主题：【原创·吐偶的】抗震结构设计思路 -- Holz

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，

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。

地震是地层的震动带动上部建筑物的震动。地震来时，地震波分横波和纵波，横波速度快，能量一般但衰减慢，能传很远。纵波能量大，速度慢点，但衰减快。横波造成建筑物的前后摇动，纵波是让建筑物上下动。一般的阻尼器是埋在地下从侧面顶着建筑物阻尼器，并且由计算机控制，减少地震波对建筑物的水平晃动以达到抗震的作用的。加这个软垫的作用是减少上下动带给建筑物的破坏。这个上下地震动的影响在国内叫竖向地震，一般在高烈度区和靠近地震带的地方才需要考虑，他发生了，一般的建筑物是防不了的。主要是在它之前，是水平地震作用，这种能让现有的很多建筑物发生结构性的破坏，再来一个上下的动，一般就垮了。再一个，只有发生在靠近震中的区域里，才能感到竖向震动，这里的能量是很大的。打个比喻吧，就像人从高处跳下来，如果脚落在棉花堆里，受的伤害会轻点，这个棉花堆在建筑上就是那个软垫了。这个阻尼器就像在汽车上的安全带一样，控制建筑物的水平移动。另外水平摇晃，建筑物上面的一般不会全压着压着下面的，下面的总会有部分生存的可能，如果上下动的话，上面就可能全压在下面了，这下面的生存机会就少多了。所以一般对竖向地震，结构要比只考虑水平地震的要留出更多的安全储备，才能保证建筑物的安全。

还有建筑物呢，结构上一般不会太柔了，因为平时的生活中，有很多的因素会造成建筑物的水平晃动，如风，在有大风的地方，建筑物高了后，有时大风造成建筑物的晃动可以超过小地震的影响的。而且这个晃动对很高地方来说，人是很不舒服的，哪怕移动不大，可以让人觉得像晕船那样。这个也不行。所以呢，这个结构的设计，就是要求刚度要硬，以满足平时的稳定性要求。在地震等大型灾害面前要留出足够的余地，在超过限制后，让建筑物通过发生较大的变形后，仍然能不倒，保证人身的安全。这个柔性结构是在有足够刚度硬的前提下，通过材料的可变形能力来吸收地震能量，这个可比足够硬还要花钱的。楼主的这篇文章把很多抗震的概念搞错了。他不是学结构的。所以我才说文章加精加的不好。