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逆天了!房屋裂縫竟然可以自動「癒合」!

2017年,在建築領域具有重大影響力的Dezeen電子雜誌評選了本年10項最令人期待的建築項目。

此項評選依照建築理念、建築設計與建築體量等一系列標準在全球範圍內進行甄選。其中中國有3項建築項目進入榜單,快來看看都有什麼項目吧!

project 1

英國:抗震房屋裂紋自動癒合

據《生活科學》報道,英國科學家在希臘的一處山坡上建造一種特殊的房屋,它能在地震中「自我癒合」。作為利用納米聚合體粒子研發特殊牆體的帶頭人,英國利茲市的「納米製造業協會」在歐盟的資助下正在研究這種「自愈」的牆體。據稱,這種牆體在壓力(地震期間)的擠壓下,納米聚合粒子將流入裂縫中並變硬,形成固體材料,從而對房屋的裂縫進行自動填補。

project 2

希臘:智能減震屋

據研究人員介紹,「智能屋」的最大特色就是能夠進行「自我保護和修復」。「智能屋」里安裝了多種感測設備,即便是對最輕微的振動也會有所察覺,並可藉助屋內設備減少甚至抵消地震帶來的振動。

「智能屋」採用的材料具有自動修復功能,一旦牆體在地震中出現裂縫,液態修補材料可以像膠水一樣,粘住裂縫並迅速固化,從而防止房屋倒塌。室內感測器還能迅速感知到溫度的變化。一旦室溫瞬間升高到一定程度,感測器就會通過互聯網或衛星信號,自動通知附近居民並向消防部門報警,從而降低地震引發火災給人們帶來的傷害。據悉,「智能屋」搭建完畢後研究人員將在半年時間裡對它的實用性進行檢驗。

project 3

美國:滾珠大樓

美國建造了一種可以防震的「滾珠大樓」,如矽谷最近興建的一座電子工廠大廈,在建築物每根柱子或牆體下安裝不鏽鋼滾珠,由滾珠支撐整個建築,縱橫交錯的鋼樑把建築物同地基緊緊地固定起來,發生地震時,富有彈性的鋼樑會自動伸縮,於是大樓在滾珠上會輕微地前後滑動,可以大大減弱地震的破壞力。

project 4

日本:高層抗震大廈

日本一座地上55層、高185米的公寓,使用了與美國紐約世界貿易中心相同的鋼管168根,確保了其抗震強度。另外,該公寓還使用了剛性結構抗震體。如遇阪神大地震級別的地震發生時,柔性結構的建築一般要搖動1米左右,而剛性結構建築只搖動30厘米。三井不動產公司在東京都杉並區出售的一座免震結構公寓高達93米,建築物的外圍使用了新研製的高強度16積層橡膠,建築物的中央部分使用了天然橡膠系統的積層橡膠。這樣,在6級地震發生時,就可將建築物的受力減少至二分之一。

project 5

日本:彈性大樓

日本東京建了12座彈性建築。經東京發生的里氏6.6級地震考驗,證明在減輕地震災害方面效果顯著。這種彈性建築物建在隔離體上,隔離體由分層橡硬鋼板組和阻尼器組成,建築結構不直接與地面接觸。阻尼器由螺旋鋼板組成,以減緩上下的顛簸。

project 6

日本:可漂浮的抗震住宅

這個巨大的「足球」其實是日本Kimidori房屋所製造的叫做Barier的住宅。它可以抵禦地震,並能漂浮在水面上。這座特別的住宅售價約為1390000日元(約為10萬元人民幣)。

project 7

日本:廉價的「抗震居屋」

日本一公司研製出了一種廉價的「抗震居屋」,這種居屋全由木材建造,最小面積2平方米,造價2000美元,它能夠在主體房屋坍塌時屹立不倒,也能夠抵禦坍塌結構的衝擊和擠壓,很好地保護屋內居民的生命和財產安全。

project 8

中國古代抗震建築設計

柔性的框架結構:牆倒屋不塌

中國的傳統木結構,具有框架結構的種種優越性,如「牆倒屋不塌」的功效,但其柔性的連接,又使得它具有相當的彈性和一定程度的自我恢復能力。在汶川大地震中,許多文物建築的牆體均不同程度地受損,但主體結構仍未倒塌,就是這種柔性框架結構抗震能力的表現。

project 9

整體浮筏式基礎、斗栱、榫卯:抗擊地震的關鍵

我國古代很少建造平面複雜的建築,主要採用長寬比小於2:1的矩形。規則的平面形態和結構布局有利於抗震。傳統建築往往是中間的一間(當心間)最大,兩側的次間、梢間等依次縮小面寬,這樣的設計非常有利於抵抗地震的扭矩。

中國古代建築一般由台基、梁架、屋頂構成,高等級的建築在屋頂和樑柱之間還有一個斗栱層。中國古代建築的台基用現代結構語言描述,堪稱「整體浮筏式基礎,好比是一艘大船載著建築漂浮在地震形成的「驚濤駭浪」中,能夠有效地避免建築的基礎被剪切破壞,減少地震波對上部建築的衝擊。

中國傳統建築的梁架一般採用抬梁式構造,在構架的垂直方向上,形成下大上小的結構形狀,實踐證明這種構造方式具有較好的抗震性能。優雅的大屋頂是中國古代傳統建築最突出的形象特徵之一,而且對提高建築的抗震能力也做出過相當的貢獻。形成大屋頂(尤其是廡殿頂、歇山頂等)需要複雜結構和大量構件,大大增加了屋頂乃至整個構架的整體性;龐大的屋頂以其自重壓在柱網上,也提高了構架的穩定性。

project 10

應縣木塔

除了這些較顯著的手法外,中國古代傳統建築中還使用了大量的其他技術措施,比如榫卯的使用:這種不用釘子的構件連接方式,使得中國傳統的木結構成為超越了當代建築排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體,不但可以承受較大的荷載,而且允許產生一定的變形,在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量,減小結構的地震響應。

來源 | 築龍網

版權 | 歸原作者所有,侵刪!


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