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主题：【原创·吐偶的】抗震结构设计思路 -- Holz
家园 【原创·吐偶的】抗震结构设计思路 新id，家当长期为负。贴篇旧文，看能不能骗点银两出来...
08年地震后在某论坛上写的一小段。刚才回去又给扒拉出来。
从结构上来说，抗震设计主要就是三种设计思路：
1.靠刚度取胜
2.靠柔性取胜
3.靠耗能取胜
1.刚度嘛，设想一下放一个铁盒子在地上肯定怎么震也坏不了。如果担心它整体翻倒掉，再在底上加焊一个足够宽大的铁板。（个人觉得CCTV就是这种思路。。。。）
对于刚度来说，多层、高层建筑最好的选择就是钢筋混凝土的框架-剪力墙结构。框架和剪力墙的组合在于，框架结构的变形能力大，延性好，但侧向刚度小；剪力墙结构的抗侧刚度大，二者合用优势互补。
所谓抗侧刚度，就是对于非震中的大部分地震地区建筑，所受到的最主要的地震力的水平方向的力，抗侧刚度就是抵抗这种水平力的刚度。
但对框架的间距（8米左右最佳）、剪力墙的布置有很多要求，建筑师可能不喜欢。
2.不能做到真正的钢板一块的时候，还需要用一种靠接近“柔性”的思路来调整，最基本的是建筑物每隔一段距离设计一道一定宽度的抗震缝，把建筑物化整为零，免得被地震撅折了。
日本人的抗震技术中有一种是在桥梁或者重要的高层建筑基础处垫一种高强度高耐久的弹性材料，(好像类似于橡胶?)，相当于自行车减震。
再有高层建筑因为变形较大，有的在顶端放一块非常重的东西，智能控制，多用于抗风，楼顶往东倒时就把它往西移，楼向西倒时就往东移，保护平衡。对地震应该也有用吧。重物压在顶层，抵制了高层建筑的鞭梢效应。
3.耗能结构的思路是，在结构上设计一段短且受力集中的梁、斜杆、结点等（这是很容易通过结构计算设计出来的），这一部位采用变形能力大的钢结构或其它高阻尼结构，在地震中吸收耗散大部分能力，并且在效长时间之内不会出现结构失效。比如钢结构的偏心斜撑结构，
外链图片需谨慎，可能会被源头改上图中斜撑与横梁与柱的交点之间的一小段梁段，即为耗能梁段。
又如日本人发明了一种带竖缝的钢筋混凝土板，开缝墙板自身的刚度和承载力下降了，但在地因为它率先破坏吸收了大部分地震能力，保护了其他主要的梁柱结构。
关键词(Tags): #抗震结构(嘉英)， 元宝推荐：铁手,家园 说说我的个人看法吧 说说我对抗震的个人看法吧
国际上来说，泥盆国和美国的确做得比较好，理论完善，更重要的是有很多实际的工程实例可以做对比检验。目前世界上最大尺寸的振动台试验是泥盆搞的，别小看这个试验，对实际工作确实有很大的指导意义。在这点不得不服。
国内对于地震的研究离实际还有一定的差异，说个最简单的情况：国内有多少真正的高层建筑是经受过一定烈度的地震考验的？规范中规定的“小震不坏”，可是各大城市的高层建筑有谁经历了“小震”？
汶川地震给我们提供了很好的实际工程经验，可是，这种工程经验更多的局限在砌体房屋和多层框架结构等方面。对高层建筑的抗震，目前只能是通过理论计算和缩尺模型来进行模拟。——但是，问题就来了，谁又能保证这些工作不是文字游戏呢？
说到隔振垫和各类阻尼器，我个人是持谨慎态度的，相对来说，国内隔震垫的生产技术较为成熟（毕竟它是直接脱胎于桥梁的支座技术），但是如果真的是用在一些特殊的场地上，心理难免后怕。
而阻尼器（暂时只讨论耗能支撑和油压阻尼器），国内的生产技术根本就存在问题，模拟计算的时候都吹得跟花一样，动辄造价节约百分之几十，但是私下测试的时候，很少有所有指标都能够满足要求的（其中主要是国内的材料技术不能够满足要求）。
家园 汶川地震检验下来，按新规范设计的房子基本上还是能够实现 设计目标。倒塌的大部分是底框结构，地震区的河友们以后买房子躲着点底框。
家园 请版主将"精"取消 确实很不严谨的东西，当初也是随手写写玩玩的。
楼下几位批评意见很对，不一一致谢了。
家园 就单是引起大家的认真讨论也值得加精。 家园 管理推荐，有几个考虑 虽然图像上显示一个精字，但是从很久以前，就改称为“管理推荐”。推荐的意思，就是值得一看，所以推荐给大家看。推荐的考虑，一则你文中的内容随短小，但精悍，科普文章能够写的让人一口气看下来，也不简单，而且不少内容也看懂了。二来，作为西西河，其实最重要的，我一直认为是一个话题出来，很多人都会有话说，可以是质疑，可以是求教，也可以是指正，最后的结果，就是看完整个主题的所有帖，学到很多东西。你这个主题，也符合这点。
家园 加精就加精嘛，别紧张，没事儿！ 没有哪位是按科技论文的规格往网上发帖的；也没哪位把网上的帖子当作业指导书看。在网上发什么，看什么，收获什么，全看自己。
家园 几点看法 1.抗侧刚度：应该是结构水平抗剪强度。
2.
日本人的抗震技术中有一种是在桥梁或者重要的高层建筑基础处垫一种高强度高耐久的弹性材料，(好像类似于橡胶?)，相当于自行车减震。你说的是隔震垫吧？这方面在日本确实应用比较多，国内也已研究多年，并在一些建筑中使用。但是工作原理与自行车的减震完全不同。自行车的减震不过是缓冲上下颠簸时的震动对人体造成的不适，隔震垫则是安装在框架柱底部（基础之上）地震时允许上部建筑物水平移动，降低水平地震力的剪切破坏，保证建筑物的安全。
隔震垫是用橡胶和钢板做成的分层结合体，其实更像一个多层汉堡包，面包片就是橡胶层，肉饼则是钢板，钢板对橡胶层有约束作用，如果完全是橡胶的话在上部荷载作用下会由柱状变成鼓状，竖向变形过大。
3.耗能结构：你说的是阻尼器吧？阻尼器在超高层结构中应用较多，在一些抗震加固改造的建筑中也有应用
4.抗震缝的布置：
1）、平面布局不规则的建筑：如L、E、F、T形，需在两个方向交接处设置。
2）、 竖向刚度变化比较大的建筑物：如山形、h形等，需在高度不同的单元间设置。
3）抗震缝的宽度根据建筑物的高度和设防烈度进行计算，宜宽不宜窄，避免地震时发生碰撞破坏
如果平面布局比较规则（如一字形）竖向刚度变化不大（如口字形），不管过长多高都没必要设置抗震缝。
5.理想的结构型式：金字塔；最不利的结构形式：大裤衩（央视新楼）
通宝推：njyd,家园 还是框剪结构来的爽快 原理简单实用，成本也最低。现在住宅多用短枝剪力墙结构，对使用功能的影响降到了最低。
那个智能块，抗风还行，抗震恐怕不行吧？地震频率高得多啊。日本人那个弹性材料抗老化和耐久性问题终究不放心啊。
钢砼结构虽说理论寿命70年，但我觉得实际用个1、2百年应该没有问题吧，结构中要是加入其他材料，恐怕使用寿命会大打折扣。
家园 地下建筑参考一下萨达姆的地下掩体的结构设计，那个很牛。 地上的蒙古包很好的。
家园 抗震比预报地震重要得多 送花。
家园 应该这样，在可预见的将来还没指望较准确地预报地震。