1.橡胶垫隔震技术是国际上热门的工程抗震新技术。它通过把隔震消能装置(橡胶隔震垫)安放在结构物底部和基础(或底部柱顶)之间,把上部结构和基础“隔开”。这样,改变了结构的动力特性和动力作用,明显地减轻结构物的地震反应,达到“以柔克刚”的效果。
当地面发生剧烈地震震动时,上部结构仍处于正常的弹性工作状态。根据地震模拟震动台试验和地震实测的结果表明,夹层橡胶隔震垫隔震体系的结构加速度反应只相当于传统抗震结构(基础固定)加速度反应的1/4~1/12。橡胶垫隔震体系除了比传统抗震体系具有明显降低地震反应、确保安全外,还可降低房屋造价。一般7° 区可节省1~3%,8° 区节省5~15%,9° 区节省10~20%。同时,它的抗震措施(橡胶隔震垫)简单明了,震后修复方便,且可使上部结构设计自由灵活。
2、钢板夹层橡胶隔震垫是具有代表性的隔震装置。它具有很大的垂直承载力(50T~2000T)及很大的垂直压缩刚度,而其水平变形刚度较小(0.25kN/mm~1.8kN/mm),水平极限变位值较大「10~50cm」,它具有足够大的初始刚度,以抵抗风荷载和轻微地震,当强地震发生时,又能自由柔性滑动,而变形过大时,刚度回升,具有保护和限位作用,钢板夹层橡胶隔震垫具有较大的复位能力,在多次地震中自动瞬时复位。同时,它耐久性能好,一般使用寿命可在七十年以上,远远超过一般民用建筑物五十年使用寿命的要求,所以钢板夹层橡胶垫成为应用很广泛的隔震装置。
3、目前,世界上有20多个国家已开始在建筑物中使用橡胶垫隔震技术,日本、新西兰、美国、意大利、中国等应用实例较多。我国已有四十多栋建筑物采用橡胶垫隔震。国内第一幢,当时世界上最高的隔震住宅房屋就是汕头市陵海路八层框架结构商住楼。建造该楼是“汕头多层房屋隔震技术应用研究”项目的一个主要内容。该楼92年3月动工,93年9月完工。汕头市陵海路隔震楼适当改变上部结构的设计,补偿了隔震基础所增加的费用(比常规抗震房屋节省了7%),使房屋既安全又经济,开创了这一领域的先例,为隔震技术的推广和应用作出了重要贡献,得到了国内外专家的充分肯定和高度评价。
国外采用橡胶垫隔震的工程大多数属于重要建筑物,例如政府大楼、医院、法律中心、计算中心、博物馆、实验室、图书馆以及警察局、监狱、高级住宅等。因为设计时所取的安全系数较大,工程造价偏高,所以在推广应用方面受到了一定限制。
4、橡胶垫隔震房屋经受了多次强烈地震的考验,减震性能表现非常显著。
实例:
1994年1月17日,美国洛杉矶大地震中,该市相距不远的两个医院,一个是隔震的,地震时医师护士照常工作,毫无问题;另一个是不隔震的,损坏厉害,一直无法恢复工作。
1994年9月16日,台湾海峡发生了7.3级地震,震源离汕头市约200公里,汕头市烈度为6度,各类房屋摇晃厉害,居民惊慌失措,水桶里的水溅出了1/3左右,而陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动,听到邻楼和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。
1995年1月17日,日本神户大地震,该市的西部邮政大楼和松村研究所大楼等隔震房屋经受了地震的考验,房屋结构安全完好,仪器、设备、装修等丝毫无损。隔震房屋的安全性得到了人们的一致公认。橡胶垫隔震的楼房住宅正面临越来越大的需求。1994年以前十年里,日本建造了70多幢隔震房屋,而在1995年神户大地震后,一年之中就开发建造140多幢隔震房屋。
1995年10月24日,云南武定发生6.5级地震,距大理市水平距离大约200公里。地震发生时,大理许多人从睡梦中惊醒,明显感到较强的晃动,桌上的花瓶、玻璃杯等跳动,悬挂物摇摆很厉害,地震烈度约5度强。而橡胶垫隔震建筑大理州交通指挥中心大楼中的大多数人没有感觉,只有20%感到有轻微摇动,直到听到其他建筑物内的人讲,才知道发生了地震,隔震建筑无任何破坏,减震效果明显。
1996年2月3日,云南丽江发生7级强烈地震。相距不远的西昌市国税局宿舍楼,是一幢六层隔震楼。在楼上居住的职工,只是感到轻微的晃动,而相邻的一幢常规抗震楼只有四层高。楼上居住的人摇晃十分厉害,惊慌失措往外逃跑。
典型地震灾害损失:
1970.5.31
秘鲁
7.7
死亡6.7万人,损失5.1亿美元
1976.7.28
中国唐山
7.8
死亡24.2万人,损失100亿人民币
1980.10.10
阿尔及利亚阿斯南
7.7
死亡2万人,损失60亿美元
1985.9.19
墨西哥
8.0
死亡和失踪3万人,损失50亿美元
1988.12.7
原苏联亚美尼亚
7.0
死亡2.5万人,损失100亿卢布
1990.6.20
伊朗鲁德巴尔
7.3
死亡5万多人,损失6.3亿美元
1993.9.29
印度南部
6.2
死亡3万人
1994.1.17
美国洛杉矶
6.7
死亡57人,损失170亿美元
1995.1.17
日本阪神
7.2
死亡0.5万人,损失960亿美元
1995.5.27
俄罗斯涅夫捷戈尔斯克
7.6
死亡0.2万人,损失3300亿卢布
1999.8.17
土耳其伊兹米特
7.8
死亡1.7万人,损失200亿美元
1999.9.21
中国台湾南投
7.6
死亡约0.3万人,损失100亿美元
2008.5.12 中国汶川 8.0 死亡8.7万人 损失8451亿人民币
科普示范学校:
省级:(13所)甸柳一中、济南燕山学校、历城一中、济南市历城第二中学、山东省济南育贤中学、山东省章丘市第六中学、济南市第十三中学、济阳县曲堤镇中学、济南市长清区实验小学、济南第二十六中学、商河县实验中学、平阴县实验小学、孙村中学。
市级:(53所)济南燕山学校、济南市燕柳小学、济南市六里山小学、济南市纬十路小学、济南市新苑小学、济南市历城第二中学、长清区实验小学、章丘市实验小学、山东省平阴县第一中学、济阳县济北小学、商河县实验中学、港沟镇实验小学、济南胜利大街小学、章丘市第六中学、章丘市清照小学、济南市天桥区实验小学、济阳县实验小学、长清区石麟小学、长清区实验小学、长清区五峰山街道中心小学、济南市长清实验中学、济南市兴济小学、济南市经七路第一小学、平阴县实验小学、孙村中学、济南市文化东路小学、商河县第二实验小学、历城区洪家楼小学、济南市经十一路小学、山东省章丘市明水街道柳沟小学、章丘市第二实验小学、济南汇文实验学校、济南市德兴街小学、济南市光明街小学、平阴县实验中学、济南高新区第二实验学校、济阳县孙耿镇中学、济南高新区第一实验学校、济南市历下实验小学、济南市解放路第二小学、商河县实验小学、历城区实验小学、济南市纬二路小学、章丘市圣井中心学校、济阳县创新中学、济阳街道办事处稍门小学、济阳县竞业园学校、济阳县志远小学、济南市营市东街小学、平阴县职业教育中心、济南舜耕中学、济南第九中学、济南市甸柳第一小学。
省级科普基地:山东省科学技术宣传馆、济南市七星地震科普教育中心
山东省科学技术宣传馆:山东省科技馆于1956年成立并筹建,1958年正式开馆,建筑面积2537平方米,是当时全国首批科技馆之一,主要举办流动展览、科普报告、各类培训班等活动,在普及科学知识、提高人民群众科技素质等方面发挥了重要作用,期间经过多次小规模的翻修扩建,不断满足广大公众对科普的需求。随着科技、经济和社会的发展,2001年,省委、省政府决定在济南泉城广场东侧改扩建山东省科技馆,省计划委员会正式立项并作为省重点工程开工建设。在省委、省政府的高度重视和省直有关部门的大力支持下,改扩建工程和布展工作顺利完成,2003年12月31日投入试运行。2004年1月3日,山东省科技馆正式对外开放,标志着我省第一座具有现代意义的综合性多功能科普教育活动场馆的诞生。科技馆占地8400平方米,总建筑面积2.1万平方米,分为科普展览和科技活动两大区域。以“人类•探索•创新”为主题布设的400多件展品,涵盖了数学、物理、化学、天文、地理、生物、能源、材料、海洋、农业、交通等多项学科,形象地诠释科学道理,让观众与展品产生互动,切身体验科学的魅力,加深对科学的理解,感悟科学的力量。山东省科技馆同时具备学术交流、科普报告、天象观察、4D电影放映、科普展品研制、青少年科技制作、科普大篷车等内容和功能,是全省人民特别是广大青少年学习科学知识的殿堂,是传播科学文明和社会主义先进文化的重要阵地和窗口。山东省科技馆将始终坚持“科学、大众、公益、开放”的办馆方针,把社会效益放在首位,竭尽所能普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想和科学方法,为提高广大人民的科学文化素质,促进我省科普事业的发展服务。
济南市七星地震科普教育中心:济南市七星地震科普教育中心隶属于济南市地震局。位于济南市南部享有“天然氧吧”之称的七星台著名风景旅游区内,占地面积9207平方米,建筑面积1100平方米,展示面积500平方米,投资550万元,中心于2004年7月建成并投入使用。它是我省规模最大的防震减灾科普教育基地,也是全国第一家集地震科普知识与天文科普知识为一体的科普教育基地。
中心主要由三部分组成。一是地震科普知识展区。设有多功能厅、展板展示厅、展品展示厅和按复原后地动仪的二分之一比例由青铜铸成的张衡侯凤地动仪;二是地震台展区。它是我市第一个地震台,拥有我国目前最先进的数字监测设备,地震台既可以监测地震,又可以为参观者提供随时观看地震监测仪器的运行情况;三是天文台展区。该展区设有国内最先进的反射型天文望远镜,设有天文知识展板、中外天文学家汉白玉雕塑、天文学家画像。
中心以面向社会、服务社会、普及科普知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神为宗旨,坚持社会性、群众性、经常性和公益性的原则,充分利用科普教育基地长期开展阵地式宣传活动。曾获得“国家防震减灾科普教育基地”、“省关心下一代科普教育基地”和“山东省科普教育示范基地”荣誉称号。
重大纪念日、宣传活动:5.12
汶川地震:
时间:2008年5月12日14时28分04.0秒
纬度:31.0°N
经度:103.4°E
深度:33km
震级:里氏8.0级
最大烈度:11度
震中位置:四川汶川县映秀镇
历史背景:
汶川地震是中国自中华人民共和国成立以来最为强烈的一次地震,直接严重受灾地区达10万平方公里
地震成因:
中科院地质与地球物理研究所研究员、青藏高原研究专家王二七对汶川地区地质构造比较熟悉,5月上旬刚去过汶川地区。他分析说,汶川地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心,位于汶川——茂汶大断裂带上。印度洋板块向北运动,挤压欧亚板块、造成青藏高原的隆升。高原在隆升的同时,也同时向东运动,挤压四川盆地。四川盆地是一个相对稳定的地块。虽然龙门山主体看上去构造活动性不强,但是可能是处在应力的蓄积过程中,蓄积到了一定程度,地壳就会破裂,从而发生地震。 美国地质勘探局发布的消息也认为,这次地震的震中和震源机制与龙门山断裂带或者某个相关构造断层的运动相吻合,地震是一个逆冲断层向东北方向运动的结果。从大陆尺度上来看,中亚和东亚的地震活动是由于印度洋板块冲撞欧亚板块造成的。 美国南加州地震研究中心教授郦永刚告诉新华社记者,龙门山断裂带属地震多发区内的活动断层,来自青藏高原深部的物质向东流动到四川盆地受阻,向上运动,两者边界即为断层面。如果断裂每年运动数厘米,每隔50米至70米,积聚的应力和能量就能产生一次里氏7级以上的大地震。由于震源较浅,而且震源机制为向东的逆冲运动,加上震区土质松软,地震波向东能传播很长距离,使得远至上海和北京等城市的人都普遍有震感。 英国地质勘测局地震监测和信息服务中心主任布赖恩•巴普蒂在接受新华社记者电话采访时说,从地质构造上看,这次地震与喜马拉雅碰撞带有关,“显然是东北-西南向的龙门山断裂带发生挤压作用的结果”。法国地球物理研究所的地质学家保罗•达波尼耶对媒体说,大约5000万年前,印度洋板块向北漂移,与欧亚板块发生碰撞后俯冲到后者的下面,由此形成了青藏高原。青藏高原现在仍在受两个板块的挤压,使得青藏高原及周边地区成为地震密集带。
地震类型:
汶川大地震为逆冲、右旋、挤压型断层地震。 发震构造是龙门山构造带中央断裂带,在挤压应力作用下,由南西向北东逆冲运动;这次地震属于单向破裂地震,由南西向北东迁移,致使余震向北东方向扩张;挤压型逆冲断层地震在主震之后,应力传播和释放过程比较缓慢,因此导致余震强度较大,持续时间较长。
震源深度:汶川大地震是浅源地震。
汶川地震不属于深板块边界的效应,发生在地壳脆——韧性转换带,震源深度为10千米~20千米,因此破坏性巨大。
影响范围:
包括震中50km范围内的县城和200km范围内的大中城市。北京、上海、天津、宁夏、甘肃、青海、陕西、山西、山东、河北、河南、安徽、湖北、湖南、重庆、贵州、云南、内蒙古、广西、西藏、江苏、浙江、辽宁、福建、台湾等地等全国多个省市有明显震感。中国除黑龙江、吉林、新疆外均有不同程度的震感。其中以陕甘川三省震情最为严重。甚至泰国首都曼谷,越南首都河内,菲律宾、日本等地均有震感。
地震损失:建筑物和基础设施占总损失七成失踪的18,000多人,加在一起是87,000多人了。这次造成的直接经济损失8451亿元人民币。