30多年前唐山大地震是,当时还年轻的中国工程院院士周福霖看到在一片废墟中有两栋四层的房屋没有倒,对此感到很奇怪。走近一看,发现北方的房屋在墙下有一道防潮层,整个建筑物沿着沥青的防潮层向右滑了有40厘米左右,下面的沥青层为什么会让建筑物不倒呢?
简单来说,由于安装了减震支座,极大地缓解了地震能量对上部建筑的伤害,最终楼房没有倒塌。
地震的时候从震源破裂出来的能量,会以地震波的形式向四周传播,一个叫做纵波,一个叫剪切波。对房屋建筑损害更大 是水平向的剪切波。剪切波怎么形成的呢?
一个建筑摆在地面上,地面要动房屋惯性它不动,所以产生剪切波。剪切力一般就使一层剪断,使建筑物出现断层。人们针对这种现象想出了现在的办法,把柔性的橡胶隔震垫(即建筑减震橡胶支座)加装在手里更大 的地方,把这个破坏性的力消减掉,以此来减轻地震对建筑其他结构的摧毁这是隔震的原理。也就是说,在建筑物和地面之间,有一个柔软层。这个柔软层使得地面的震动,通过柔软层把它隔离掉。你要动就动,我这个是柔软的,剪力就不起作用。加上这样的柔软层就能把地震的破坏给隔离掉吗?
让我们用实物来做实验。将两个同样的建筑模型放在一个震动台上,在遭受同样的地面震动时,它们会有什么不同呢?同样的震动,建筑物的晃动程度不同,上方放置的水箱里的水也明显能看出差别,造成这种明显差异的就是两个模型下面安装了不同的底座。一个是用有机玻璃固定的,另一个是用橡胶垫支撑的。我们称这个结构为地震反应,它能够降到一般房屋的四分之一到八分之一。在模型实验中我们看到了明显的效果。所以,安装减震支座在越来越被推广和普及。
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