砌體結(jié)構(gòu)的新發(fā)展——滑移減震建筑
樓永林（遼寧省建筑科學(xué)研究院，沈陽110005）
【提 要】地震是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害。震災(zāi)是通過房屋的倒塌產(chǎn)生。砌體結(jié)構(gòu)抗震性能較差，但只要用滑移減震TRANBBS技術(shù)改造徹體結(jié)構(gòu)，此類房屋亦能在特大地震中不倒塌。此種建筑在遼寧省經(jīng)一年試點(diǎn)推廣，受到各方面的普遍歡迎。
【關(guān)鍵詞】 滑移減震、石墨助滑劑、錯(cuò)動(dòng)位移。
1滑移減震建筑適應(yīng)工程抗震技術(shù)的發(fā)展
1.1震災(zāi)的嚴(yán)重性
本世紀(jì)世界陸地7級(jí)以上地震，中國(guó)有66次占1／3，人口死亡200多萬，中國(guó)有115萬占1／2。在最近期的1978年唐山大地震中死24萬，死傷40萬，經(jīng)濟(jì)損失100億人民幣。在國(guó)內(nèi)的各種災(zāi)害中，屬災(zāi)死人占54％。經(jīng)濟(jì)損失占6％。
1.2震災(zāi)預(yù)報(bào)的艱難性
至今世界上發(fā)生了無數(shù)次的大小地震，據(jù)資料介紹，只有海城與墨西哥兩次地震的臨震預(yù)報(bào)稍準(zhǔn)，由于中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)不準(zhǔn)，海城與墨西哥城的建筑物損壞與震災(zāi)還是嚴(yán)重的。關(guān)于地震發(fā)生的機(jī)理目前總說紛壇，例如，斷裂帶錯(cuò)動(dòng)、地殼板塊插入、整板變形斷裂，學(xué)說越多說明可靠的學(xué)說尚未形成。日本是震災(zāi)較多，研究地震機(jī)理及預(yù)報(bào)人員最多、水平最高的國(guó)家，可是1995年1月17 日偏偏在其預(yù)報(bào)安全區(qū)西部的阪神發(fā)生大地震，死5oo0多人，經(jīng)濟(jì)損失1000億美元，全國(guó)一遍震驚。因此在1994年在西班牙召開的國(guó)際地震會(huì)議上有關(guān)專家指出，目前地震是不可預(yù)報(bào)的，因此各國(guó)應(yīng)將重點(diǎn)放在建造耐震的建筑上。
1.3如何吸取唐山大震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
海城地震后，天津市有些工程搞了抗震加固。在唐山大地震時(shí)，這些加固過的工程表現(xiàn)了明顯的耐震性能，因此唐山地震后全國(guó)開始了大規(guī)模的現(xiàn)有建筑抗震加固與新建建筑抗震設(shè)防工作。我國(guó)的抗震設(shè)防是按地區(qū)設(shè)防烈度劃分等級(jí)的，例如按六度TRANBBS設(shè)計(jì)的房屋的設(shè)防目標(biāo)是：遭迂從值烈度（5．5度）時(shí)建筑不損壞；遭迂基本烈度（7度）時(shí)建筑有些損壞，但可修復(fù)使用；遭遇罕遇地震（8度強(qiáng)）時(shí)，破壞嚴(yán)重，但下例塌。海城地震時(shí)海城是9度，唐山地震時(shí)唐山中心區(qū)是10度。7度設(shè)計(jì)的房屋迂海城、唐山那樣的9度、10度大震就要破壞倒塌了。全國(guó)把大多數(shù)地區(qū)均劃為七度、六度區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)的原因及技術(shù)的困難，尚無法按10度的條件設(shè)計(jì)這些地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)，因此無法避免唐山地震的悲劇重演。我國(guó)地震工程科技人員尋找新的方法，也就是開始研究隔震、減震。消能與控制技術(shù)，從”硬抗”轉(zhuǎn)到“軟消”。我院滑移減震建筑技術(shù)就是在這種形勢(shì)下從1985年開始列題研究的項(xiàng)目。
2滑移減震技術(shù)研究的主要成果及水平
為了避免唐山大地震的悲劇重演，為了尋求抵御十度大震的建筑技術(shù)，在1985年開展了滑移減震技術(shù)的研究。從1985年至1990年為項(xiàng)目研究，以機(jī)理為主；第二階段1995年至1997年結(jié)合試點(diǎn)建筑，進(jìn)行設(shè)計(jì)、構(gòu)造及TRANBBS施工等配套技術(shù)研究。
2.1項(xiàng)目研究成果
（1）石墨是較理想的助滑劑材料：它耐久、構(gòu)造簡(jiǎn)單、適宜的上部結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造與適宜的最大錯(cuò)動(dòng)位移值。
（2）最大錯(cuò)動(dòng)位移是54mm；殘存錯(cuò)動(dòng)位移小于20mm；
（3）高寬比控制為2，能保證只滑不搖擺；
（4）能起到保險(xiǎn)絲作用，滑譽(yù)減震房7度強(qiáng)時(shí)起滑， 10度時(shí)上部建筑只滑不破壞倒塌。
1990年經(jīng)全國(guó)著名抗震專家宋秉譯、周福霖、劉季、李桂肴、霍自正等組成的鑒定委員會(huì)鑒定認(rèn)為課題成果具有重大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，成果的廣度和深度達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，有關(guān)計(jì)算參數(shù)均可為滑移減震消能多層磚房的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
然后根據(jù)研究報(bào)告編寫的論文在第十屆世界地震工程會(huì)議（西班牙）與國(guó)內(nèi)“建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)”上發(fā)表。均獲較高評(píng)價(jià)。
2.2試點(diǎn)建筑的研究成果
（1）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度，橫墻安全度是相應(yīng)按7度抗震設(shè)計(jì)的1.5倍；縱墻是1.8倍。這與遼寧地區(qū)目前7度區(qū)的七層磚混住宅結(jié)構(gòu)相當(dāng)；
（2）配套研究了上、下水管、煤氣管及暖氣管穿過滑移層的柔性接頭或柔性構(gòu)造；
（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單施工方便；
（4）采用挖孔樁基礎(chǔ)時(shí)，由于樁的配筋減少使總造價(jià)不增加；采用其它基礎(chǔ)時(shí)總造價(jià)增加較少。
試點(diǎn)建筑研究成果在1997年經(jīng)楊玉成、梁發(fā)云與省內(nèi)專家組成的鑒定委員會(huì)鑒定，認(rèn)為該試驗(yàn)建筑可達(dá)到相當(dāng)于6一7度地震不壞，7度強(qiáng)地震時(shí)，滑動(dòng)層剛開始動(dòng)作，9～10度地震時(shí)下倒塌。這是一項(xiàng)防止房屋倒塌、減輕地震災(zāi)害的有效的創(chuàng)新途徑。用石墨作分隔層材料建成六層住宅在國(guó)內(nèi)、國(guó)際上屬首創(chuàng)。
3滑移減震建筑在市場(chǎng)中經(jīng)過檢驗(yàn)得到房產(chǎn)育及用戶歡迎
（1）同行專家認(rèn)可——技術(shù)上過硬；
（2）政府部門支持——適合我國(guó)、我省情況；
（3）符合市場(chǎng)法則一一房產(chǎn)商能掙錢；用戶歡迎。
滑移減震建筑技術(shù)就是闖過以上三關(guān)于1998年進(jìn)入遼寧市場(chǎng)，并獲得了成功。
3.1同行專家認(rèn)可
研究項(xiàng)目及試驗(yàn)性建筑的兩次鑒定會(huì)文件及有關(guān)論文發(fā)表于中、外重要學(xué)術(shù)會(huì)議及國(guó)內(nèi)重要刊物均表明該項(xiàng)成果的學(xué)術(shù)水平是高的，獲得了同行專家的認(rèn)可與好評(píng)。
3.2政府部門支持
滑移減震研究項(xiàng)目經(jīng)1990年至1995年近5年等停后，在全國(guó)橡膠墊隔震技術(shù)發(fā)展的形勢(shì)促進(jìn)與1995年初日本阪神地震震災(zāi)的推動(dòng)下，我于1995年5月給原遼寧省省長(zhǎng)聞世震寫了一封信，呼吁”我省應(yīng)加快新型建筑隔震技術(shù)的發(fā)展”省長(zhǎng)很重視批示支持，省建設(shè)了廳長(zhǎng)也批示支持，隨之?dāng)M定了推廣TRANBBS規(guī)劃，并具體落實(shí)到遼寧省建設(shè)事業(yè)“九五”科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目和2010年科技成果轉(zhuǎn)化規(guī)劃綱要中。這就為項(xiàng)目的應(yīng)用獲得了可靠的紅頭文件。
3.3符合市場(chǎng)法則
因?yàn)榈卣痤A(yù)報(bào)不準(zhǔn)，而按預(yù)報(bào)劃分的烈度設(shè)計(jì)抗震建筑，其安全性不高的現(xiàn)實(shí)不但科技人員明白，一般百姓亦理解。因此1997年夏季在遼寧省錦州市，1998年春季在丹東市當(dāng)有地震傳言時(shí)、百姓就人心慌慌，盡力想法躲避。錦州屬下的凌海市與丹東屬下的東港市有的房產(chǎn)公司抓住百姓的怕震心態(tài)，建了一些現(xiàn)澆樓板的磚混住宅，造價(jià)增加40一50元／m2，但有購房自主權(quán)的百姓還是爭(zhēng)先選購了此種住宅。
滑移減震建筑技術(shù)就是在這種百姓對(duì)現(xiàn)有抗震建筑心有余悸，并且自己有了購房權(quán)，可以購買優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)房的形勢(shì)下于1998年走進(jìn)市場(chǎng)的、在東港市及海
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TRANBBS城市推廣了約六萬平方米，當(dāng)年建成3萬平方米。經(jīng)幾棟樓的施工實(shí)踐，采用滑移減震技術(shù)后，房屋價(jià)格僅增加12一20元／m2，每戶也只增加1000多元。因此滑移減震建筑深受房產(chǎn)商與用戶歡迎。
在1998年12月初在東港市召開的”遼寧省滑移減震建筑現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交流會(huì)”上，省建設(shè)廳領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為滑移減震技術(shù)應(yīng)成為建筑業(yè)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。目前政府與群眾積極性均很高：領(lǐng)導(dǎo)重視、地方支持、專家認(rèn)可與有震情百性需要，因此這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開始成熟，可以走向市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較高。房建公司的經(jīng)理認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)施工方便，造價(jià)增加較少，耐震概念易懂，滑移減震建筑技術(shù)是加快住宅業(yè)更新?lián)Q代，使之更好地為人民免災(zāi)造福。
參考文獻(xiàn)
樓永林 滑移減震建筑文集。遼寧省抗震防災(zāi)分會(huì)。1998年。
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