汶川地震災(zāi)害和日本地震災(zāi)害后對(duì)隔震減振新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及思考

1、汶川地震災(zāi)害和日本地震災(zāi)害后對(duì)隔震減振新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的思考特邀專家簡(jiǎn)介：劉康安南京丹普科技工程有限公司總經(jīng)理劉康安：前面很多的專家學(xué)者對(duì)汶川地震造成的損害分析了很多原因，從學(xué)術(shù)上做了精彩的報(bào)告，我這個(gè)報(bào)告呢題目比較大，從我們企業(yè)來講，我們很難做到題目的規(guī)范，僅僅想從我國臺(tái)灣，日本的地震災(zāi)害提出一些國內(nèi)外的抗震減震技術(shù)的運(yùn)用，作為企業(yè)來講，我們也想通過這個(gè)報(bào)告，把我們近幾年的研究成果給大家做一個(gè)匯報(bào)。512汶川地震損失巨大，這是我們每個(gè)中國人心中難以忘懷的一個(gè)痛，隨著時(shí)間的推移，災(zāi)難的陰霾終將消退，恢復(fù)生產(chǎn)重建家園的繁重任務(wù)現(xiàn)實(shí)的放在我們面前，我們需要的是行動(dòng)和力量。今天我將匯報(bào)的題目分為三個(gè)方面

2、，第一是日本地震后為什么出現(xiàn)幾乎為零的死亡現(xiàn)象，第二是臺(tái)灣現(xiàn)在防震減震建筑的趨勢(shì)，第三我們目前在抗震減震技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)狀況。第二個(gè)我要介紹一下這次地震的成因和啟示，大家知道，我們的地球正在不斷的運(yùn)動(dòng)，很早以前他是一個(gè)大的一塊，由于地球的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)形成了很多板塊，其中有的板塊是運(yùn)動(dòng)板塊，他把整個(gè)歐亞板塊向北東方向擠壓，在龍門山就形成了一個(gè)斷裂，現(xiàn)在還在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。這是兩億四千萬年前到現(xiàn)在地球的演變，大家可以看到，這塊是歐亞板塊，這塊是印度板塊，由于這么擠壓就形成了喜馬拉雅山和龍門山斷裂帶，在中國形成了一個(gè)很大的南北地震帶，過去我們主要是注意這塊，這里發(fā)生地震比較多，最近發(fā)生的攀枝花地震不是汶川

3、地震的余震，和汶川地震沒有關(guān)系。這次汶川地震主要是這個(gè)斷裂帶形成的，這是一個(gè)主斷裂帶，是造成破壞死亡的一個(gè)決定性因素。大家可以看出來。由于這些斷裂帶形成了一個(gè)山前斷裂帶。這次地震被判斷為主余型，余震持續(xù)時(shí)間幾個(gè)月，到目前為止，已經(jīng)記錄到余震23000多次，其中四級(jí)以上的將近200次，六級(jí)以上的三次，最大的是6.4級(jí)還造成了傷亡。這是余震的分布圖。這是當(dāng)前我們研究余震的一個(gè)主要理論依據(jù)，這里要跟大家說一個(gè)就可以了，只要知道了這個(gè)公式，我們?cè)谧拿恳粋€(gè)人都可以預(yù)報(bào)余震，當(dāng)然大家比較關(guān)心的問題，是余震的時(shí)間、地點(diǎn)、多大和發(fā)生的多少。這里目前我們?nèi)祟悓?duì)地震預(yù)報(bào)的認(rèn)識(shí)還比較少，不要說大地震了，就是地震預(yù)

4、報(bào)、余震預(yù)報(bào)也是很低的，目前為止，所有的余震預(yù)報(bào)也就是根據(jù)這個(gè)公式。這是03年的北海道地震，當(dāng)時(shí)是八級(jí)地震，這次地震影響區(qū)域包括我們國家東北地區(qū)，以及整個(gè)日本東部，傷者400多，當(dāng)時(shí)死亡人數(shù)只有一人，而且不是直接導(dǎo)致的死亡，這次地震強(qiáng)度大，影響范圍廣，但是造成的損失微乎其微，主要得益于日本的防震工作做的比較好，日本是一個(gè)地震多發(fā)國家，目前抗震設(shè)計(jì)方法分為兩類，一個(gè)是加強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度的方法，另一類是以增加建筑物的塑性變形性能來吸收和消耗地震輸入能量的方法，最大的特點(diǎn)是不是通過建筑物本體來吸收地震能量，而是通過各種阻尼器來吸收能量，免震結(jié)構(gòu)是在建筑物的下部設(shè)置既能支撐建筑物本體重量，又具有在

5、水平方向自由變形能力的免震層，將地震時(shí)產(chǎn)生的水平變形集中于免震層，在免震層中，設(shè)置用于吸收和消耗地震輸入能量的阻尼器，免震結(jié)構(gòu)還適用于對(duì)舊建筑架構(gòu)改造等。減震消能結(jié)構(gòu)，是在建筑物的內(nèi)部設(shè)置阻尼器，阻尼器隨著建筑物的變形和運(yùn)動(dòng)速度而發(fā)揮其衰減作用，這些阻尼器多種多樣。時(shí)間的關(guān)系這里就不一一介紹了，通過日本地震使人們認(rèn)識(shí)到免震和制震結(jié)構(gòu)的好處。第二個(gè)我國臺(tái)灣防震減震建筑的趨勢(shì)和現(xiàn)狀，臺(tái)灣也是一個(gè)地震活動(dòng)非常頻繁的地區(qū)，這幾年也發(fā)生了很多的地震，35年和99年的地震最為慘烈，現(xiàn)在一般的案例里，耐震結(jié)構(gòu)是最基本的，隨著現(xiàn)在臺(tái)灣社會(huì)越來越重視防震工作，建筑防震結(jié)構(gòu)越來越受到重視，臺(tái)灣的開發(fā)商都把阻尼器的

6、安裝作為樓房的銷售亮點(diǎn)，臺(tái)灣不管政府還是民眾，抗震意識(shí)都比較強(qiáng)，建筑物在遭受地震時(shí)，利用其結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和韌性吸收消耗地震力，并安全支撐建筑物。制震結(jié)構(gòu)是利用裝在建筑物上吸能裝置結(jié)構(gòu)，來吸收消耗地震能量，控制建筑物各振動(dòng)反應(yīng)，抑制建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大反應(yīng)加速度與位移，減輕地震時(shí)結(jié)構(gòu)體的損毀。隔震結(jié)構(gòu)，防震設(shè)計(jì)除了針對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之外，還包括全方面的耐震固定處理，未來的防震措施需要在大地震時(shí)達(dá)到人身保護(hù)、財(cái)產(chǎn)保全與建筑技能維持這三項(xiàng)要點(diǎn)，臺(tái)灣目前出現(xiàn)更多的抗震設(shè)防的建筑都基于此。我們目前抗震減震技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)狀況方面，我國抗震減震技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工作起步晚于日本和美國，但是這幾年已經(jīng)有了

7、很大的進(jìn)步和很快的發(fā)展，基本上跟上了世界上抗震減震技術(shù)研發(fā)的步伐，個(gè)別重要建筑結(jié)構(gòu)中已有運(yùn)用。影響建筑抗震性能的因素很多，地震時(shí)建筑物承載能力不足或者連接強(qiáng)度不夠，是導(dǎo)致建筑物倒塌的兩個(gè)主要原因，我國臺(tái)灣，日本關(guān)于免震和制震的做法非常值得借鑒和學(xué)習(xí)，近幾年我們?cè)谶@個(gè)方面做了一些探索性的研究和工作。一個(gè)我們做了消能減震產(chǎn)品阻尼器的研發(fā)，這個(gè)是我們和東南大學(xué)在99年研發(fā)的，另外是我們其它一些產(chǎn)品，這些結(jié)構(gòu)利用流體傳動(dòng)控制理論中的壓力形成、傳遞、能量轉(zhuǎn)換和壓降原理，是一種典型結(jié)構(gòu)消能裝置。我們?cè)谘邪l(fā)過程中，分別在香港理工大學(xué)、廣州大學(xué)、東南大學(xué)、河海大學(xué)等多次進(jìn)行力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)包括溫度、壽

8、命、老化、振動(dòng)等實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，我們的阻尼器符合國家的相關(guān)規(guī)范要求，達(dá)到了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的水平，包括臺(tái)灣在內(nèi)的多個(gè)試點(diǎn)工程上成功運(yùn)用，取得了令人滿意的效果。這是我們的TMD調(diào)頻質(zhì)量阻尼器，這個(gè)在我們北京奧運(yùn)會(huì)上使用。我們這個(gè)阻尼器表面都是完全耐腐蝕的。這個(gè)是安裝以后的現(xiàn)場(chǎng)，這是一個(gè)跨度比較大的教室，這是我們?cè)趶V州大學(xué)做實(shí)驗(yàn)的一個(gè)圖片，這是香港理工大學(xué)做的實(shí)驗(yàn)，這是在東南大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，這是河海大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，基本都是進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)，在江蘇省建設(shè)廳的幫助指導(dǎo)組織下，于2000年2月做了一些鑒定，也請(qǐng)了一些國內(nèi)的著名專家。近年來BND阻尼器研發(fā)成功以后，又成功研發(fā)了應(yīng)用更為廣泛的非線性結(jié)構(gòu)，并研

9、制成功具有國際先進(jìn)水平的變力超長(zhǎng)流體阻尼器，與此同時(shí)我們還研發(fā)了其它的新產(chǎn)品，申請(qǐng)了十多項(xiàng)國家專利，這是我們研發(fā)的一個(gè)超長(zhǎng)變力阻尼器的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)是我們?cè)谧龈粽鹬ё膶?shí)驗(yàn)，這是我們研發(fā)的軟鋼阻尼器。我們的產(chǎn)品在高烈度地區(qū)工程上的運(yùn)用比較多，江蘇宿遷就位于高烈度地震帶上，也是一個(gè)新興的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的地級(jí)市，很多建筑都是新建的，我們和東南大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)合作，在宿遷市一批標(biāo)志性高層建筑中采用安裝阻尼器的方法，解決其抗震設(shè)防的問題，其中宿遷市建設(shè)大廈、宿遷市教育大廈等都是比較成功的案例，得到了國內(nèi)多位資深專家的肯定和宿遷市多家監(jiān)理公司的高度評(píng)價(jià)。消能減震技術(shù)在奧運(yùn)工程上也有應(yīng)用，我們這次奧運(yùn)會(huì)取得了

10、圓滿成功，多項(xiàng)工程運(yùn)用了新的減震產(chǎn)品，北京工人體育場(chǎng)是二十世紀(jì)五十年代建成，經(jīng)歷了五十年的風(fēng)風(fēng)雨雨，已經(jīng)不能承受08年奧運(yùn)會(huì)的激烈的足球比賽，所以專家認(rèn)為有必要對(duì)其抗震能力不足的已建框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固處理，工程采用了我們公司和東南大學(xué)聯(lián)合研制的產(chǎn)品，在這個(gè)體育場(chǎng)的外面就可以看到。第二個(gè)奧運(yùn)會(huì)工程是國家會(huì)議中心，就是鳥巢的斜對(duì)面，作為這次的擊劍館也采用了我們的TMD調(diào)頻阻尼器72套，這個(gè)是安裝的現(xiàn)場(chǎng)，第三個(gè)是奧林匹克公園的鈴瓏塔，一開始是叫演播塔，也是采用了我們的阻尼器，這個(gè)是鈴瓏塔的效果圖。最后汶川地震對(duì)減隔震問題的思考，經(jīng)過汶川，日本，臺(tái)灣等地的地震災(zāi)害造成的重大人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失相比

11、較，可以得出這樣的結(jié)論，防與不防截然不同，抗震設(shè)防，防御和救助相結(jié)合，才能最大限度地減輕地震造成的損失，作為我們企業(yè)，對(duì)這個(gè)技術(shù)的推廣我們覺得責(zé)無旁貸，也一個(gè)長(zhǎng)期的工作責(zé)任目標(biāo)，第一加快對(duì)抗震減震技術(shù)隊(duì)伍的素質(zhì)培養(yǎng)和技術(shù)培訓(xùn)工作，這次會(huì)議在南京召開，我們企業(yè)積極參與，我們也抓住這么一次非常好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我們今天所有的工程技術(shù)人員全部到場(chǎng)聆聽專家學(xué)者的報(bào)告，這個(gè)是非常好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。第二個(gè)抗震減災(zāi)技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)必須做到符合中國的國情，起到實(shí)際效果的同時(shí)要緊跟國內(nèi)外的先進(jìn)水平，隔震減震技術(shù)在我國的起步比較晚，我們現(xiàn)在的產(chǎn)品之所以得到運(yùn)用，受益于我們江蘇省科委、省政府和南京市政府的支持，技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化

12、非常需要政府的大力支持，同時(shí)也需要我們和學(xué)校通過產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合把技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，這個(gè)技術(shù)的研發(fā)過程要符合我們國情，大家知道，我們國內(nèi)的國產(chǎn)化的減震阻尼器應(yīng)用之前，我們用國外的阻尼器價(jià)格是我們的十多倍，而我們的產(chǎn)品完全達(dá)到國家的要求，也達(dá)到了同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。第三我們需要投資建造超過500kN功率，行程和速度都有超大的擬動(dòng)力試驗(yàn)機(jī)，這個(gè)投入比較大，目前我們資金比較困難，我們企業(yè)希望通過投資建造這種大型試驗(yàn)機(jī)，擴(kuò)大和促進(jìn)我們產(chǎn)品的研發(fā)，并且為我們提供一些先進(jìn)的軟件和操作人員。第四，對(duì)于隔震減震技術(shù)的研究和產(chǎn)品的研發(fā)提供一個(gè)完備的體系。第五，我們向政府部門和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)提出建議和意見，我們今天在座的有南京市科委的領(lǐng)導(dǎo)、有南京市基建產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的領(lǐng)導(dǎo)，我們需要政府的幫助，共同推動(dòng)隔震減震技術(shù)的發(fā)展。普及抗震設(shè)防的基本常識(shí)，技術(shù)上進(jìn)行引導(dǎo)，