建筑物智能防震減災(zāi)之路的分析與探討 1

1、建筑物智能防震減災(zāi)之路的分析與探討張德新新鄉(xiāng)市紅旗區(qū)德新防震技術(shù)服務(wù)有限公司，新鄉(xiāng)453000摘要依據(jù)建筑物自身慣性特征與地震運(yùn)動的自然規(guī)律，參照了人體骨骼結(jié)構(gòu)平衡原理，研發(fā)出了第一代智能化防震減災(zāi)的建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)房屋遇到地震時(shí)，首先充分利用建筑物體自身靜態(tài)慣性以及地面運(yùn)動加速度，使地基基礎(chǔ)在建筑體的下光滑表面主動滑動且阻尼消能，避免地震地面水平運(yùn)動能量向建筑體上釋放，避免建筑物體遭到水平切割破壞。再利用建筑物體頂端的復(fù)合橡膠墊，使之受到地基基礎(chǔ)的牽引對建筑體的搖擺晃動進(jìn)行阻尼與緩沖，以及再利用建筑體自身動態(tài)慣性，使建筑物體在地基基礎(chǔ)的上光滑表面做有限可控滑動，最終達(dá)到智能化減震之目的，避免了建

2、筑物的損壞。在抗震性能相對提高的同時(shí)，也解決了抗震原材料不必要的浪費(fèi)問題，節(jié)約了大量的鋼筋、水泥等建筑材料。也解決了現(xiàn)有抗震技術(shù)既浪費(fèi)資源且抗震性能得不到有效提高的現(xiàn)實(shí)問題。避免了地震災(zāi)害造成人民群眾的重大人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，對我國有限的自然資源與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，起到了舉足輕重的實(shí)際意義，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)與防震減災(zāi)及節(jié)能環(huán)保事業(yè)的同步發(fā)展。本人研發(fā)的建筑物智能化減震新方法，望與大家共同探討分析。引言我國是世界上多發(fā)地震的國家之一，民用住宅及公共建筑（如學(xué)校、商場等）普遍采用的是磚混結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地震發(fā)生時(shí)，給人類帶來最大危害的就是建筑物，給國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成巨大損失的也是建筑物。當(dāng)前，

3、當(dāng)建筑物遇到地震時(shí)，使之能自身主動應(yīng)對、智能減震、自我保護(hù)，是我們科技工作者的重大課題。 關(guān)鍵詞 智能減震；主動滑動；阻尼緩沖；復(fù)合橡膠墊；1.智能化減震建筑結(jié)構(gòu)示意圖 圖（1）中： 左側(cè)為傳統(tǒng)抗震建筑結(jié)構(gòu)示意、右側(cè)為智能化減震建筑結(jié)構(gòu)示意 。 圖（2）為智能化減震建筑結(jié)構(gòu)下部與基礎(chǔ)柔性連接的局部放大 。 圖（3）為圖（2）中的節(jié)點(diǎn)實(shí)物照片（滑動鋼板裝置）。 圖（4）為圖（1）中右側(cè)智能化減震建筑結(jié)構(gòu)的上端部放大。圖（5）為圖（4）中的節(jié)點(diǎn)實(shí)物照片（復(fù)合橡膠墊） (1)(2) （3）（4） （5）2.附圖說明 圖（3）中的上下鋼板分別錨固在圖（2）中建筑物的下表面與基礎(chǔ)的上表面, 使

4、建筑物與基礎(chǔ)之間建立水平滑動面，圖（5）復(fù)合橡膠墊安裝在圖（4）建筑物的頂端，使鋼索穿于（3）（5）以及建筑物支撐體的孔洞，鋼索的下端錨固在地基基礎(chǔ)中，鋼索的上端錨固在復(fù)合橡膠墊（5）中滑動絲桿的上端部，如圖（1）中右側(cè)的智能化減震建筑結(jié)構(gòu)示意，最后旋緊復(fù)合橡膠墊的上壓鋼板即可。3.工作原理當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，首先利用建筑體自身靜態(tài)慣性以及地面運(yùn)動加速度使地基基礎(chǔ)在建筑體的下光滑表面主動滑動、智能消能，避免地震運(yùn)動能量向建筑體上釋放且遭到水平切割破壞。再利用建筑頂端的復(fù)合橡膠墊受到地基基礎(chǔ)的牽引對建筑體的搖擺晃動進(jìn)行阻尼與緩沖，以及利用建筑體自身動態(tài)慣性使建筑體在地基基礎(chǔ)的上光滑表面做有限可控滑動，

5、最終達(dá)到智能化減震之目的，避免了建筑物的損壞。 4. 震動測試效果對比.現(xiàn)場描述：兩個(gè)完全相同的建筑物體，在同一個(gè)震動平臺上，在同樣的震動效果下，左側(cè)傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的建筑體模型瞬間倒塌，而右側(cè)智能化減震結(jié)構(gòu)的建筑體模型在地基基礎(chǔ)上平穩(wěn)滑動，似乎有了強(qiáng)壯的“筋骨”，只是在可控范圍內(nèi)小幅平移，絲毫沒有要倒塌的跡象（兩個(gè)建筑物體模型是四分之一比例且完全相同的二層磚混結(jié)構(gòu)）。以下圖片為震動測試視頻剪切資料：震動前 震動中震動后以下圖片為震動測試時(shí)的智能化減震建筑體與地基基礎(chǔ)滑動移位視頻剪切資料   震動前與震動后 震動中 震動前與震動后 震動中結(jié)語：隨著建筑物智能化減震新技術(shù)、新工藝和新裝備的

6、應(yīng)用與發(fā)展，使建筑物自身大大增強(qiáng)了智能化抗震性能，達(dá)到大震變小、小震變了的目的。改變?nèi)藗儗ㄖ锟拐鹧邪l(fā)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)思路，建立人們對建筑物智能化設(shè)計(jì)的新思路，增強(qiáng)人們對建筑物智能化防震減震新技術(shù)的理解意識，對我國智能化防震減災(zāi)事業(yè)的良性發(fā)展鋪平了道路，使建筑物智能化防震標(biāo)準(zhǔn)不僅僅作為國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用 ，更要建議納入國家建筑物防震減災(zāi)規(guī)劃的制定范圍；希望通過更多的科技研發(fā)，使我們的建筑物能夠具備更多更好的抗震性能，能夠抵御自然災(zāi)害的發(fā)生，為人類造福，為社會貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn)1  劉文革，唐圣貴，王敬河等.超限磚混結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問題的探討J.工程抗震,2004,(2): 13-14 2  鄭文，涂津，潘文.淺談復(fù)雜結(jié)構(gòu)的中震設(shè)計(jì)J.工程抗震與改造加固,2009,31(5): 81-8作者信息：張德新 &