上周一5月18日,雲南巧家5.0級地震,最高烈度為6度。雲南省地震局解釋,烈度6度是指:土木房屋個别倒塌、少數破壞;磚混房屋和框架房屋個别輕微破壞,多數基本完好。
放眼現在摩天大樓林立的時代,地震的破壞力變得空前巨大——地震中,一棟大樓的倒塌往往意味着成千上萬人生命的逝去。
然而,土地資源的寶貴并不允許城市建築退回到從前,摩天大樓勢必成為現代都市的主調!
在這種情況下,大樓抗震減震性能就成了人民生命安全最後的保障。
那麼,世界上有哪些做的不錯的“抗震大樓”?現代、近代甚至古代,有哪些值得膜拜的抗震老建築?
圖片來源:wikipedia
Δ 東京帝國飯店
大廈坐标:日本東京
建造年代:1915年動工~1922年建成
建造者:賴特
在基地考察之前,賴特就知道在日本這片土地建造大廈,首先要考慮的就是抗震!
大師畢竟是大師,抗震工作那是做的十二分全面。
|淺地基
開始賴特決定把建築的地基建造的短淺一些,這樣大地的震動就不會太嚴重的聯動大廈震動。
|天然減震器
在考察基地時,賴特發現基地表土2 -4m厚度以下是18一21m的軟土,這種軟土很難作為建築建築敦實的基礎,但是卻能很好地阻隔地震波的傳遞。
這就像水底的震動很難有力的傳遞到水面上來一樣,簡直是天然的減震器啊!
|浮動地基
當然軟土畢竟不是液體,地震産生的震動仍然有很大部分傳遞到了大樓的基礎上。
賴特就想,不如讓整個大樓浮在這些軟土上,大樓順應地震的運動,而不是硬碰硬,這樣就避免了被地震硬“挫傷”。
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|分成塊的樓體
賴特把大樓分成了好些個小塊,長度超過18米就要把地闆、牆壁、屋頂等等一切都清楚斷離。這種做法就類似于,地震不是會把大樓主體掰成小塊嗎?不用地震掰,我們自己先掰好,地震也就沒得掰了。
|托盤樓闆
另外一個就是樓闆的問題,如果樓闆周邊架設在牆體上的,那麼牆動了,樓闆十之八九就要掉下來。
賴特就想到,為什麼不在樓闆的中間做支撐呢?這樣不管支撐物怎麼晃動,樓闆都不會掉下來,就像侍者一隻手托着盤子中間一樣。
|降低重心
為了使大樓的整個結構更穩,賴特把牆設計的下部厚重,上部輕薄,這樣整個建築的重心就會變低,在地震中就會更加穩定。
|減輕重量
賴特采用一種日本人常見的輕質火山岩做建築的外殼面磚,内部使用燒制的空心磚,兩層牆體間使用混凝土澆築成一個整體。
使用這些牆體材料,大廈的重量就變得很低,和大地之間的摩擦力也會變小,這樣就可以有效減少地基傳遞更多的動能上來。
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|管線布置,安全第一
除此之外,大師還想到了建築的管線布置。地震當中管道斷裂房間就會被水淹,但更可怕的是電線斷裂就可能走電走火,引發火災。
大師把管線都埋在與結構不相連的地下室中的混凝土地溝裡,與基礎也脫離開。
所有穿越地溝的鋁管彎頭與結構脫開懸吊在垂直的管道井中,從中再将彎曲的支管引出連接到衛生間的管道口。
而且所有管道都使用鋁管,這樣震害或許會将管線弄得格格作響或者将其扭彎,但都不緻于弄斷。
1923年東京發生了大地震,帝國飯店周圍的大批房屋倒塌,而帝國飯店經住了地震的考驗并在火海中成為成千上萬東京人的安全島!
Δ 應縣木塔(又稱“釋迦塔”)
木塔坐标:中國山西省朔州市應縣
興建時間:1195年
應縣木塔屹立近千年不倒,在這近千年中,要說沒遇到過地震誰也不信。
史書記載,在木塔建成200多年之時,當地就發生了6.5級大地震,餘震連續7天,木塔附近的房屋全部倒塌,隻有木塔巋然不動。
古代人的智慧也是常常讓我們驚呆的。。
|榫卯結構連接
木塔除了石頭基礎外,其餘構件的關節點都是榫卯結構。
所謂榫卯結構,就是不動釘子不動綁紮帶不動膠水,全靠木頭挖出來的凹槽,小洞,互相搭接和插接而組合成的結構。
這種連接方式下,木構件有一定程度的活動餘地。而整個木塔都是用榫卯結構連接的,那麼木塔就具備了整體上的柔性。
|多樓層, 剛柔相濟
其次,木塔從外表看是五層六檐,但每層都設有一暗層,所以木塔實際上有九層。
其中明層由柱、鬥拱、梁枋的連接構成。柱、鬥拱、梁枋三者形成的連接是很有彈性的——地震來了會跟着搖動,地震走了恢複原狀,斷是萬萬不會斷的。
暗層呢,就是在内柱之間和内外角柱之間加設多種斜撐梁,這樣就形成多個三角形。
三角形的穩定性我們在“初小階段”就已經深刻的認識到了。
這樣明層結構順應地震擺動,暗層負責自己的穩定,一剛一柔,地殼運動也拿它們沒招!
Δ 蠶繭大廈
大廈坐标:日本東京
建成時間:2008年10月
建造者:丹下建三建築事務所
蠶繭大廈擁有一個斜格結構外殼。當外力作用于這種斜格結構時大廈會産生搖擺,這時斜格結構一個支點承受的沖擊力會被分散到上下左右的各個支點,這樣整個大廈承受的外力就分散開了。
大樓的“内核”結構中間部分則連接着可以吸引橫向晃動作用的油壓減震器裝置。
地震波能量的30%可以被這一裝置所吸引過去轉化為減震裝置自身的動能,剩餘70%的能量會作用到建築其他構件上。
Δ 台北101大廈
大廈坐标:中國台灣台北
建設時間:1999年開工~2003年建成
建造者:李祖原
台北101采用新式的“巨型結構”,在大樓的四個面分别設有兩支巨柱,一共八支巨柱,每支巨柱截面長3公尺、寬2.4公尺,自地下5樓貫通至地上90樓,柱内灌入高密度混凝土,外面用鋼闆包覆。
這樣建成的101大廈,實際可承受2500年一遇之10級以上大地震......
當然,世界上優秀的抗震建築還有很多,篇幅有限,不能一一列舉。
今天,我們的建築師也在努力設計建造出更優秀的抗震建築,相信有一天,震災再也不能威脅到我們生命财産的安全。
To be continued...未完持續
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