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日本(90年代)大地震中的隔震建筑表现



日本大地震中的隔震建筑表现

1995年1月17日日本阪神大地震,震级7.2,西部邮政大楼离震中35 km,震度七度(相当于我国烈度9~10度)。日本阪神大地震,是1923年东京大地震(死10万人)后,伤亡及损失最惨重的地震。这次地震,造成5400多人死亡,几十万人受伤,直接经济损失约1000亿美元。在地震区,5万多幢房屋倒塌,多数房屋遭到不同程度破坏。但是,在地震区两幢采用橡胶隔震支座的隔震房屋,不仅房屋结构安全完好,并且其内部所有装饰、设备、仪器及一切装备丝毫无损,地震中及震后,工作运转一切照常。这一令人惊异的隔震减震效果,成为日本阪神大地震后大面积推广采用橡胶隔震支座隔震技术的极大动力。这两幢隔震房屋就是日本西部邮政大楼和松村研究所研究楼。

日本西部邮政大楼为地下一层,地上六层的型钢劲性钢筋混凝土结构,建筑面积46000m2,布置橡胶隔震支座共120个,是当时日本全国最大的橡胶隔震支座隔震建筑。
对地震记录的分析如下:1、橡胶隔震支座隔震大楼对水平地震作用的隔震效果非常明显。水平加速度反应(即结构总水平地震作用值),隔震大楼只相当于传统抗震房屋的0.07~~0.15(即1/14~1/6),相当于降低烈度2~4度。2、隔震大楼与传统抗震房屋一样,对垂直地震作用无明显隔震效果,但由于建筑物垂直方向的安全度较大,故未造成任何晨害。3、隔震大楼的振型(及加速度分布):传统抗震房屋的基本振型是下小上大的“放大型”,而隔震大楼的振型是单一的“整体平动型”,第1层及第6层的波型及加速度值几乎完全相同。

松村研究所包括两栋楼,一栋为研究楼﹐橡胶隔震支座基础隔震结构;另一栋为管理楼,传统抗震结构(基础固定)。两栋楼均为三层钢筋混凝土结构,相距2m,作为隔震结构与传统抗震结构的对比建筑。在两栋楼的基础、第1层及顶层均装设地震记录仪。地震记录的分析如下:1、橡胶隔震支座隔震楼对水平地震作用的隔震效果很明显,屋顶水平加速度反应(即结构总水平地震作用值),隔震楼只相当于传统抗震楼的0.2~0.4,即1/5~1 /2.5。2、上部结构层间地震剪切作用值的对比:南-北方向,隔震结构的平均层间地震剪切作用值为0.025g,传统抗震结构平均层间地震剪切作用值为0.347g,前者仅为后者的0.07,即1/14,相当于降低烈度近4度。3、橡胶隔震支座隔震楼对竖向地震作用有一定的隔震作用,但效果不明显。隔震楼的竖向地震加速度相当于传统抗震楼的0.91。