通过在建筑物下方加装隔震橡胶支座,一层橡胶加一层钢板,再加一层橡胶,再加钢板……如此多层累加后,像“三明治”一样的“隔震支座”把建筑物与地面隔离,当地震发生时,通过隔震支座的变形而减少上部建筑结构的震动,以柔克刚,既能隔震,又不影响承载力。昨天(9月17日),绵竹市遵道学校开始安装隔震技术中的关键——“隔震支座”,成为“5•12”汶川大地震灾后重建首个采用“隔震”技术的永久性建筑物,其抗震设防烈度可达到9度。
现场 每隔8米远就有一个支座
绵竹市遵道学校在遵道场镇内,土石方已经开挖,建筑的下部基础浇筑已经完毕。传统的框架结构建筑中,基础和上部结构是连为一体的,但现场看到的遵道学校,每隔8米远左右,就有一个直径在70厘米、高30厘米左右的“柱基”。据介绍,建筑的上部结构将与“柱基”断开。这个“柱基”贴在地面,呈正方形,是水泥和钢筋浇筑的,在“柱基”之上,有一个特殊的装置,中间一层是圆的,呈黑色;上下是厚厚的不锈钢钢板。
“这就是我们‘隔震’技术中的关键装置,叫做‘隔震橡胶支座’。”广州大学工程抗震研究中心专门从事隔震技术研究的金建敏博士介绍说。
能耐 力大无比一个能撑400吨
金建敏博士作为国家汶川地震专家委员会委员、中国工程院院士周福霖研究团队的一员,与援建遵道镇的某建筑集团工程师一起,具体负责这项技术的落实。他说,“隔震支座”将上部建筑结构与基础分开,上部建筑结构全部由“隔震支座”支撑起来,不会直接建在基础上。这个学校4600多平方米的3层主教学楼,一共有44个直径为70厘米的“隔震支座”,而每个“隔震支座”约600公斤左右,可以承载400吨的重量。
据建筑公司人士介绍,采用这种规格的“支座”的建筑,在成本上比传统建筑要贵120-150元每平方米。而“隔震支座”的规格会根据主建筑的高度和大小来改变。据专家介绍,目前全球最大的“支座”可达到直径2.8米。
原理 寿命70岁可提高安全8倍
采用这种方法建造的房子如果遇到地震,房子就像在海上漂的船,抗震设防以内的地震不会使房子倒塌。据现场负责施工的工程师介绍,“隔震支座在水平向地震波作用下产生弹性变形,在地震后恢复原状,保证了建筑物安全,甚至地震期间,建筑物也可照常使用。隔震支座使用耐久年限为70年,其结构安全性较不隔震房屋可提高3到8倍。隔震支座还可以更换。”
据金建敏博士介绍,甘肃陇南武都三栋六层民用住宅使用了第一代隔震技术,之前在汶川大地震中完好无损,连一条裂缝都没有,房中居民无强烈震感,房内放置的花瓶等物品也没有落下,而周围的其他建筑却震感强烈,对比十分明显。
运用 日本最广泛四川将有3处
据悉,这种“隔震支座”技术目前在日本运用得最广泛。世界上采用“隔震支座”建筑的房子最高在日本,高达50层。而国内的太原采用该技术建造的高层建筑有19层,单个“支座”直径约1.2米。截至2005年,全球超过6000栋建筑采用这种技术。
该技术目前在北京、新疆、甘肃等地的300多栋建筑物中开始推广应用。据悉,在都江堰向峨乡政务服务中心、彭州市白鹿镇政务服务中心,也都将采用这种“隔震支座”技术。
专家建议 目前世界最先进重建适合推广“隔震技术”
遵道学校项目由广州大学工程抗震研究中心负责隔震技术设计,今年69岁的中心主任、博士生导师、中国工程院院士周福霖,长期致力于隔震技术的研究推广。周福霖认为,灾后重建应该应用新的、成熟的、有效的抗震减灾技术,而目前世界上最先进的是“隔震技术”,这种技术经过20年至30年的理论、实验、使用和经受地震的考验,现在已比较成熟。
其他新技术 课桌可形成紧急避难空间
除了“隔震支座”外,遵道学校选用了延性抗倾覆轻钢作为墙体主材,墙体不易倾覆,震后易于修复。而即使发生倒塌现象,轻质材料对人的伤害也能降低到最小。
遵道学校的设计充分考虑到了避难场所等因素:如学校的家具、课桌椅等设施的设计,可有效防止倾倒伤人及造成撤离障碍。教室课桌经过特殊设计,提高了坚固程度,必要时可形成紧急避难空间。同时提升了紧急通道的疏散能力,经过消防演习和训练,最不利教室的最不利位置的人员可在90秒左右疏散至安全场地。学校中还采用无负压水箱供水,常年储备15立方备用水。紧急情况下,按每人每天3L配备用水,可保证1000人的5天紧急用水需要。
陆续启动新建的遵道镇行政服务中心、便民中心、卫生院都将预留紧急避难场地,配合紧急用水、用电设备,三处相结合形成场镇上的紧急避难网络,可容纳总计约3500人紧急避难5天,人均避难面积为2平方米。(廖兴友)
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