地震阻尼器就像汽车上的减震器一样,能把地震产生的剧烈晃动通过能量转换逐渐减小,最终保证大楼不倒。近日,中国地震局工程力学研究所研究员、博士生导师,大连地震安全社区永嘉尚品天城抗震方案设计和实施负责人郭迅,揭秘地震安全社区是如何防震的。
阻尼器与汽车减震器功能一样。地震时,楼房最容易断裂的地方是两楼层窗户之间的地带,通常称之为“连梁”。在连梁上加装阻尼器,能把地震传过来的能量,通过阻尼器的变形转换成热能消耗掉,郭迅说,通过这种办法,达到楼房抗震的目的。建筑过程中,将阻尼器纵向与钢筋固定到一起,然后进行整体混凝土浇筑,因此阻尼器是暗藏在连梁中的,外观无法看到。
阻尼器用比较柔软、耗能性能良好的低碳钢制作,平均每个阻尼器由20片消能片组成。一个阻尼器成本3000元左右。高楼众多楼层的连墙是否都需要安装这样的阻尼器?它的成本又是多少?
由于地震发生时,高层建筑主要是上1/2楼层的楼体晃动幅度大,因此在阻尼器安装上,主要在上1/2楼层连墙上加装阻尼器。比如30层高楼,需要从16层以上楼层的连墙上加装阻尼器,15层以下用不着。
郭迅说,一个阻尼器的成本在3000元左右,一栋楼需要安装几百片。“永嘉”16栋高层楼,共安装了6000多个阻尼器。对于整个楼盘的价格每平方米只会提高一二百元不等,不会过高提高房屋价格。这些高楼均能抗8度地震。
地震安全社区建设经验将全国推广。2008年汶川大地震发生后,身为大连地震局局长的王忠国,首次提出,大连要建震不倒的楼房。随后,市地震局与中国地震局联系寻找专家,最终请到了郭迅所带的防震专家组进行永嘉尚品天城防震设计。
以前,全国有地震安全社区的提法,但只是从软件上进行建设,如:应急抢险、避难所、地震演练等,而永嘉尚品天城和澳南明秀庄园是从硬件上建设真正意义上 “震不倒”的房子。中国地震局对大连的两个地震安全社区均给予高度评价,并将大连的地震安全社区建设经验向全国其他城市推广。
三种技术手段提高抗震能力。在防震研究设计领域颇为知名的郭迅说,目前世界防震领域主要通过三种技术手段来提高房屋抗震能力:
一是靠房屋结构本身的强度,这种办法是“硬碰硬”抗御地震。目前大连普通建筑一般是按照7度地震设防进行建筑;
二是避开地震作用,通过在房基下加装橡胶垫来减震。所谓的“避开”,就是避免楼房与地震发生共振。经过统计,地震频率为1-5赫兹,而9层以下的多层楼房也为这个振动频率,所以这种办法是多层建筑防震普遍采用的;
三是耗能减震。经过给楼房易断裂处加装阻尼器,以消耗地震传输的能量,达到防震目的。该办法被高层建筑所普遍采用。
由于“永嘉”是30层-50层的高层建筑,其防震主要通过加装阻尼器达到防震目的。