加固不加固,效果大不同
2010-3-25

---日本 E-Defense 的民房震动破坏录像
    从2002年起,日本开始实施“新世纪重点研究项目”,也叫“研究革命2002项目(RR2002)”。这个项目在防灾领域设立了一个“减轻大城市大震灾损失特别计划”,简你“大大特”。“大大特”计划中的一个重点内容,就是“充分利用震动台显著提高房屋抗震性能的研究”。根据上述计划,2005年1月15日日本防灾科学技术研究所(NIED)建成了目前世界上最大的振动台E-Defense,并在兵库县三木市组建了“兵库抗震工程研究中心”。

 


         图1 E-Defense振动破坏试验设施

    E-Defense振动台全称是“实体三维震动破坏试验振动台”。“实体”是指试验时采用房屋实物,而且不是象一般振动台采用模型进行震动破坏试验。这样,试验结果更加准确。“三维”是指振动台能从三个方向模拟地震震动,使试验更加符合实际情况。E是英文Earth(地球)的缩写,Defense是英文保护、防御的意思。E-Defense振动台由实验楼、控制楼、油压设备、实验准备楼和三维振动台等设施组成。振动台面积300平方米,最大实验物体质量可达1200T,能从三个方向加振,加振加速度可达0.9G,速度最大200cm/s,最大位移100cm,足以模拟最大的地震振动。

 


         图2 振动平台示意图

    从2005年下半年起,E-Defense振动台进行了一系列震动破坏试验,计有:2005年7月的五层钢结构震动试验;2005年11月的传统木造房屋、新木造房屋震动破坏试验;2006年1月的六层钢筋混凝土住宅楼震动破坏试验。这些试验,对怎样提高目前民房的抗震性能;怎样改造、加固已有的传统民房;如何修改抗震加固办法条例等显露出了重要的意义。特别是在2005年11月日本揭露出伪造房屋抗震性能计算书的丑闻后,这些试验更加引人注目。

 


         图3 七层钢筋混凝土楼房震动破坏试验前

    这里转载的一段破坏试验录像,是E-Defense振动台2005年11月21日进行的震动破坏试验情景。这次试验的目的,是为了了解已有木造民宅在地震时的破坏情况;确认、验证2004年修订的日本木造住宅的抗震诊断和加固办法的有效性。两栋民宅建造年代、构造式样完全一样。只是右边的一栋楼按“诊断和加固办法”进行了抗震加固。试验时使振动台模拟产生1995年阪神大地震那样的地震振动。结果显示,加固和不加固,抗震性能截然不一样。未加固的民宅在试验中破坏倒塌。而加固过的民宅,抵抗住了阪神大地震那样的震动。

 
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