全球抗震建筑之日本弹性大厦
日本抗震结构
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发展前景
• 木材是一种可再生的天然资源,且人类习 惯使用木材已有悠久历史,在对木材的防 腐、防虫、防火措施日臻完善的条件下, 充分发挥木材自重轻、制作方便的优点, 做到次材优用,小材大用,提高木材的利 用率,除继续用于一般建筑外,在大跨度 建筑屋盖结构方面有其一定的前途。
木结构特点
• 得房率高 • 由于墙体厚度的差别,木结构建筑的 实际得房率(实际使用面积)比普通砖混 结构要高出5%---7%。 • 工期短 • 木结构采用装配式施工,这样施工对 气候的适应能力较强,不会像混凝土工程 一样需要很长的养护期,另外,木结构还 适应低温作业,因此冬季施工不受限制。
木结构特点
楼板和墙体。 楼板和墙体。
在日本建造房屋多为高抗震的木结构及轻钢 结构,加拿大及美国也多采用, 结构,加拿大及美国也多采用,建议重建家 园不要再采用混凝土结构或砖混的预制板。 园不要再采用混凝土结构或砖混的预制板。
木结构
木结构的定义
• 木结构是单纯由木材或主要由木材承受荷 载的结构, 载的结构,通过各种金属连接件或榫卯手 段进行连接和固定。 段进行连接和固定。这种结构因为是由天 然材料所组成,受着材料本身条件的限制, 因而木结构多用在民用和中小型工业厂房 的屋盖中。木屋盖结构包括木屋架、支撑 系统、吊顶、挂瓦条及屋面板等。
日及轻钢结构, 在日本建造房屋多为高抗震的木结构及轻钢结构, 加拿大及美国也多采用, 加拿大及美国也多采用,建议重建家园不要再采用 混凝土结构或砖混的预制板。 混凝土结构或砖混的预制板。 – ub Bullet
建成后的轻钢结构。 建成后的轻钢结构。
那些千年不倒的日本抗震建筑
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【早道网校】全国最大的日语直播网校/那些千年不倒的日本抗震建筑上周末,日本遭遇了史上级别最大的一次地震,但是日本许多古老建筑经受住了考验,依然坚挺,在这背后究竟有着怎样的神奇呢?日本是个地震多发的国家,历史上有记载的第一次大地震即公元684年爆发的“白鳳大地震”(はくほうだいじしん),震级达到8.0-8.4级。
面对频繁发生的地震,日本人民发明了许多技术来建造可以抵抗地震的建筑。
其中之一便是东京宽永寺(かんえいじ)的五重塔(ごじゅうのとう)。
宽永寺(かんえいじ)五重塔(ごじゅうのとう)五重塔抗震的原因之一为它是完全的木结构建筑(建築「けんちく」),在受到震力时,其木料(木材「もくざい」)会相应发生或弯或扭的变形,但是,整个塔身却不会倒塌。
而当震力消失后,木料便会恢复原状。
木料所具有的柔性把地震发生时所产生的巨大能量吸收掉了。
原因之二是,在五重塔的整个结构中也同样存在着这种柔性,也就是说,整个五重塔是一个柔性结构,其构件与构件的结合部位几乎不使用铁钉,而是利用嵌入方式进行连接,即把一构件上的榫头嵌入另一构件的凹凿处。
这样,当地震发生时,构件之间的结合部会吱吱嘎嘎地作响,或会歪扭,但是,来自地面的震力却不易向上传导。
值得一提的是,在建的世界第一高塔“东京天空树”的抗震设计灵感也来源于五重塔。
東照宮(とうしょうぐう)神殿(しんでん)鳥居(とりい)另外一个有名的抗震建筑是日光的东照宫(とうしょうぐう)神殿的鸟居。
鸟居石大门是由花岗岩(花崗岩「かこうがん」)做成的,显得很厚重。
为了抗震,工匠们将它建得非常灵活,并设计出一种可以吸收冲击的支柱,它是由两块花岗岩连在一起所构成。
横梁(桁「けた」)更灵巧,它由3部分组成,因此可以使支柱自由活动。
石门总计由15块石头构成。
由于这种抗震设计,鸟居抵御了自1618年以来的所有地震。
在1949年的一次地震之后,鸟居的连接处曾打开,但是余震(余震「よしん」)过后又奇迹般地自动合上了。
建筑结构丨必须收藏!8个隔震设计项目的精彩分享
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建筑结构丨必须收藏!8个隔震设计项目的精彩分享建筑结构是建筑物的骨架,承担着保护居民和物品安全的重要任务。
在地震频发的环境下,隔震设计成为保障建筑物震害程度的关键因素。
下面将为大家介绍8个有关隔震设计项目的精彩分享。
1. 日本东京塔作为世界上第一个采用隔震设计的建筑物,东京塔在受到地震冲击时能够实现良好的减震效果。
通过在塔底设置隔震装置,可以将地震能量转化为弹性变形,减少地震对建筑物的冲击,保护了塔内的人员和设备的安全。
2. 美国旧金山市政厅旧金山市政厅采用了多种隔震技术,包括基础隔震和上部结构隔震。
这种设计方案使得市政厅能够抵御严重地震,并在地震过后迅速恢复原状,为市民提供安全可靠的公共场所。
3. 新西兰威灵顿街區位于地震频发区的威灵顿街區,采用了集中悉尼大学提供火车站桥梁模型、火车站模型、下穿隧道模型、隧道架模型的融合震耐性测试、理论研究和现场监测为一体的全面隔震设计。
这种创新的设计方案大大提高了建筑物的抗震能力,为居民提供了一个安全的居住环境。
4. 智利塞尔维斯教堂塞尔维斯教堂在发生地震时,采用了隔震技术,使教堂能够保持稳定。
通过在教堂底部安装弹簧和鞋垫,将地震力量分散到地基中,有效减轻地震对教堂的影响。
5. 加利福尼亚州帕萨迪纳艺术中心帕萨迪纳艺术中心是隔震设计的杰作之一。
采用了水平盘式隔震器和竖向隔震系统,该中心可以在强烈地震中抵御剧烈的冲击,保持建筑结构的完整性。
6. 意大利新圣保罗大教堂新圣保罗大教堂采用了一种新颖的隔震设计方案,通过在地处艰难地质条件的地基上设置隔震系统,大大减少了地震对教堂的破坏。
这个项目的成功应用为世界其他地震频发地区的建筑提供了借鉴。
7. 新西兰惠灵顿国家图书馆惠灵顿国家图书馆位于地震活跃带,因此采用了抗震设计和隔震技术。
通过在图书馆底部设置座层隔震系统,地震发生时可以大大减小图书馆的振动,保护了馆内的珍贵藏书。
8. 台湾101大楼台湾101大楼是世界上第一座突破500米高度的建筑物,也是采用隔震技术的代表作。
日本建筑——防震
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日本建筑——抗震地震频发的日本被公认为世界第一的抗震强国。
在本次强震中,日本虽然损失惨重,但多数坚挺不倒的高层建筑物,以顽强的“不死鸟”形象,从一个侧面展示着第一抗震强国实打实的抗震能力。
这些“不死鸟”之所以能在多次特强地震中岿然不动,与日本房屋建筑上的防震技术、措施密不可分。
地基与地震隔绝术“地狭人多的日本有很多高层建筑。
为了抵御地震的破坏,日本的高层建筑普遍采用了一种地基地震隔绝的技术。
”中国建筑研究院注册结构工程师王玮,在撰写论文《日本建筑的抗震加固评估标准及加固方法》时,对日本建筑的抗震性能进行过一番研究。
根据她的解释,这种技术,就是在建筑的底部安装弹性橡胶垫,或者摩擦滑动承重座缓冲装置来抵抗地震。
比如,三井不动产公司在东京都杉并区兼作的一座93米的免震结构公寓,建筑物的外围使用了高强度16积层橡胶,建筑物中央部分也使用了天然橡胶系统的积层橡胶。
在6级以上的地震发生时,这种保护装置能使建筑物的受力减少一半。
很多日本建筑都有隔震层设计。
建筑材料非常讲究日本建筑在选材上也格外讲究,比如在欧洲、中国经常被当作主要建筑材料的砖瓦,现在在日本建筑上几乎已经找不到踪影。
“1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗震。
从那以后开始,砖结构建筑在日本几乎不再被使用,取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。
”建筑业专家认为,这种结构的建筑既安全抗震,又节省能源。
轻钢结构在中国,高层公寓通常以柔性结构为主流,一般靠整个建筑来减弱地震引起的摇动。
这种建筑在强风刮过来时,楼的结构也会发生一定的摇动。
而日本建筑多数采取刚性结构,这样摇动大大降低。
例如,7级以上的大地震发生时,柔性结构的建筑一般要摇动1米左右,而刚性结构建筑只摇动30厘米。
木结构另一方面,为了提高传统木结构建筑的抗震能力,日本普通的民宅采用了箱体设计——地震发生时,房屋整体翻滚,不至于损毁。
专业技术人员还会定期对民房进行抗震加固等级评定,政府会酌情给予居民适当的补贴鼓励。
建筑结构丨必须收藏!8个隔震设计项目的精彩分享
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建筑结构丨必须收藏!8个隔震设计项目的精彩分享建筑结构丨必须收藏!8个隔震设计项目的精彩分享在建筑领域中,隔震设计是一项十分重要的技术,通过合理的隔震设计可以最大程度地减小地震对建筑物的破坏,确保人员的生命安全。
今天,我们将为大家介绍8个精彩的隔震设计项目,让我们一起来看看吧!1. 日本东京塔作为一座高达333米的地标建筑,东京塔采用了先进的隔震技术。
在地震发生时,塔内的核心结构将与外部结构分开,通过液体阻尼器的作用,有效减小地震对建筑物的冲击力,这种设计大大提高了塔的抗震能力。
2. 美国旧金山湾大桥湾大桥在设计中采用了长达2.2英里的液体阻尼器,这些阻尼器能够减少地震时桥梁的摆动幅度,确保桥梁的稳定性和安全性。
通过这种创新的设计,湾大桥成为了全球最具抗震力的桥梁之一。
3. 纽西兰基督城纪念碑在2011年的地震中,纪念碑遭受了巨大的损失,但随后进行的重建工程中,采用了隔震设计来提高纪念碑的抗震能力。
通过将碑体设置在一个特殊的支撑结构上,地震时碑体可以自由移动,减少了地震造成的损坏。
4. 中国上海天地大厦天地大厦采用了磁流变隔震器技术,这是一种通过改变磁场来控制液体流变性能的技术。
在地震时,隔震器能够根据外部情况自动调节阻尼力,保持建筑物的稳定性。
5. 日本米兰春大楼米兰春大楼是日本第一座使用钢筋混凝土隔震结构的高层建筑。
通过在建筑底部设置隔震层,大楼能够在地震中自由摆动,减少了地震对建筑的破坏。
这项设计在日本以及其他地震频发区域得到了广泛应用。
6. 美国洛杉矶市政厅为了提高市政厅的抗震能力,设计师在建筑底部采用了隔震墩和摩擦隔震装置。
这些装置能够减少地震时建筑的位移和倾斜,确保市政厅的稳定性。
此外,市政厅的结构还采用了柔性接缝,能够吸收地震带来的位移,减少损坏。
7. 中国成都东单体作为中国隔震设计的代表性建筑物之一,东单体采用了液压阻尼隔震技术,通过液压缸的控制来减小建筑物的振动。
这种技术在中国的高层建筑中广泛应用,提高了建筑物的抗震能力。
只用「木材」盖的摩天大楼你敢住吗?看日本建筑大师活用木材,建造出安全又能融入大自然的建筑物!
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只用「木材」盖的摩天大楼你敢住吗?看日本建筑大师活用木材,建造出安全又能融入大自然的建筑物!现代城市最显眼的风景,就是一栋又一栋的摩天大楼。
这些钢筋水泥组成的「钢筋森林」虽然壮观,可是缺少了真正树木带来的「情感」。
让我们一起来看看,日本设计师如何运用木材建造出一栋栋雄伟的建筑物,同时也让人们感受到大自然的美好。
木材向来都是日本设计师爱用的建筑材料,在2010 年,日本政府更实施了「公共建筑物木材利用促进法」,规定三楼以下的公共建筑必须以木材建造。
这个政策不但掀起木造建筑的复兴潮流,也让日本的建筑大师们,纷纷向世人们展示他们使用木材的技巧。
创新点:木材也能够建大楼,而且经过特殊处理的木材,在火灾时甚至比钢材更稳定。
1. 用木材盖70 层的大楼,同时也兼顾环保和山林活化日本住友林业由创办人住友政友创立于1691 年。
住友林业原本是经营木材相关行业,但是,经过300 多年的经营,公司开始跨足环境美化、房产、建筑等不同行业。
而住友林业的经营理念是:“利用树木,通过开展有关家居生活的各种服务,为实现富足社会做出贡献”。
2018年,住友林业提出了一个名为W350的计划,打算在东京市中心盖一座全世界最高的木制建筑物。
这栋木制大楼会有70楼,共350公尺高,预计内部会结合商场、饭店、办公室及住宅。
大楼为了配合住友林业成立350年的庆典,因此预计会在2041年完成。
(图片撷取:BBC)会提出这样的计划,除了要纪念公司的350 周年,也因为住友林业发现日本的森林都到了需要透过伐木,活化造林的时候了。
毕竟森林成长到了一定的地步,树木之间会变得太拥挤,导致过度竞争。
如果不进行有规划的砍伐,很可能会减弱一些树木的生长,甚至导致树木死亡。
但是,由于木材的需求不大,所以没有人愿意花钱去做这件事。
于是,住友林业希望透过这个计划,让人们再次看到木制建筑物的优点,进而扩大木材需求,并在砍伐区种植幼苗来活化山林,振兴日本林业。
由于日本是一个地震频繁的国家,因此,W350 将会采用90% 的木材和10% 的钢铁为材料,在推广木材的使用同时也顾及到建筑本身的安全性。
日本的抗震建筑
![日本的抗震建筑](https://img.taocdn.com/s3/m/55af17fc162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94d1.png)
日本的抗震建筑张磊【摘要】在地震频发的年代,如何最大限度地减少生命财产的损失,建筑抗震技术是最关键的核心.日本是一个地震频发的国家,这个国家从制定法律时就严格要求建筑的抗震.他们采用的技术分为以下六种:①地基地震隔绝术,在建筑物底部安装橡胶弹性垫或摩擦滑动承重座等抗震缓冲装置;②钢筋混凝土结构,辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构代替原先的砖结构;③箱体设计,民宅采用箱体设计,使得地震发生时,房屋整体翻滚,不至于损毁;④“局部浮力”的抗震系统,在传统抗震构造基础上借助水的浮力支撑整个建筑;⑤“滑动体”基础,在建筑物与基础之间加上球型轴承或者滑动体,形成滚动式支撑结构;⑥可漂浮的抗震住宅或廉价的“抗震居屋”.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2012(038)004【总页数】2页(P49-50)【关键词】地震;建筑;抗震技术;局部浮力;滑动体【作者】张磊【作者单位】中国汉嘉设计集团西南设计院,四川成都610000【正文语种】中文【中图分类】TU3520 前言近几年来,相继发生了多次重大地震,2008年5月中国汶川发生里氏8.0级地震,2010年1月海地发生7.3级地震,智利发生8.8级地震,4月中国青海玉树藏族自治县发生里氏7.1级地震,2011年2月新西兰发生6.3级地震等等。
从全球的重大地震灾害调查中可以发现,95%以上的人命伤亡都是因为建筑物受损或倒塌所引致的。
为避免或减少自然灾害造成生命财产的损失,作为一名建筑师有必要探讨建筑物在地震中受损倒塌的原因,并加以防范。
那么针对抗震国外其他国家又是如何应对的呢?他们的建筑抗震方面又采取了哪些创新措施呢?我们可以从中国的近邻日本的建筑说起。
日本位于亚欧板块和和太平洋板块的消亡边界,为西太平洋岛弧-海岸山脉-海沟组合的一部分。
全国68%的地域是山地。
日本最高的山是著名的富士山,海拔3776 m。
日本位于环太平洋火山地震带,全球有十分之一的火山在日本,在全国都时常会发生火山活动。
日本建筑抗震
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日本建筑抗震古旧建筑独户建筑:东京都都厅( Metropolitian Government Building)日本设计师,丹下健三在1986年设计的东京都都厅,耗资1569亿日元。
其主要结构形式为:铁骨构造、铁骨钢筋混凝土构造、钢筋混凝土构造结合体;在总层数达到51层之高的前提下,地上48层,地下3层;总高度:243.4m。
经历了二十几年的风风雨雨至今还竖立在日本首都东京。
独户、古旧建筑独户建筑与高层楼房相比整体重量轻,积层橡胶不起作用。
有效的抗震方法是在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体,形成一个滚动式支撑结构,这样可减轻地震造成的摇动。
弹性建筑:东京电通大厦(Dentsu Tower)这种弹性建筑物建在隔离体上,隔离体由分层橡硬钢板组和阻尼器组成,建筑结构不直接与地面接触。
阻尼器由螺旋钢板组成,以减缓上下的颠簸日本早就不用砖头盖房子了,五彩缤纷的“瓦片”是塑料制成的。
日本民用建筑的“墙体”多是“整体结构”,就是一大块儿、一面整体的“墙”。
这些墙体结构的内部是类似石棉一类的充填物。
日本各城市都在“防震建筑”上大做文章,有的城市建筑物的地基部分加上硬质橡胶和钢板,使建筑物本身结构有了弹性,能抗7级左右地震。
局部浮力:京王饭店日本开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统,即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。
普通抗震结构把建筑物的上层结构与地基分离开,以中间加入橡胶夹层和阻尼器的方式支撑建筑物。
相比之下,“局部浮力”系统在上层结构与地基之间设置贮水槽,建筑物受到水的浮力支撑。
水的浮力承担建筑物大约一半重量,既减轻了地基的承重负荷,又可以把隔震橡胶小型化,降低支撑构造部分的刚性,从而提高与地基间的绝缘性。
地震发生时,由于浮力作用延长了固有振荡周期,即晃动一次所需时间,建筑物晃动的加速度得以降低。
6到8层建筑物的固有周期最大可以达到5秒以上。
因此,在城市海湾沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。
10—施工技术丨日本超高层装配式建筑是如何实现抗震的
![10—施工技术丨日本超高层装配式建筑是如何实现抗震的](https://img.taocdn.com/s3/m/c5b36e601711cc7931b716bb.png)
施工技术丨日本超高层装配式建筑是如何实现抗震的?装配式的建筑,柱子和梁都是现场拼装而成,遇到大地震到底安全吗?日本地震频发,一般的小地震,老百姓早已习以为常,即使是2011年3月11日的9级大地震,居然也没有房子被震倒,房屋真正成为人们安全坚固的壁垒。
他们是怎么做到的呢,他们的装配式建筑与隔震减震措施是怎样完美交圈的呢?让我们以东京本八幡的一栋超高层全预制结构为例来看看吧。
本八幡超高层建筑的抗震利器框架结构,结构高度144.2米。
地上42层,标准层层高3.3米,一层地下室,管桩基础。
二、平面与体型1、体型对称,外框投影边长41.4米,高宽比3.48。
规整的平面与体型,较小的高宽比,是结构利于抗震的第一步。
2、内筒与外圈均为PC框架(PC柱、PC梁)。
在内筒内侧有一榀钢框架(见图示),由钢柱钢梁建造(仅作为机械升降停车库,基本不作为抗侧力体系)。
日本高层建筑普遍使用框架结构,剪力墙只在低、多层中使用,是因为日本人认为剪力墙相比框架而言抗震性能不明确;更重要的是,框架相比剪力墙更加“柔”,能够承受更大的变形,在日本的规范中,框架结构的层间位移角(就是楼层的水平位移除以层高)可以允许做到1/120,而国内为1/550,即日本认为地震时让建筑“适当摇摆以释放能量”要好过“硬扛”。
配合以隔震减震技术,日本的框架结构可以做到200米高。
三、减震柱的使用减震原理:当地震来临,柔性建筑就开始晃动,所产生的能量就要全部被减震柱吸收掉,保护关键的柱子、梁不被破坏。
布置位置:内筒三跨PC柱的左右两跨,四周各2根,每层8根;从1层布置至29层,共计232根。
▲内筒三跨PC柱的左右两跨▲从1层布置至29层内筒框架因刚度较大,将分配较大的水平作用(约60%~80%的地震、风荷载)。
尤其是内筒角部变形较大,故将减震柱布置于此,可最大限度发挥其吸收能量、保护主体的功能。
而只布置3/4高,是因为结构底部承担了主要的水平剪力与倾覆力矩。
日本太平洋世纪广场丸之内大厦的结构设计
![日本太平洋世纪广场丸之内大厦的结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8e0d3f75a417866fb84a8e25.png)
第10卷第3期2008年6月建 筑 钢 结 构 进 展Progress in Steel Building Structures Vol.10No.3 J un.2008收稿日期:2007-11-18;收到修改稿日期:2007-12-03作者简介:小堀徹(1954-),男,株式会社日建设计常务执行董事、结构设计部总代表,日本国一级建筑士、建筑结构士,工学博士,主要结构设计作品:横滨皇后广场、东京太平洋世纪广场丸之内大厦、琦玉超级体育馆、上海信息枢纽大楼等。
E 2mail :kobori @ni 2kken.co.jp 。
日本太平洋世纪广场丸之内大厦的结构设计小堀徹(株式会社日建设计东京结构设计部,日本东京10228117)摘 要: 太平洋世纪广场丸之内大厦为地下4层,地上32层,塔楼1层的办公大楼建筑,竣工于2001年11月。
建筑设计上要求排除临近巨大换气塔的影响,将高层部分尽量用4根细长的大柱高高举起。
为此,结构上采用了由CFT 柱构成的巨型结构体系。
本文介绍了该大厦的结构设计和抗震设计的主要内容,包括巨型结构、巨型柱、转换梁以及粘性体制振墙等结构构件的设计细节,供设计人员参考。
关键词: 巨型结构;巨型柱;转换梁;粘性体制振墙中图分类号:TU 352.1 文献标识码:A 文章编号:1671-9379(2008)03-0001-07Structural Design of Pacific Century Place Marunouchi Building in TokyoKOB OR I Toru(Structural Engineering Department of Tokyo ,Nikken Sekkei Ltd.,Tokyo 10228117,J apan )KOBORI Toru :kobori @nikken.co.jpAbstract : Pacific Century Place Marunouchi Building in Tokyo is an office building composed of 4stories under ground ,32sto 2ries above ground and 1story tower ,it was built in October ,2001.According to t he design requirement of excluding t he influence of t he nearby subway ’s ventilation tower as much as possible ,t he upper 2story part of t his building is lif 2ted by a supper structure system wit h just 42huge columns.And t he 42huge columns are designed in CF T (Concrete Filled in Tube )to realize t he idea of slender and beauty.In t his paper ,t he structure design and eart hquake 2resistance design is introduced in t his paper ,including t he huge structure ,super column ,t ransfer beam and viscous vibration control wall.It may be useful for t he design engineers for reference.K eyw ords : super structure ;super column ;transfer beam ;viscous vibration control wall 1 结构设计1.1 整体规划丸之内大厦(图1)7层以上标准层的外周部构架,即中央核心筒周围的办公区域(图2),由图3所示的巨型结构来支持。
日本建筑的抗震结构与免震、制震结构
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⽇本建筑的抗震结构与免震、制震结构抗震结构⽇本是世界曲指可数的地震多发国家,⽽且每年秋天还受到强台风的袭击。
在如此严酷的⾃然条件下,如何确保建筑结构的安全性是⾄关重要的。
关于发⽣地震时建筑物的安全性,分为维持机能、保护财产、保证⽣命安全三个阶段来考虑。
⽇本的抗震设计思想是对在建筑物的使⽤期间可能遭遇数次的中⼩地震,既要保证⽣命财产的安全,⼜要维持其可继续使⽤的功能。
⽽对遭遇极少数罕见的⼤地震,则只考虑保证⽣命安全,不再追求维持其机能和财产价值。
从1995年1⽉兵库县南部地震的受灾情况来看,1981年以后按上述设计思想建造的建筑物基本上满⾜了要求。
但是,即使建筑物在⼤地震发⽣时能够保证⽣命安全,由于受灾严重,有⼀些建筑物失去了财产价值⽽不得不重建。
另外还有较多的建筑物虽然没有遭到严重破坏,但由于失去了相应的功能⽽被迫停⽌使⽤。
基于上述事实,⼈们开始认识到下⾯阐述的免震结构及制震结构的重要性。
抗震设计⽅法,⼤体可分为两类。
⼀类是加强建筑物的刚度和强度的⽅法,即“强度抵抗型设计”。
另⼀类为以增加建筑物的塑性变形性能来吸收和消耗地震输⼊能量的⽅法,即“延性效果设计”。
前者仅被应⽤于数层的剪⼒墙混凝⼟结构,后者则在包括⾼层建筑在内的范围⾥得到⼴泛地使⽤。
抗震能⼒ 评价建筑物抗震性能的⽅法是对建筑物的地震输⼊能量与吸收和消耗能量进⾏⽐较,后者⼤于前者,则可判断其具有抗震能⼒。
因此,2005年6⽉28⽇,⽇本制订了能量守衡的结构设计规范。
以前建成的⼀般楼房寄希望于通过结构体的塑性变形能⼒来吸收能量。
按此想法,建筑物的刚度以及强度在垂直⽅向的分布合理,在设计时充分考虑平衡⽽不产⽣平⾯的扭曲变形的话,就可以将建筑物结构体的塑性变形平均分散,防⽌建筑物的倒塌。
但是地震的性质千差万别,建筑物的刚度和强度在垂直⽅向的分布不可能对任⼀地震都是最适当的,因此,建筑物整体的塑性变形很难平均地分散,其变形总会集中于特定的层或特定的部位上,容易造成严重破坏。
日本抗震建筑
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• 抗震系性能最好的是钢结构房屋,其次是 木结构房屋,再次是钢筋混凝土结构房屋。 而日本的民居大多正是木结构。中国工程 院院士、广州大学工程抗震研究中心主任 周福霖指出,木结构是一种柔性结构。在 房屋承受地震作用引起晃动时,木结构可 以更好地释放力量。因此木结构房屋更不 容易散开和松动。“比如我国的一些古老 的木塔,遇到强震也不容易倒塌,是因为 其采用的是木结构。”
浮力:京王饭店 近日日本开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统, 即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑 物。据日本媒体报道,普通抗震结构把建筑物的上层结 构与地基分离开,以中间加入橡胶夹层和阻尼器的方式 支撑建筑物。相比之下,“局部浮力”系统在上层结构 与地基之间设置贮水槽,建筑物受到水的浮力支撑。水 的浮力承担建筑物大约一半重量,既减轻了地基的承重 负荷,又可以把隔震橡胶小型化,降低支撑构造部分的 刚性,从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时,由于 浮力作用延长了固有振荡周期,即晃动一次所需时间, 建筑物晃动的加速度得以降低。6到8层建筑物的固有周 期最大可以达到5秒以上。因此,在城市海湾沿岸等地 层柔软地带也可以获得较好抗震效果。此外,贮水槽内 贮存的水在发生火灾时可用于灭火,地震发生后可作为 临时生活用水。这一系统成本并不算高。以8层楼饭店 为例,成本比普通抗震系统高出大约2%。
• “东京歌剧院”设由著名建筑设计师彼得•埃 森曼设计,1985开工。这个新的国家大剧 院设计包括三个剧院(黑盒剧场,一个1000 个座位。表演空间,和一个1800个座位的 歌剧院),排演空间,办公空间,地下停车 场。
古旧建筑独户建筑:东京都都厅
• 日本设计师,丹下健三在1986年设计的东京都都厅,耗资1569亿日 元。其主要结构形式为:铁骨构造、铁骨钢筋混凝土构造、钢筋混凝 土构造结合体。日本大京公司的一座号称日本最高(地上55层、高 185米)的东京都都厅,使用了与美国纽约世界贸易中心相同的cft (钢管),确保了抗震强度。这种钢管的直径最大达800毫米,厚度 达40毫米,而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混 凝土,该公寓共使用这种钢管168根。另外,该公寓还使用了刚性结 构抗震体。如遇阪神大地震级别的地震发生时,柔性结构的建筑一般 要摇动1米左右,而刚性结构建筑只摇动30厘米。再如三井不动产公 司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达93米,建筑物的外围 使用了新研制的高强度16积层橡胶,建筑物的中央部分使用了天然橡 胶系统的积层橡胶。这样,在烈度为6的地震发生时,就可将建筑物 的受力减少至二分之一。
高层建筑抗震设计案例分析
![高层建筑抗震设计案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/890554324b7302768e9951e79b89680202d86b63.png)
高层建筑抗震设计案例分析随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,高层建筑的数量也在不断增加。
然而,高层建筑所面临的地震风险也日益凸显。
因此,高层建筑的抗震设计成为了至关重要的问题。
本文将以现有的一些成功案例为例,分析高层建筑抗震设计的关键点和技术要求。
案例一:东京塔东京塔是日本东京地区的一座标志性建筑,高度333米,建成于1958年。
由于中国与日本位于同一地震带,因此东京塔在设计之初就考虑了抗震性能。
在设计过程中,工程师使用了一种先进的摩擦阻尼器设计,将摩擦阻尼器安装在建筑的底部。
当地震发生时,摩擦阻尼器能够吸收地震能量,并减小建筑结构的受力。
此外,在建筑的核心部分设置了混凝土核心筒,以增加建筑的整体刚度。
通过这些抗震设计手段,东京塔在历次地震中都表现出色,保持了良好的完整性。
案例二:101大楼101大楼位于台北市,是世界上最高的建筑之一,高度达508米。
在设计过程中,工程师面临着地震和台风这两种自然灾害的挑战。
为了增加抗震能力,设计团队选择了阻尼材料和阻尼器的组合使用。
阻尼材料包括了高性能混凝土和钢材,可以有效地减缓地震引起的振动。
而阻尼器则通过调节建筑的刚度和阻尼系数,进一步控制结构的响应。
此外,101大楼还采用了分级阻尼器系统,具备更好的承载能力和稳定性。
这些抗震设计的措施使得101大楼成功地经受了多次大地震和台风的考验。
案例三:上海中心大厦上海中心大厦是中国上海地区的一座超高层建筑,高度632米。
设计师在抗震设计中采用了多种技术手段,以确保建筑在地震中的安全性。
其中,地震隔离系统是一个关键的设计元素。
通过设置弹性隔震层,将建筑与地基隔离,可以减少地震的冲击力对建筑的影响。
此外,上海中心大厦还采用了扭转抑制技术,通过调整建筑的刚度和阻尼器的位置,降低地震引起的建筑结构的扭转变形。
这些抗震设计的措施使得上海中心大厦成为了一座具备较高抗震性能的建筑。
综上所述,高层建筑的抗震设计是保障建筑安全性的重要环节。
浅谈日本建筑的抗震设计
![浅谈日本建筑的抗震设计](https://img.taocdn.com/s3/m/63da3635dd36a32d7375817f.png)
浅谈日本建筑的抗震设计前言:2011年3月11日在日本本州岛仙台港以东130公里处发生9级地震。
我们暂且不去考虑任何政治原因,只从房屋损毁及人员伤亡程度较我们的汶川地震相比,区别在什么地方。
最近在上网时也看到了一些关于日本的建筑在抗震设计方面的文章,这让我想起了在日本的两年半中也不知经历了多少地震,虽惊却无险。
所以也想就我的感受写一些我了解的日本建筑。
关键词:抗震建筑PCaPC 设计日本我们都知道日本岛本身就是欧亚板块和太平洋板块相互挤压而形成的,处于地震多发地带,所以日本在地震研究方面就不惜代价,以确保国民的安全,也恰是这一点也是所有到过日本的建筑人员非常感兴趣。
2005年5月份应日本PS三菱株式会社的邀请参观了他们承建的位于千叶县中央公园附近的Wellith Garden,这时一栋19层楼的公寓式住宅,使用的就是他们公司引以为傲的抗震技术—PCaPC工法。
PCaPC工法是PreCast Prestressed Concrete的缩写,主要的意思是预制混凝土拼接安装成的建筑。
其主要构件都是经过严密计算在工厂进行加工,和我国的桥梁施工有异曲同工的程度,现场再使用应力钢筋进行组装,使整个建筑在一个整体上达到均匀受力,整体协调,取得最佳的抗震效果。
这种施工方法有利于在狭小的施工作业面中进行施工,且节省施工周期。
日本的建筑法有很严格的对抗震方面的规定,比如日本的高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震;只有一级建筑师以上的人才能有资格编制抗震报告书,而且,报告书中的相关计算必须要使用国土交通省认可的专用程序等等。
一个建筑工程为获得开工许可,除了设计、施工图纸等文件外,还必须提交建筑抗震报告书。
这一报告书中要根据地震的不同强度,计算不同的建筑结构在地震中的受力大小,进而确定建筑的梁柱位置、承重以及施工中钢筋、混凝土的规格和配比。
普通的一个8、9层公寓楼,其抗震报告书动辄厚达两三百页。
建筑抗震报告书必须经过相关部门或人员的检查,确认无误后才能开工。
隔震技术的应用实例
![隔震技术的应用实例](https://img.taocdn.com/s3/m/d5eb67ed27fff705cc1755270722192e44365854.png)
隔震技术的应用实例隔震技术是一种重要的结构控制技术,通过减震、隔离等方式来降低地震、风荷载等外部力对建筑物的影响,保护建筑物的安全和稳定。
隔震技术在工程实践中已得到广泛应用,下面将介绍几个隔震技术应用的实例。
1. 日本东京塔日本东京塔是一座高333米的钢筋混凝土结构的塔楼,其采用了隔震技术进行抗震设计。
在塔楼的基础和顶部之间设置了一组隔震装置,当地震发生时,这些装置能够吸收和减轻地震引起的冲击力,保护塔楼的结构完整性和稳定性。
通过隔震技术的应用,东京塔在地震中表现出了较好的抗震能力,为当地居民提供了安全的观光和通信服务。
2. 台湾101大楼台湾101大楼是世界上最高的独立结构建筑,其采用了多种隔震技术进行抗震设计。
大楼的地基设置了隔震支座,能够减轻地震带来的水平冲击力。
此外,大楼的中央核心筒也采用了减震装置,能够吸收地震引起的振动能量。
通过这些隔震技术的应用,台湾101大楼在地震中能够保持相对稳定的状态,为大楼内部的租户和游客提供了安全的工作和观光环境。
3. 横滨希尔顿酒店横滨希尔顿酒店是一座高层建筑,其地下室和上部结构之间采用了隔震技术进行抗震设计。
地下室设置了一组隔震支座,上部结构则通过连接装置与地下室隔震支座相连。
当地震发生时,隔震支座能够分散和吸收地震的能量,减轻地震对建筑物的影响。
通过隔震技术的应用,横滨希尔顿酒店在地震中能够保持相对稳定的状态,为酒店的客人提供了安全的住宿环境。
4. 某地铁隧道某地铁隧道是一项重要的交通工程,其采用了隔震技术进行抗震设计。
在隧道的基础和顶部之间设置了一组隔震装置,当地震发生时,这些装置能够分散和吸收地震引起的冲击力,保护隧道的结构完整性和稳定性。
通过隔震技术的应用,某地铁隧道在地震中能够保持相对稳定的状态,为乘客提供了安全、快捷的出行环境。
5. 某大型桥梁某大型桥梁是一座重要的交通工程,其采用了隔震技术进行抗震设计。
在桥梁的桥墩和桥面之间设置了一组隔震装置,当地震发生时,这些装置能够吸收和减轻地震引起的冲击力,保护桥梁的结构完整性和稳定性。
日本建筑抗震浅析
![日本建筑抗震浅析](https://img.taocdn.com/s3/m/487b1fa5376baf1ffd4fad50.png)
抗震带涂上黏合剂,包 工也相当简单,构造品质保证,研究
裹后固定在建筑物支柱 所此前已经完成了250个此类项目,
上。
包括新干线高架桥、医院以及约40
栋学校建筑物等。
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二,建筑材料的选择
日本建筑在选材上也格外讲究,比如在欧洲、中国经常被 当作主要建筑材料的砖瓦,现在在日本建筑上几乎已经找 不到踪影,而现在日本广泛应用的五彩缤纷的“瓦片”是 由塑料制成的。1923年的关东大地震证明砖结构房屋不抗 震。从那以后开始,砖结构建筑在日本几乎不再被使用, 取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。由于 木结构的优良抗震性能,在日本也被大量的应用。为了提 高传统木结构建筑的抗震能力,日本普通的民宅采用了箱 体设计——地震发生时,房屋整体翻滚,不至于损毁。专 业技术人员还会定期对民房进行抗震加固等级评定,政府 会酌情给予居民适当的补贴鼓励。钢结构也是抗震性能极 佳的建筑结构,因为钢材是塑性材料,在地震来临时能够 很好的吸收地震力,从而起到了抗震的作用。如图所示, 木结构和钢结构房屋。
地震发生时,支柱即使出现内部损伤 也不会倒塌,这可以确保人员的生存 空间。以一座每层有12间房屋的4层
抗震“绷带”采用树脂 楼为例,通常加固工程需要花
纤维编织制造,形状类 似安全带。施工时,将
费 5 000万到1亿日元,采用这一技 术后,仅需500万日元左右,如果是 木质建筑,仅需数十万日元。工程施
5) 与其它隔震体系相比,隔震器受地基不均匀沉 降的影响并不十分明显,且构造简单、安装方便, 传力方式简单明确.
6)具有良好的经济效益,降低基础造价,施工工 期短,适用于大部分建筑结构。
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“局部浮力”的抗震系统
日本开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统,即在传统 抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。 “局 部浮力”系统在上层结构与地基之间设置贮水槽,建筑物 受到水的浮力支撑,水的浮力承担建筑物大约一半重量, 既减轻了地基的承重负荷,又可以把隔震橡胶小型化,降 低支撑构造部分的刚性,从而提高与地基间的绝缘性。地 震发生时,由于浮力作用延长了固有振荡周期,即晃动一 次所需时间,建筑物晃动的加速度得以降低。6到8层建筑 物的固有周期最大可以达到5秒以上。并且,在城市海湾 沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。此外,贮 水槽内贮存的水在发生火灾时可用于灭火,地震发生后可 作为临时生活用水。这一系统成本并不算高。以8层楼医 院为例,成本比普通抗震系统高出大约2%。
日本保丽龙防地震半圆型房屋完工,里面也太梦幻了吧
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日本保丽龙防地震半圆型房屋完工,里面也太梦幻了吧
1. 大家通常听到「保丽龙」时,都会觉得是一次性产品或是包装,但对日本一家建商来说却不是如此,反而是未来一种优秀的建筑材料。
他们发现这种用保丽龙建造成的半圆型房屋,有极高的耐震度,而且很便宜、建造快速,还很耐热。
2. 这家Japan Dome House在过去15年来一直在推广这种类型的房子,但是到去年才开始热销起来。
在2016年4月的时候,日本熊
本县发生大地震,让超过4万5千人的房屋倒塌或遇到火灾后,只能住在临时房屋里面。
之后灾区分析了传统建筑物遭到结构性破坏,只有一个地方幸免,那就是九州岛的村庄区域,因为这家公司在这里建造了480个密集的半圆型房屋。
3. 这间公司一直在强调这种建材的好处,但等到地震真的发生之后大家才相信了他们。
这种超轻的建材造成一间房屋后重量只有80公斤,它的结构型状不需要任何梁柱,这让它可以坚固地抵抗强震。
4. 更重要的是,他们使用的不是一般的保丽龙,而是专业技术开
发出的新一代材料,比我们一般看到的还要强韧。
而他们所开发出的保丽龙比传统的更加坚固,并且有更好的绝缘性。
5. 一间房子可以在1个星期内由3名工人组建出来,价格在700万日圆到800万日圆之间,面积约36平方米 (约11坪) ,高度则是3公尺。
而且这种建材不会腐烂或生锈,所以也不怕被白蚁侵入。
6. 还有这种房屋很大的一个优点就是,高度是可以客制化的,可以按照屋主想要的来打造。
它可以当作永久性住宅,也可以当成旅馆或是小型酒店,当然因为建设容易又便宜,也可以当作受灾户的临时房屋。
而他们目前每年约卖出100间。
具有一定弹性的建筑才能扛住更大的压力生活事例
![具有一定弹性的建筑才能扛住更大的压力生活事例](https://img.taocdn.com/s3/m/c32c1b096fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d68.png)
具有一定弹性的建筑才能扛住更大的压力生活事例说起来有点吓人,实际上,所有的摩天大楼都会在遇到大风的时候摇晃起来。
如果遇到地震,那就更不用说了。
拿纽约的摩天大楼做例子吧。
由于纽约是个临海的城市,一百多年来,每当强劲的海风吹来,这里的大楼就会发生晃动,甚至让楼内的人产生了晕船的感觉。
最糟糕的要数城里的哥伦比亚广场上的特朗普大楼,据说这座大楼的摇晃已经严重到让里面的人“比坐过山车还要难受”。
这哪里还是盖在陆地上的楼房简直就是航行在海上的一艘艘大船嘛!
说来也奇怪:虽然晃动得这么厉害,也没听说有哪一座大楼真的
倒下来。
2011年8月,飓风“艾琳”袭击了美国东海岸,波及到纽约。
当时很多人都感觉到了大楼摇摆得更加明显,但最后所有的大楼都还好好地站在原地。
事实上,每一位修建摩天大楼的工程师都知道,小幅度的摇摆可以让大楼更加坚固,因为只有具备一定弹性的建筑物,才能扛住更大的压力。
别开生面的弹性建筑
![别开生面的弹性建筑](https://img.taocdn.com/s3/m/f394f25900f69e3143323968011ca300a6c3f6ea.png)
别开生面的弹性建筑
康丽莎
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】1996(000)005
【摘要】近年来,国外科学家运用现代科技,设计建造了不少新型抗震建筑。
这些抗震建筑尽管结构不一、形式各异,但是功能却有异曲同工之妙。
其中,「弹性建筑」
一族,科学性最强,防震效果最佳。
最常见的弹性建筑就是隔体上的防震大楼。
日本
对防震建筑进行了革命性设计,在东京建造了12座弹性建筑物。
经东京发生的里氏6.6级地震考验,证明这种建筑在吸收地震能量、减轻地震灾害方面效果显著。
其原因何在?原来这种弹性建筑物建在隔离体上。
隔离体由分层橡胶、硬钢板组和阻尼
器组成,建筑结构不直接与地面接触。
阻尼器由螺旋体钢板组成,以减缓上下的颠簸。
实验证明,这种建筑减震效果可达60~75%。
目前,弹性建筑已推广到
【总页数】1页(P14-14)
【作者】康丽莎
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.11
【相关文献】
1.解码建筑史别开生面新天地——记台湾成功大学建筑系主任傅朝卿教授 [J], 陈东
2.小震弹性中震不屈服和中震弹性在某多层建筑中的计算结果分析比较 [J], 费烜
3.合院的格局与弹性--生命的变常与建筑之弹性格局 [J], 王镇华
4.别开生面的“弹性建筑” [J], 王克强
5.别开生面的“生态建筑” [J], 郑永辉
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将抗震进行到底全世界最抗震的十大建筑特点
![将抗震进行到底全世界最抗震的十大建筑特点](https://img.taocdn.com/s3/m/de28251cfab069dc51220129.png)
地震再次给城市建筑设计者敲响了警钟。
本次咱们搜索世界各个国家的建筑设计来分析下如安在城市中设计抗震级别最高的建筑。
英国:抗震衡宇裂纹自动愈合据《生活科学》19日报导,英国科学家目前正在希腊的一处山坡上建造一种特殊的衡宇,它能在地震中“自我愈合”。
作为利用纳米聚合体粒子研发特殊墙体的带头人,英国利兹市的“纳米制造业协会”在欧盟的资助下正在研究这种“自愈”的墙体。
据称,这种墙体在压力(地震期间)的挤压下,纳米聚合粒子将流入裂痕中并变硬,形成固体材料,从而对衡宇的裂痕进行自动填补。
希腊:智能减震屋由于希腊属于地震多发国家,因此研究抗震的方法一直是本地科研人员的重要课题,而这座新型“智能减震屋”确实是最新研究功效。
据研究人员介绍,“智能屋”的最大特色确实是能够进行“自我爱惜和修复”。
“智能屋”里安装了多种传感设备,即即是对最轻微的震动也会有所发觉,并可借助屋内设备减少乃至抵消地震带来的震动。
“智能屋”采纳的材料具有自动修复功能,一旦墙体在地震中显现裂痕,液态修补材料能够像胶水一样,粘住裂痕并迅速固化,从而避免衡宇倒塌。
室内传感器还能迅速感知到温度的转变。
一旦室温刹时升高到必然程度,传感器就会通过互联网或卫星信号,自动通知周围居民并向消防部门报警,从而降低地震引发火灾给人们带来的损害。
据悉,首个“智能屋”将在一周内搭建完毕。
研究人员将在接下来的半年时刻里对它的有效性进行查验。
日本:高层抗震大厦日本大京公司一座号称日本最高(地上55层、高185米)的公寓,利用了与美国纽约世界贸易中心相同的钢管168根,确保了抗震强度。
另外,该公寓还利用了刚性结构抗震体。
如遇阪神大地震级别的地震发生时,柔性结构的建筑一样要摇动1米左右,而刚性结构建筑只摇动30厘米。
三井不动产公司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达93米,建筑物的外围利用了新研制的高强度16积层橡胶,建筑物的中央部份利用了天然橡胶系统的积层橡胶。
如此,在6级地震发生时,就可将建筑物的受力减少至二分之一。