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2019
01

隔震結構對建築設計的影響

Seismic Isolation Structure in Architectural Design

Structure is a part of architectural design, which can’t be completed without deliberation on structure.
/ By Chiang Chih-Chuan

 

建築結構的發展已經超過百年,1923年關東地震使日本的耐震結構突飛猛進,奠定耐震結構學的基礎,基本上以強韌柱梁抵抗地震水平剪力,使結構體變位量維持在安全的範圍內。1970年代超高層發達,為減少外力(地震力或風壓力)造成的水平變位量,而開發了制震結構技術。基本上在柱梁交叉節點的影響力學線上安裝阻尼設備,或在屋頂安裝質量消能設備,以吸收地震能量縮減水平變位量。1983年東京完成第一棟隔震建築物,基本上在基礎位置或中間層設計水平剛性很低的隔震層,以吸收地震力阻隔剪力向上傳遞的結構技術。隔震的效力使地震剪力的加速度縮減為1/4,大幅降低地震力,不僅提高整體安全,也使柱跨距可以加大,提供建築設計大膽變化的條件。本專輯羅列下列各單元,提供建築師對結構更上一層的認知。

建築結構的耐震與制震原理
921大地震、台南地震或花蓮地震,都有建築物瞬間壓垮倒塌的悲慘紀錄。建築物抗震強度不足或韌性不足,就無法對抗強烈的地震力破壞。地震是威脅建築物的最可怕外力,當地震出現時先感覺到P波(又稱縱向波),對建築物產生上下震盪,通常只增加垂直壓應力危害較小。數秒後S波(又稱橫向波)出現,對建築物產生水平搖晃,這是對建築物威脅最大的地震剪力現象。

文、圖/江支川