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建筑物的防震 高二（五）班 刘毅军 刘宇辉 王玉峰 李乐童 小组介绍 组员：刘毅军 刘宇晖 王玉峰 李乐童 组长：李乐童 指导老师：霍勇 课题名称：建筑物防震措施 背景与计划 　 选题背景： 　　　新校区万寿塔雨后倾斜，学生对建筑物的稳定性产生浓厚的研究兴趣。按照学校研究性学习的总体安排，组织学生组成研究学习小组，采取自学，调查研究的方法，研究建筑物稳定性，培养能力，掌握知识。　 　　研究计划： 　　　 1. 调查建筑倒塌原因 　　　 2. 研究建筑物稳定性---重心 　　　 3. 研究建筑的防震与抗震 　　　 4. 总结报告 一、建筑倒塌原因分析 劣质建材 土壤液化 软弱层塌陷 共振 结构问题 劣质建材 土壤液化 指在外力的作用下，原本是固态的土壤变成液态，或变成粘稠的流质。土壤液化主要出现在分布深度较浅，饱和的疏松细砂、粉土质砂或粘土，且其底部排水较差。通常在外力反覆震荡下（如地震），松散的土壤因受到压缩，内部空隙减小，导致空隙内水压升高，当水压升高至超过土壤内承受的外部压力时，加上水分不能从地底排出，就会产生土壤液化。 软弱层塌陷 因地基不稳固引起的倒塌 共振 共振的概念：每个建筑物都有振动频率，和周围振动源发生共振就会抖动。 18世纪中叶，一队拿破仑士兵在指挥官的口令下，迈着威武雄壮、整齐划一的步伐，通过法国昂热市一座大桥，快走到桥中间时，桥梁突然发生强烈的颤动并且最终断裂坍塌，造成许多官兵和市民落入水中丧生。后经调查，造成这次惨剧的“罪魁祸首”正是共振。大队士兵齐步走时，产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致，使桥的振动加强，当它的振幅达到最大限度直至超过桥梁的抗压力时，桥就断裂了。类似的事件还发生在俄罗斯和美国等地。 结构问题 “回”字结构 二、建筑物稳定性---重心 三、建筑的防震与抗震 日本堪称世界上地震最多的国家，每年发生有感地震约1000多次。全球10%的地震均发生在日本及其周边地区，因此日本的房屋设计对抗震有非常严格的要求。在建筑物防震抗震上，也许我们可以借鉴一下日本的经验。 钢构造 主要承重构件全部采用钢材制作，它自重轻，能建超高摩天大楼；又能制成大跨度、高净高的空间，特别适合大型公共建筑。 据说，一座号称日本最高的公寓，使用了与美国纽约世贸中心相同的钢管，以确保抗震强度。这种钢管的直径最大达800毫米，厚度达40毫米，而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混凝土，该公寓共使用这种钢管168根。此外，该公寓还使用了其他刚性结构抗震体。可以这么说，刚结构属于传统的建筑思路，就是要想尽办法将建筑物建造得尽可能坚固，只有这样，它在遭遇到强劲外力时，才能够最大程度地保持自己的形象不变。 柔构造 柔构造的建筑思路与刚构造恰好相反，就是把建筑物建造得比较柔软，有弹性。这样在建筑物遭遇地震等外力的侵袭时能够轻微地摇晃，以此吸收和化解外力对建筑物的冲击。 美国建造了一种可以防震的“滚珠大楼”，建筑物每根柱子或墙体下安装不锈钢滚珠，由滚珠支撑整个建筑，纵横交错的钢梁把建筑物同地基紧紧地固定起来，发生地震时，富有弹性的钢梁会自动伸缩，于是大楼在滚珠上会轻微地前后滑动，可以大大减弱地震的破坏力。 下面是一些实物图 调质阻尼器 为了因应高空强风及台风吹拂造成的摇晃．大楼内设置了“调谐质块阻尼器”（又称“调质阻尼器”），是在88至92楼挂置一个重达660公吨的巨大钢球，利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。据台北101告示牌所言，这也是全世界唯一开放游客观赏的巨型阻尼器，更是目前全球最大阻尼器。 台北101采用新式的“巨型结构”，在大楼的四个外侧分别各有两支巨柱，共八支巨柱，每支截面长3公尺、宽2.4公尺，自地下5楼贯通至地上90楼，柱内灌入高密度混凝土，外以钢板包覆。?台湾位于地震带上，在台北盆地的范围内，又有三条小断层，为了增加大楼的弹性来避免强震所带来的破坏，台北101的中心是由一个外围8根钢筋的巨柱所组成。 但是良好的弹性，却也让大楼面临微风冲击，即有摇晃的问题。抵销风力所产生的摇晃主要设计是阻尼器，而大楼外形的锯齿状，经由风洞测试，能减少30-40%风所产生的摇晃。 其实最重要的就是防震意识，如果没有防震意识那么还谈什么防震措施。 随着社会经济的发展,我们的社会应该越来越重视防灾工作,如果有防灾意识的话,那些早期建造、抗震不足的房子就应该进行加固工程,地震的伤亡必定也会大大地降低。 位于88至92楼的重达660公吨的巨大钢球 * 研究性学习结题报告： 这是2008年5月12日发生的8.0级汶川大地震中的照片。地震造成7万