为什么开发了不同的解决方案和系统来保护建筑物免受地震的影响。其中之一是地震基础隔离,它又分为各种技术。

地基隔震技术已经有很长的历史了

地震基础隔震包括特定的结构元件,这些元件将建筑物的上部结构与位于移动地面上的下部结构分离开来。这是为了在地震中保持它的完整性。

从历史上看,自公元前550年以来,基地隔离就存在了。在伊朗帕萨尔加代(Pasargadae)建造居鲁士大帝墓时,使用了两个基础来支撑结构:

地基隔震技术已经有很长的历史了

  • 下部的基础由石灰灰泥和砂砂浆粘合在一起的石头组成。
  • 上部基础是一块由抛光石头组成的大板,与结构的下部基础不相连。
  • 在地震发生时,上面的基础可以自由地滑过下面的基础。
  • 这个设计作品:居鲁士墓保存至今,位于地球上地震最活跃的地区之一。

铅橡胶轴承作为现代替代品

1974年,罗宾逊博士在新西兰发明了铅橡胶轴承,它是基础隔震[3]的一个现代例子。它由交替排列的橡胶层和钢元素层以及由铅制成的核心组成。

这种橡胶就像弹簧一样,在垂直载荷下保持柔软,并且由于其低刚度,可以横向移动。然而,在轴向上,橡胶被设计得非常坚硬,因此它在钢元素的支撑下,可以吸收高强度的力。铅芯还吸收变形引起的能量,并起到阻尼元件的作用。

铅橡胶轴承作为现代替代品

安装在两端的法兰允许将铅橡胶轴承集成到现有结构中。因此,这些轴承适用于新的结构以及改造。

摩擦摆轴承允许水平运动

摩擦摆轴承基于摆原理:在允许支承结构的水平位移的同时,地震能量通过运动部件之间的摩擦消散。地震发生后,底座的凹滑动面使结构在重力作用下恢复到原来的位置。

与附加的水平力轴承或阻尼器结合,摩擦摆充当传递垂直力并吸收位移和旋转的轴承。它们非常适合用于新建筑,但也用于提高现有结构的刚度和抗震能力。

用气垫保护建筑物和构筑物

保护建筑物和构筑物的另一种可能是使用气垫将它们与地面隔离。例如,在地震频发的日本,独栋房屋被一种安全气囊保护着。

安装在房子里的传感器不断地测量震动,如果超过一定的强度水平,压缩机就会在底板下泵入空气。几秒钟内,一个气垫就会膨胀,将房子抬高3厘米,从而有效地吸收地震冲击。

基地隔离能有效保护建筑物

正如你所看到的,抗震隔震技术已经存在很长一段时间了,直到今天仍被用于有效地减轻地震对建筑物的毁灭性影响。与减振系统相结合,是现代抗震技术中最高性能的手段之一。

满足你的好奇心:我们关于地震防护系列文章的下一部分将更详细地描述减振系统

引用:

1.https://www.bigrentz.com/blog/earthquake-proof-buildings

2.“Basisisolierung: Videodemonstration”——通过www.youtube.com

3.Robinson-Forschungsinstitut,https://www.victoria.ac.nz/robinson/about/bill-robinson



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