免震建築法就是不使地震產生的力直接作用於建築物，以避免建築物的破壞。
基本介紹
- 中文名：免震建築法
- 目的：避免建築物的破壞
具體地說，就是在建築物與地基之間加進一種特殊裝置，用以吸收地震動的能量，把建築物的晃動控制在最小程度，使建築物不受損壞。這種建築結構的構想雖然早已提出，但一直未引起人們的重視。日本在1995年1月阪神大地震發生前，在神戶建有2棟免震樓房。阪神大地震後，神戶的這2棟免震樓絲毫無損，由此證明了這一建築技術的優越性。
地震使建築物搖晃倒塌的原因，是由於建築物直接固定在地基上的緣故。當地震能量傳向建築物時轉變成建築物的振動能。支柱和牆壁一旦吸收這種振動能就會遭到破壞。如果使建築物脫離地基，即使地基搖晃建築物也不會搖動，這一構想在現實能辦到嗎?回答是肯定的。免震抗震技術就是使用免震裝置吸收所有振動能的技術，阻止地震力進入建築物，即使進入也要把它限制在最小的程度。簡單地說，就是“不讓地震再現”。免震抗震技術具有對付大地震時晃動的功能，而且無需維護。這是一種有效的抗震方法。首先把建築物與地基隔開，然後插入免震裝置，即在免震裝置上建造樓房。所謂免震裝置就是吸收結構和抗震結構的組合物。吸收結構是由薄鋼板與天然橡膠重合製成的，通常用於支撐建築物的重量。吸收結構如果僅僅是橡膠，其垂直方向會顯得鬆軟，加鋼板後起堅固壓重作用。橫向柔軟，比重適宜。在吸收結構的中心加進了鉛芯和鉛塞。鉛塞的功能主要是把地震的動能轉變成熱能，以阻止震動傳向建築物。例如鋼筋一旦彎伸就會生熱，吸收結構一變形，鉛塞也隨之變形生熱。地震時吸收結構可在水平方向柔軟地變形，以阻止地震的力直接傳向建築物，就是說，吸收結構起著緩衝地震力的作用，將地震力從1/3減至1/7，同時從第一層到樓頂的振幅也基本不變。即使遇到強震也只感覺到輕微的晃動。
對吸收結構給予地震力時，一旦出現變形很難停止其緩慢運動。儘管地震已停止，但吸收結構仍在慢慢晃動，這就是橡膠的特性。為了抑制這一晃動，就需要配合使用上述的抗震結構。在叫做抗震壁的下段安裝鐵板箱，從上段吊下來的鐵板嵌入到鐵板箱中，在其間隙處注入高黏度流體，當地震造成建築物晃動時，黏性液體能起減振的作用。它不僅能減少水平振動而且也能減少垂直振動，對減輕地震動能發揮很好的效果。抗震結構分鋼棒和鉛二種，可根據建築規模選擇使用。 吸收結構的強度非常驚人，其縱向支撐能力的強度是混凝土支柱的5倍。其水平方向的柔軟程度是以往建築物的100倍。橡膠不僅不危險反而非常安全。為了調查免震建築物的抗震性能，人們在建造的免震建築物中安裝了地震觀測系統。1992年2月2日，東京發生了地震。根據日本氣象廳的報告，這次震度為5級，屬強震。通過觀測數據充分證實了免震樓的抗震效果。在一幢用免震建築法建造的大樓中，根據地震儀的記錄，該大樓各層樓的震動為15～25伽，而其附近地表的晃動接近100伽，一般中高層建築物的頂部，搖動程度會增加2～3倍，但這座樓頂部的搖動卻降低了10%。這次地震在東京豐島區居民中心樓3層的地震儀記錄的震動為143伽，當時東京市內的27000台電梯全部停運，而該樓的一切設施卻運行正常。這次地震已充分確認了免震結構的抗震性能。1994年1月發生在美國洛杉磯的地震(芮氏6.6級)也證實了免震樓的抗震效果。在震區共有9所醫院，其中有一所醫院是免震樓房，雖然9所醫院都沒倒塌，但8所醫院都完全失去了醫院的功能，僅有免震樓醫院能正常地工作。地震時該免震樓只是緩慢輕微的搖動持續了一分鐘。
90年代以來，為提高免震裝置功能又開發出了各種支撐裝置。如控制免震裝置水平變形的“水平變形控制裝置”，當免震裝置出現水平大變形時可緩解周圍牆壁衝擊的“水平變形緩衝裝置”，以及控制地震發生時水平變形不凸出1英寸以上的“凸出防止裝置”等。這些裝置並非是安全加固裝置，而是使免震裝置在任何場合都不喪失其功能的支撐裝置。 一般情況下免震結構的建築成本高於一般樓房5%～10%，但增加了安全感，目前世界上最高的防震樓在日本，這座樓高14層，地下2層，高約80米。建築物各樓層的主體結構構架由170張抗震壁組成。裝有超塑性橡膠減震器，可使建築物的振動衰減常數達到20%。安裝抗震壁等防震設備後，大大提高了工程的安全係數。這座建築物已通過日本建築中心的評價和認定。
免震裝置也可用於增固舊樓，例如，用千斤頂頂起樓房，把原來的支柱去掉，插上免震裝置即可。美國已開始實施這一技術加固舊樓房。可根據現有建築物的條件施工，一些古老的建築也可以採用這一抗震技術加固。
