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隔震建築
2008/12/10 13:54:28瀏覽187|回應0|推薦0

什麼是隔震建築?

隔震建築,在日本叫「免震構造」,它的原理是利用阻尼器(又叫隔震器或隔震墊)拉長建築物振動周期及增加阻尼比,以降低地震力對建築物的衝擊。 簡單來說,就是用隔震器將地震時建築物的擺動轉換為建築物對地面的橫向位移,地震能量由隔震器來吸收。 如此隔震建築物就大大的降低扭曲及彎曲,也會明顯的降低搖擺程度(地震加速度),因而降低構造及設備的破壞。



近年來地震頻仍的國家諸如美、日、義、蘇、大陸投入了大量資源進行隔震技術的理論和應用研究工作,取得了相當的成果。1994年美國北嶺(North-ridge)1995年日本神戶(Kobe)兩次大地震中,成功的被紀錄到隔震建築物於大地震時結構的地震反應。地震反應紀錄顯示隔震結構受力僅為傳統結構系統的30%(如下表),且上部結構之行為亦可被簡化視為彈性結構(非同於上述之韌性結構),降低樓層間相對變形。
















































1994年美國北嶺地震之隔震建築與傳統耐震建築對照


 



震央距離(Km)



 隔震系統



地表加速度a(g)



屋頂加速度a(g)



Private Residence



21



GERB



0.44g



0.63g



USC University Hospital



32



LRB



0.49g



0.21g



Olive View Hospital



32



傳統耐



0.91g



2.31g



L.A. Emergency Operations Center



38



HDR



N/A



N/A



L.A. Fire Command & Control Center



38



HDR



0.22g



0.32g



Foothill Communities Law& Justice Center



90



HDR



0.05g



.010g






        什麼是隔震器?


隔震器是裝置在基礎(或下層結構體)與上部結構中間的一種連結裝置,通常位於柱之下端。 建築用的隔震器通常為圓形,也有方形,大致上可分為兩大類:一類是單擺或雙擺隔震器,這類隔震器是利用擺垂原理將地震的動能轉化為位能,再慢慢消散掉這些能量將建築物回歸原來位置。 這類隔震器材質為鋼材,磨差面鍍鐵氟龍(如下圖) 因本身之間上下構造沒有連結,不能抵抗向上之拉力,故適用於高寬比較小之建築。


 


另一類則是積層橡膠隔震器,其構造是一層鋼片一層橡膠累積多層而形成。 此類隔震器是利用扁平橡膠層在均佈垂直載重時不會被擠壓變形但又可橫向位移之性質而構成。 必要時於隔震器中心加裝圓柱體之鉛心則可抵抗較大之橫向力(鉛心橡膠隔震器LRB 地震之動能轉化為熱能由鉛心吸收而融化,至地震結束時,橡膠拉力將建築物拉回原點,融鉛再散熱凝回固體,如此週而復始使用。(如下圖) 


 


 

參考資料 http://www.homerarchi.com/dialogue_earthquake.htm
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