建筑抗震加固黑科技——消能减震

最近，斯蒂芬平克出了一本新书-《当下的启蒙》，作者在书中严谨的证明了如今人类生活在历史上最好的年代，比如如今你被闪电击中的概率较上世纪小37倍等。科技的飞速发展，确实带我们进入了一个更加安全和平的时代，然而有些自然灾害我们依然无法很好的控制，最典型的就是地震。如今我们还无法有效的预测地震，那么如何从我们所居住的建筑方面提高我们的安全性、降低地震所带来的危害就成了建筑行业的热门研究课题。幸运的是，我们在这条路上取得了一些进展。

新西兰时间2016年11月14日凌晨00时02分，新西兰南岛发生7.5级大地震，属于浅源地震（一般浅源地震比深源地震破坏性更强烈）。新西兰地质灾害网GeoNet测到的最大地震动为0.23倍的重力加速度，相当于北京450年一遇的地震强度，上海2500年一遇的地震强度，对于抗震设防不是很高的地区，这已然是千年一遇的大地震。

然而如此之大的地震，最终遇难人数仅为两人，其中有一人是心脏病突发死亡，这不禁让我们感叹新西兰房屋建筑的坚固。这么低的死亡率着实让世界震惊，大家一致认为新西兰是个抗震的国家。那么，新西兰的房子到底是蕴含了怎么样的抗震黑科技呢？今天小编就来为大家扒一扒。

1 - 减震器

在汽车里，如果没有减震器吸收能量，那上下颠簸时可要小心了，随时都有脑袋穿顶的危险，因为没有消耗能量，你的身体也会随着惯性上下晃动。

结构工程师将这一理念用到了建筑结构中，称之为消能减震器，材料一般是延展性较好的钢材、或者是大型弹簧和液压系统，其核心思想是：破坏弱者来保护强者，减震器消化了地震带给建筑物的能量，从而降低了对地震对建筑物带来的撕裂效应。

与汽车不同的是房屋的减震器一般水平放置或者斜向放置，因为水平方向的地震破坏相应远大于竖向的破坏，而汽车消能减震器一般竖向放置来防止上下颠簸。

实验室对一种消能减震器“防屈曲支撑BRB”进行过地震模拟试验，结果表明这种消能器可以非常有效率地耗散地震能力，从而使主体结构保持良好。

当地震完后，这些破坏的消能装置可以拆除重新安装，既抗震又方便，十分经济。

2 - 隔震技术

结构隔震技术已经有超过一百年的研究历史，无论地震有多强，这种“以柔克刚”的抗震技术使得房子就像一片荷叶在水上漂浮，而房子内部却安然无恙。

隔开主结构和基础的可以是耗能性能好的橡胶，也可以是各种先进的隔震装置。

3 - 摇摆技术

摇摆技术是90年代由新西兰结构工程专家Priesley教授提出，墙体预留洞，钢绞索穿入孔洞然后将墙体预拉起来，墙体与基础本身并不现浇连接，地震作用下形成摇摆，地震结束时，摇摆系统回到原点，所以也叫自中心self-centering墙。与出现大量裂缝的普通混凝土墙相比，摇摆墙没有裂缝，没有破坏。

其核心是放松了节点也拉紧了节点，而保证主体结构在变形时未造成破坏，而且震后可以回到房屋中心。

以上三种技术不仅仅单一地用在房屋结构上，它们可以同时融入到同一结构，从而互相作用，形成更加有效的抗震效果。比如位于奥克兰海港附近的Union House就是同时使用了基础隔震和消能减震器的房屋。

底下黑色部分就是隔震装置，而底层柱与柱之间巨大的横梁就是消能减震器。