新西兰建筑的抗震结构设计 Earthquake Resistant Structures

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作为地球上地质活动最为频繁的国家之一,新西兰的许多建筑在设计伊始就周密的考虑了如何将建筑物建造得能够抵御强烈的地震。这种结构设计的方法也被称作 抗震结构设计,英文名称 Earthquake Resistant Structures,这种结构虽然不能完全的抵抗地震对房屋和建筑带来的巨大破坏,但是它的目标就是让建筑物在遭受地震的时候,能够比其它建筑物受损更小、同时能够让建筑的主体尽可能的保持完整,为在建筑中的人类留下生存的空间。

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image source: google images

也许大家看到了其英文中 Structures 后面的这个“s”,在英文中,带有 s 的名词指的都是复数形式。这是因为一个建筑的抗震能力,不仅仅单一的体现在某一个结构上,而是多个关键部位的结构经过精心的设计与合理的加强后,作为一个整体性的抗震建造而奉献给人类。

新西兰的建筑规范中规定,防震结构是必须要建造的,任何人类居住或工作的建筑都必须在设计图纸中明确体现抗震结构之所在。同时,根据新西兰不同地区的最大地震发生概率的不同,防震结构的标准在新西兰也有不同的级别。不过,总体的目标都是一样的,在地震中建筑必须让建筑主体结构的坍塌最小化。

我们知道,新西兰的民宅建筑中,使用木框架的房屋占绝大部分,非常非常小的一部分“豪宅”使用钢筋混凝土结构。使用木框架,不仅材料便宜、施工速度快、房屋建筑材料环保、同时新西兰本身也是林业大国可以提供充足的本地建筑材料,另外一个很重要的考量就是新西兰的地震频繁,使用木质框架就能够享受木质结构那种“柔韧”的特性,在地震带来的最可怕的横向冲击波的时候,木框架的房屋随着地基会一起强烈摇晃,但是木材的柔韧的特性可以缓冲掉一大部分力量;再加上在木框架上关键节点处的金属紧固装置以及斜拉框架等等设计施工方法的使用,让新西兰的绝大部分民宅在6级以下的地震中都能够安然无恙,最多就是房间内的部分“非主要结构”发生损坏,例如门框的轻微变形、玻璃破碎、瓷砖开裂等等,但是提供给人的生存空间和逃生通道等等主要功能性结构都不会出现问题。

而新西兰的商业建筑结构则应用成熟的预制钢筋混凝土结构,这让大型的商场、办公楼等等人口密集的建筑具有了超强的承载能力以及良好的抗震性能。部分地震频繁区域的商业建筑(例如惠灵顿)甚至在建筑地基中使用了大型缓冲装置,例如整座建筑可能是“站立”在橡胶垫或者是大型的弹簧上的,而避免与地基直接接触;这样的设计方法让整座建筑物在横向地震冲击波到来之时不会与大地“一起摇摆”,避免主体功能性结构坍塌的危险。

最著名的新西兰抗震建筑之一就是新西兰的议会大厦“蜂巢”Beehive 了,这个“其丑无比”的建筑虽然外观让人瞠目结舌得难看,但是其抗震能力却在整个世界的建筑中名列前茅;而之所以这么设计就是因为新西兰的首都惠灵顿坐落在新西兰的活跃地质带之上。

当然了,除去上面介绍的东西以外,抗震结构设计是一项精密、系统的科学与施工工程规范,它要综合考虑:

  • 建筑场地的选择
  • 地基的建立
  • 建筑结构的规则
  • 抗震结构体系
  • 结构构件和连接件
  • 非结构构件
  • 构件材料与施工质量

所以以上的这些,都在新西兰的房屋设计规范中有所体现要要求,这不仅是在新西兰建造建筑的设计与施工规范,更是最大程度的尊重和保护生命的一种态度的体现。

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网友最新评论 (1)

  1. 新西兰的住宅施工和设计确实是考虑了很多抗震因素,点赞
    仓库管理员3周前 (11-15)Reply