今天是:

建筑减震技术——抗震届的乾坤大挪移

发布机构 渭南市地震监测与服务中心 发布日期 2025-04-07 12:00:00

每年台风袭击上海,上海中心大厦内的上海慧眼就会随之晃动起来,然而身处高层的我们,却感受不到建筑本身的摇晃。其实,这主要是由于上海慧眼通过自身的摆动化解了台风造成的楼体晃动,从而抵消台风对大厦的影响。

树动知风来,同样是外部作用在建筑物上的力,地震能量虽然看不见也摸不着,但是在高楼林立的现代社会,其却是造成建筑物随着地面一起晃动,导致其变形破坏、危害社会的元凶。


传统抗震技术——硬碰硬

为了保护建筑物与建筑物里人的安全,人们采取了许多办法。早些年,大家普遍认为只要把建筑物建得够结实就可以承受地震带来的危害,这也是传统的抗震方法


图文来源:《震相大白系列科普图》


硬碰硬的代价就是以建筑自身构件变形和损伤来吸收地震能量。随着建筑高度的增加,传统抗震结构对地震带来摇晃的放大作用使得高楼的摇晃程度愈加明显,不但导致内部人员伤亡、物件翻倒,设备损坏,建筑功能中断,一旦地震作用力大于建筑结构抗力,建筑结构就会发生破坏。

 

升级减震技术——阻尼器

于是抗震专家们便另辟蹊径,利用能量的乾坤大挪移住建筑物——运用阻尼器的减震技术应运而生。

阻尼器是在建筑物内设置的可以吸收能量的一种装置,当地震来临时,阻尼器可以吸收和耗散建筑物摇晃的部分能量,减少作用在建筑物上的地震力和变形,从而减轻建筑物的摇晃程度。


(金属屈服阻尼器 图片来源于网络


阻尼器也分为很多种,不同的阻尼器根据其特性分别运用于不同的场景。例如金属屈服阻尼器由于金属在反复的塑性变形过程中能吸收大量能量,常被制作成耗能减震器,高速公路的护栏就是其中一种;除此之外还有摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞性阻尼器、调谐质量阻尼器等。


(调谐质量阻尼器 图片来源于网络)


我们上面提到的上海慧眼所使用的就是调谐质量阻尼器它通过在建筑物顶部安装一个有弹簧、阻尼器和质量块组成的减震系统,来用于超高层建筑抗风和抗震。


(图片来源于网络)

 

高楼避震秘笈

上海高楼林立,且由于地质条件易受周边地区地震影响,例如20211117日江苏盐城大丰海域5.0级地震、2022918日台湾花莲县6.9级地震,上海均普遍有感。身处高层的我们应该如何避震呢?一起来学习一下吧!