从地震震害中看_隔震现象_

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1、第1卷第4期震灾防御技术Vol.1,No.42006年12月TechnologyforEarthquakeDisasterPreventionDec.,2006从地震震害中看“隔震现象”1郭永恒邓雪松周云（广州大学土木工程学院，广州510006）摘要本文在对多次地震震害资料进行研究分析的基础上，对其中符合现代隔震原理或思想的震而不倒的现象进行了分析，并将其划归为5类：（1）柱基“铰结”隔震消能；（2）结构底部柔性防潮层或薄弱层滑移隔震；（3）殿基、墙基或塔基滑移隔震消能；（4）柔性地基隔震消能；（5）采用长周期柔性结构。针对每一类情

2、况分别进行了剖析，并列举了一系列震害实例。最后对现代隔震技术发展中所存在的问题及发展方向提出了看法。关键词：隔震地震震害低造价房屋隔震尽管当今国际学术界对隔震研究的起始时间尚未有公论，但是有一种不争的事实是：在多次地震中，均发现一些建筑经历强烈地震甚至多次经历地震而屹立不倒，完整保存至今者，大都不是采用“硬抗地震，加强结构”的方法，而是采用“以柔克刚，隔震消能”的途径（周福霖，1997）。我们无从探究其是否有意识地应用隔震技术思想，但从现代隔震技术的角度来看，它们很多都较好地符合了隔震消能的基本原理和思想，至少对现代隔震技术的发展具

3、有一定程度的启示。归纳其基本特点可分为5类，下面分别予以阐述。1柱基“铰结”隔震消能我国古代大型木构建筑如宫殿、楼阁等主要由台基、屋身、屋顶3大部分组成，其中屋身主要由柱、梁、檩、枋等构件组成，并通过各种榫、卯方式连结为一个整体，柱子“自由”地（可以发生相对滑移）落在基台上，且柱脚与基台之间一般都有石踬或木櫍作柱座，形成柔性“铰结”，既能防止木柱的潮湿与朽蚀，又能起到隔震消能作用。当地震发生时，柱子相对础石发生水平滑移，隔离地震波向上部结构传输，起到保护上部结构的作用，这在我国多次地震中均有很好的验证（刘恢先，1986）。蓟县独乐寺

4、观音阁与山门蓟县独乐寺始建于唐代，辽统和2年（公元984年）重建，历经多次修葺，其中规模最大的一次修缮是乾隆18年，在观音阁檐角加4个角柱。独乐寺原建筑现仅存观音阁和山门（如图1、2）。观音阁高23m，为我国现存最古老的木结构高阁楼。独乐寺自重建至清末，所经地震，见于文献记载的共有36次。唐山大地震中，观音阁基本完1[收稿日期]2006-06-13[作者简介]郭永恒，男，生于1978年。硕士研究生，助理工程师。主要从事结构减震与工程抗震方面的研究。E-mail：guoyongheng2004@163.com320震灾防御技术1卷好。

5、山门的西南和西北角柱柱头明显向北移动，其中以西北角柱移动的幅度较大，柱身已失去原来内收斜度，基本垂直，西北角、东北角和东南角的柱础石震裂。观音阁和山门地基坚实，梁架、斗拱等均未发现明显变异。故宫神武门城楼神武门是故宫的北门（如图3），明永乐18年（1420年）建成，虽经清康熙、同治2次较大的重修，但从结构法式上分析仍属明代建筑。城楼建在10m高的城台之上，基部为汉白玉石须弥座，城楼从地面至顶高31m。唐山大地震时，神武门正在进行油饰彩画。震后，观测到在南面檐额枋与槛框间新做地杖（油灰底层）大部分开裂，城楼后檐西半部檐柱普遍向西南方向

6、移动，最多达4cm。故宫交泰殿交泰殿是紫禁城内廷后三宫之一，位于乾清宫与坤宁宫之间，是故宫中轴线上的一座重要建筑物（如图4）。始建于明永乐年间，顺治12年（1655年）、康熙8年（1669年）重修，嘉庆2年（1797年）乾清宫失火，殃及此殿，是年重建。交泰殿平面为方形，座落在单层汉白玉石台基之上。唐山地震后，此殿的大木构造完好无损，仅内部4根金柱柱脚略有移动，最大达2cm。2结构底部柔性防潮层或薄弱层滑移隔震在我国农村，农民自建房屋时，通常在房屋底部离地面5—6皮砖高度铺上一层秫秸秆、芦苇秆或油毡等用以防潮防碱。虽然本意不在隔震，但

7、在多次地震震害调查（范迪璞，1991）中均发现其在某种程度上起到了一定的隔震作用，并且此做法符合现代滑移隔震的基本原理。1969年7月18日，渤海地震时，许多在墙根垫了一层芦苇（约10cm厚）作为防潮防碱层的土坯房，因芦苇层的隔震作用，尽管位于Ⅷ度地震区，仍没有倒塌。邢台地区设置防潮防碱层的做法很普遍，因此，一些农房在地震中破坏较轻。1976年7月28日，唐山大地震时，在位于烈度为Ⅹ度区的唐山市文化路西侧，共有3幢3层住宅，其中第1、2两幢倒塌，第3幢严重破坏，裂而未倒（如图5）。这3幢采用同一设计图纸，由同一施工队施工，当时检查质

8、量时都认为第3幢质量差，差者反而不倒。深入调查后发现，各楼底层的砂浆标号用回弹仪测定和宏观判断均表明有很大差异。从已倒的第2幢楼残垣判断，内纵横墙在窗台标高以下的砂浆标号为50号；窗台以上墙体已破碎散落，砂浆标号偏低，许多砖和砂浆没有