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1、 2022年建筑师辅导：捆住地震内力的结构体系地震破坏力是往覆水平剪切力，上部构造的反作用力是垂直于地面的。这样两个方向相互垂直，并处于运动冲击状态的作用力，在一个平面上会交了。地震破坏力以强大的往覆水平推动力，推动着（抓住）建筑物根底做水平往覆运动，因而很简单分析，在这两种力的会交面上，实质上形成了远大于地震破坏力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震力量在插入式整体构造中是很难到达实际抗震设计要求的，现在的建筑物一般都是偏于保守的抱负设计和建筑，因而投资也在大大增加，即便如此，在实际的地震灾难中，建筑物受破坏的程度依旧是很严峻的，进而也无法摆脱和减轻地震灾难，给人民的生命和财产造成的巨大损失。历
2、史的教训足已充分说明，插入式建筑构造体系受到了严峻的检验，即似地球为相当好的惯性参考系，又将建筑物体插入地球，形成不行分割的刚体。在过去的年月，建筑物还处于低层范围时，问题还不严峻，而在现代化高层、重型建筑中，仍旧是采纳插入式刚箍捆住内力的构造，在实际的地震灾难中存在着严峻的隐患。插入式整体建筑物构造体系在正常状况下，即非地震静止状态，是没有问题，而在地震灾难爆发时，插入式整体建筑物体系的构造受力传力路线明显发生混乱，建筑构造设计的极其重要的力学原则： （1）、不管在任何状况下，构造的传力路线必需清晰。（2）、以当地的最不利外界因素为设计依据，如许多地区必需考虑可能发生的地震破坏力。这就是说建
3、筑物反抗地震破坏的正确条件是：运动中建筑构造内力的传递必需正确、清晰。插入式整体建筑构造在地震时，将地震破坏力直接传递给上部构造，使上部构造发生摇摆，由于上部构造是刚箍捆住内力的构造，因而在摇摆中产生的巨大能量没有释放点，而被迫返回根底，地震又很快的不断的冲击建筑物的根底，向上部构造输送地震能量。这样上部构造返回的作用力，同根底传来的地震内力发生冲撞，冲撞最厉害的集中点，就是能量集中释放的突破点，也是构造的破坏点，通常都在根底与上部构造的交面上，破坏的形式是剪切破坏，而整个建筑物不是倒塌就是倾斜。目前，很多国家在高层建筑的抗震设计方案中，已经消失了新的构造，如：美国纽约的42层高层建筑物，建在
4、于根底分别的98个橡胶弹簧上，日本的建在弧型钢条上防地震建筑物，前苏联的建在与根底分别的沙垫层上的建筑物，以及在中国已经获得了美国、中国和英国创造专利权的，刚柔性隔震、减震、消震建筑构造与抗震低层楼房加层构造，都非常胜利的应用于工程实践中，都明显的在建筑构造体型上，转变了传统的插入式刚箍捆住内力（汲取地震能量）的构造体系。 总之都在建筑设计的构造方面设法摆脱在地震灾难时，严峻威逼着人们的生命安全的插入式刚箍捆住内力的构造体系。其实质都反映了对“似地球为相当好的惯性参考系”为指导理论，所制定的现行抗震硬抗、死抗地震打击设计标准的动摇，本质上也是转变了建筑构造受力体系，而不在似地球为肯定静止不动的
5、惯性参考系了。1、 现行建筑构造抗震设计与地震场地效应的问题现行建筑构造的抗震设计，是依据构造力学和建筑构造设计的理论根底而来的。构造力学和构造抗震设计标准，将地震破坏力简化并规定为在建筑物上部构造中的水平运动力，对建筑物的水平作用力与反作用力的硬抗平衡，这一规定实质上存在着严峻的问题和错误。其一：地震爆发时，首先是大地在做往覆水平运动，由于建筑物根底插入大地，因而必定随大地的往覆水平运动而运动，建筑物上部构造也因此被迫运动，但是建筑物上部构造的运动形式不是水平运动（因而根本就没有受水平的作用），而是因根底在受地震水平力运动中，产生的运动力传递到上部构造，迫使上部构造沿地震受力方向，作反方向S
6、形式倾斜摇摆；其二：地震爆发时的冲击波只有两个方向，而现在全部城市的建筑物的规划设计，是依据城市的道路按东西南北方向和建立的需要各自排列的。将建筑物上部构造视为受水平运动，也只能有30%的建筑物的构造抗震设计受力方向与地震冲击波受力方向一样，而70%的建筑物的抗震设计受力方向与实际地震冲击波的冲击方向，处于特别不利的位置，当地震爆发时，只有少数正好与地震冲击波方向协调全都的建筑物不肯定破坏，而大多数与地震冲击波方向不全都的建筑物，自然就很难逃脱地震冲击破坏倒塌的后果。地震对建筑物的冲击破坏，主要是对建筑物根底产生的水平往覆冲击剪切力，从而使根底被冲击破坏失去稳定后，造成上部建筑物的破坏和倒塌，
7、地震冲击波首先是破坏了根底，而不是破坏上部建筑构造，所谓万丈高楼从地（基）起，就是这个道理。根底都破坏了，上部建筑自然就保不住了；其三：城市中建筑物的类型是多种多样的，主要反映在超高层、高层、多层和轻重型建筑之分，而这些不同类型的建筑，又以根底深度的差异表达在地震冲击波的大小上，根底越深、越大，受地震冲击波的冲击自然很大，在加上城市地下建筑设施不少（如：地下建筑、地铁、地下大型管道等），都是构成城市地震场地效应发生相互变化的种种直接因素。现行抗震设计中，都没有考虑地下建筑设施的自身抗震，以及对地面建筑物根底和地基的地震场地效应所产生的严峻问题。2、 现行建筑构造抗震桩基设计与地震场地效应的严峻
8、问题现行抗震设计中的桩根底的设计有两种类型，一种是端承桩类型，另一种是摩擦桩类型。端承桩是将深层的地基反作用力通过桩传递给地面，构成对上部建筑物作用力（压力）的平衡。摩擦桩是通过桩根底与肯定深度的地基土层非常严密的挤压结合中产生足够的反作用力，通过桩传递到地面，构成对上部建筑物的作用力（压力）的平衡。这里必需指出的是，这两种类型的桩根底在对上部建筑物的作用力（压力）构成平衡的充分条件是：静力荷载，即在没有外力的作用下成立的。在端承桩中，端桩是反作用力的顶点，桩身是传递反作用力的通道，桩身四周的土层是给桩身起到了极其重要的稳定作用，由此，可以定义：桩端的承载力，桩身的强度是和桩身四周的土层构成了
9、端桩根底的整体，缺一不行。在摩擦桩中，桩身的强度与桩身四周土层严密挤压所产生的反作用力，构成了摩擦桩根底的整体，也是缺一不行的。这两种类型的桩根底在地震爆发时，强大的地震水平往覆冲击波，完全转变了上述状态，使端承桩在地震冲击波中，使端承桩的承载力发生水平往覆运动，不但失去对桩身的稳定，反而对桩身构成了往覆水平冲击，其结果：端承桩不是破坏，就是下沉失稳。随着端承桩的破坏和失稳，建筑物上部构造自然也就处于破坏倒塌的危急境地，而摩擦桩的危急就来的更快了，地震冲击波迫使摩擦桩桩身必需与四周土层与桩基松开，失去摩擦桩身必需与四周土层严密挤压的必要条件，并且土层对桩身构成水平冲击力，随着摩擦桩中四周土层与
10、桩身摩擦力的解除和转变，桩不是破坏就是失稳，其上部建筑物随之处于时刻会破坏和倒塌的危急之中。3、 现行予应力建筑构造在地震中的严峻问题所谓予应力建筑构造，是人为的在建筑构造的主要承力构件中，对 主要承力构件中混凝土施加予应力，一般是通过对构造中承力构件的钢筋进展张拉，利用钢筋的回弹力挤压混凝土来实现的。依据对承力构件中钢筋的张拉，与混凝土的先后关系，又可分为先张法和后张法两大类。从建筑构造中的予应力构件，到予应力构造的进展，已经有较长的时间了，在建筑构造中应用予应力构件和进展予应力构造的优势，在许多城市的建立中，得到了较广泛的应用。在城市建立和进展中，推广和应用予应力构件和予应力构造，确实能起
11、到肯定的乐观作用。但是，有一个非常重要的构造动力学问题需要特殊注意，所谓建筑构造动力学方面的问题，也就是地震爆发时，地震冲击波迫使建筑构造产生振动的动态反响，地震冲击波冲击建筑构造，使其产生的内力在构造中传递，而予应力构件和予应力构造的力学模型是：1） 予应力张拉两端的固端成支座，是不允许有任何转变的；2） 予应力构件或予应力构造在使用过程中，其构件和构造是不允许发生水平推动，振动弯曲和上下振动的。也就是说，予应力构件和予应力构造，只有在没有任何外力的状况下，才能到达予应力构件和予应力构造设计的使用要求。因此可以定义：予应力构件和予应力构造的安全使用条件，是不能承受任何外力（尤其是地震冲击力）
12、的静力使用状态。地震冲击波在建筑构造中，将无情的迫使建筑构造中的全部梁、柱、板、墙体等受力构件发生变形，即地震冲击力能完全转变予应力构件和予应力构造的两端边界条件，使其构件和构造中的予应力偿失。任何在使用中的予应力构件和予应力构造，当予应力衰退和偿失后，其构件和构造必定破坏。因此，在地震设防城市的建立中，是不能使用予应力构件和予应力构造的。但是，现在很多城市的建立中都使用了予应力构造，这是非常危急的。因此，应尽快在地震爆发之前，实行补救措施，否则，后果肯定是非常严峻的。综上所述，现行世界各国所实行的建筑构造体系，是与地震冲击波相对抗、硬抗（死抗）的捆住地震内力的构造体系。从构造动态平衡的根本原
13、理来分析，这种与地震力相对抗的构造体系的静态平衡在地震中完全破坏了。也就是说，现行的建筑构造体系，只能满意静态（无地震冲击波）状况下的作用力与反作用力的平衡。当地震爆发时，建筑构造内力的静态平衡被破坏了。这就是现行建筑构造体系反抗不了地震冲击破坏的根本缘由所在。现行建筑构造的抗震设计，只是加大了建筑构造的刚变，使其增加了对地震冲击力的对抗力（死抗力），没有从构造动态平衡的根底上去寻求，建筑构造与地震冲击波的动态平衡，建立一个与地震内力相适应（不是相违反）的“释放地震内力的建筑构造动态平衡体系”。总之，几百年来，人类所推行的静态（加大刚度）的建筑构造体系，违反了地球地震的客观规律。因此，给人类自己造成了巨大的灾难。人类为了在地球上更好的生存和进展下去，就得从根本上解决适应地球地震客观规律的建筑构造体系。因此，一种与地震力相适应的“释放地震内力的建筑构造动态平衡体系”的动态平衡的力学理论的建立，并制定新的建筑构造释放地震冲击波的设计标准（在也不是对抗的标准），将是人类进展的方向和目标。
