世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(1)

上周一5月18日,云南巧家5.0级地震,最高烈度为6度。云南省地震局解释,烈度6度是指:土木房屋个别倒塌、少数破坏;砖混房屋和框架房屋个别轻微破坏,多数基本完好。

放眼现在摩天大楼林立的时代,地震的破坏力变得空前巨大——地震中,一栋大楼的倒塌往往意味着成千上万人生命的逝去。

然而,土地资源的宝贵并不允许城市建筑退回到从前,摩天大楼势必成为现代都市的主调!

在这种情况下,大楼抗震减震性能就成了人民生命安全最后的保障。

那么,世界上有哪些做的不错的“抗震大楼”?现代、近代甚至古代,有哪些值得膜拜的抗震老建筑?

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(2)

图片来源:wikipedia

Δ 东京帝国饭店

大厦坐标:日本东京

建造年代:1915年动工~1922年建成

建造者:赖特

在基地考察之前,赖特就知道在日本这片土地建造大厦,首先要考虑的就是抗震!

大师毕竟是大师,抗震工作那是做的十二分全面。

|浅地基

开始赖特决定把建筑的地基建造的短浅一些,这样大地的震动就不会太严重的联动大厦震动。

|天然减震器

在考察基地时,赖特发现基地表土2 -4m厚度以下是18一21m的软土,这种软土很难作为建筑建筑敦实的基础,但是却能很好地阻隔地震波的传递。

这就像水底的震动很难有力的传递到水面上来一样,简直是天然的减震器啊!

|浮动地基

当然软土毕竟不是液体,地震产生的震动仍然有很大部分传递到了大楼的基础上。

赖特就想,不如让整个大楼浮在这些软土上,大楼顺应地震的运动,而不是硬碰硬,这样就避免了被地震硬“挫伤”。

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(3)

图片来源:wikipedia

|分成块的楼体

赖特把大楼分成了好些个小块,长度超过18米就要把地板、墙壁、屋顶等等一切都清楚断离。这种做法就类似于,地震不是会把大楼主体掰成小块吗?不用地震掰,我们自己先掰好,地震也就没得掰了。

|托盘楼板

另外一个就是楼板的问题,如果楼板周边架设在墙体上的,那么墙动了,楼板十之八九就要掉下来。

赖特就想到,为什么不在楼板的中间做支撑呢?这样不管支撑物怎么晃动,楼板都不会掉下来,就像侍者一只手托着盘子中间一样。

|降低重心

为了使大楼的整个结构更稳,赖特把墙设计的下部厚重,上部轻薄,这样整个建筑的重心就会变低,在地震中就会更加稳定。

|减轻重量

赖特采用一种日本人常见的轻质火山岩做建筑的外壳面砖,内部使用烧制的空心砖,两层墙体间使用混凝土浇筑成一个整体。

使用这些墙体材料,大厦的重量就变得很低,和大地之间的摩擦力也会变小,这样就可以有效减少地基传递更多的动能上来。

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(4)

图片来源:wikipedia

|管线布置,安全第一

除此之外,大师还想到了建筑的管线布置。地震当中管道断裂房间就会被水淹,但更可怕的是电线断裂就可能走电走火,引发火灾。

大师把管线都埋在与结构不相连的地下室中的混凝土地沟里,与基础也脱离开。

所有穿越地沟的铝管弯头与结构脱开悬吊在垂直的管道井中,从中再将弯曲的支管引出连接到卫生间的管道口。

而且所有管道都使用铝管,这样震害或许会将管线弄得格格作响或者将其扭弯,但都不致于弄断。

1923年东京发生了大地震,帝国饭店周围的大批房屋倒塌,而帝国饭店经住了地震的考验并在火海中成为成千上万东京人的安全岛!

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(5)

Δ 应县木塔(又称“释迦塔”)

木塔坐标:中国山西省朔州市应县

兴建时间:1195年

应县木塔屹立近千年不倒,在这近千年中,要说没遇到过地震谁也不信。

史书记载,在木塔建成200多年之时,当地就发生了6.5级大地震,余震连续7天,木塔附近的房屋全部倒塌,只有木塔岿然不动。

古代人的智慧也是常常让我们惊呆的。。

|榫卯结构连接

木塔除了石头基础外,其余构件的关节点都是榫卯结构。

所谓榫卯结构,就是不动钉子不动绑扎带不动胶水,全靠木头挖出来的凹槽,小洞,互相搭接和插接而组合成的结构。

这种连接方式下,木构件有一定程度的活动余地。而整个木塔都是用榫卯结构连接的,那么木塔就具备了整体上的柔性。

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(6)

|多楼层, 刚柔相济

其次,木塔从外表看是五层六檐,但每层都设有一暗层,所以木塔实际上有九层。

其中明层由柱、斗拱、梁枋的连接构成。柱、斗拱、梁枋三者形成的连接是很有弹性的——地震来了会跟着摇动,地震走了恢复原状,断是万万不会断的。

暗层呢,就是在内柱之间和内外角柱之间加设多种斜撑梁,这样就形成多个三角形。

三角形的稳定性我们在“初小阶段”就已经深刻的认识到了。

这样明层结构顺应地震摆动,暗层负责自己的稳定,一刚一柔,地壳运动也拿它们没招!

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(7)

Δ 蚕茧大厦

大厦坐标:日本东京

建成时间:2008年10月

建造者:丹下建三建筑事务所

蚕茧大厦拥有一个斜格结构外壳。当外力作用于这种斜格结构时大厦会产生摇摆,这时斜格结构一个支点承受的冲击力会被分散到上下左右的各个支点,这样整个大厦承受的外力就分散开了。

大楼的“内核”结构中间部分则连接着可以吸引横向晃动作用的油压减震器装置。

地震波能量的30%可以被这一装置所吸引过去转化为减震装置自身的动能,剩余70%的能量会作用到建筑其他构件上。

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(8)

Δ 台北101大厦

大厦坐标:中国台湾台北

建设时间:1999年开工~2003年建成

建造者:李祖原

台北101采用新式的“巨型结构”,在大楼的四个面分别设有两支巨柱,一共八支巨柱,每支巨柱截面长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,外面用钢板包覆。

这样建成的101大厦,实际可承受2500年一遇之10级以上大地震......

世界上最大的抗震建筑(抗震设计扛把子)(9)

当然,世界上优秀的抗震建筑还有很多,篇幅有限,不能一一列举。

今天,我们的建筑师也在努力设计建造出更优秀的抗震建筑,相信有一天,震灾再也不能威胁到我们生命财产的安全。

To be continued...未完持续

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