淺談日本建筑抗震技術(shù)

淺談日本建筑抗抗震技術(shù)摘要：日本每年年年發(fā)生有有感地地震約1000多次，其中6級(jí)以上的的地地震每年年至少少發(fā)生1次。頻繁繁的的地震災(zāi)災(zāi)害使使日本的的抗震震技術(shù)快快速發(fā)發(fā)展、完完善，并并形成了了比較較完整的的技術(shù)術(shù)體系。本本文文將介紹紹日本本建筑抗抗震技技術(shù)體系系的各各個(gè)方面面，希希望能為為同樣樣是地震震重災(zāi)災(zāi)國(guó)的我我國(guó)，提提供借鑒鑒，引引起更多多研究究者的思思考。關(guān)鍵詞：耐震，減減振，免震,強(qiáng)震觀測(cè)，振振動(dòng)臺(tái)0引言據(jù)我國(guó)國(guó)家地震震震臺(tái)網(wǎng)測(cè)測(cè)定，北北京時(shí)間2011年1月3日4時(shí)20分，在智智利利中部發(fā)發(fā)生7.1級(jí)地震。這這這是距離離我們們最近的的一次次大地震震。地地震一直直是伴伴隨著人人類文文明發(fā)展展的重重大自然然災(zāi)害害之一。日日本本是世界界公認(rèn)認(rèn)的地震震重災(zāi)災(zāi)國(guó)，每年年發(fā)發(fā)生有感感地震震約1000多次，全全球10%的地震均均發(fā)發(fā)生在日日本及及其周邊邊地區(qū)區(qū)。其中6級(jí)以上的的地地震每年年至少少發(fā)生1次。[1]]如圖1、2所示。然然而而，頻繁繁的地地震災(zāi)害害，卻卻使日本本的抗抗震技術(shù)術(shù)快速速發(fā)展、完完善善，并形形成了了比較完完整的的技術(shù)體體系。自1998年至2007年，日本本共發(fā)生震震級(jí)為6.0以上的地地震199次，約占占全球同等等規(guī)模地震震總數(shù)961的20.77%左右，但但由其導(dǎo)致致的災(zāi)害死死亡人數(shù)僅僅占世界的的9%(中國(guó)卻占占約30%)。由此可可見(jiàn)，日本本抗震技術(shù)術(shù)體系的先先進(jìn)與完善善。圖1全球地震震分布布圖2日本周邊邊發(fā)發(fā)生過(guò)的的地震震1.日本的地理理概概況日本位于亞歐大大大陸東端，陸陸地面積3778880平方公里。由由于日本列島島正好位于亞亞歐板塊與太太平洋板塊交交界處，按照地質(zhì)板板塊學(xué)說(shuō)，太太平洋板塊比比較薄，密度度比較大，而而位置相對(duì)低低一些。當(dāng)太太平洋板塊向向西呈水平移移動(dòng)時(shí)，它就就會(huì)俯沖到相相鄰的亞歐板板塊之下。于于是，當(dāng)亞歐歐板塊與太平平洋板塊發(fā)生生碰撞、擠壓壓時(shí)，兩大板板塊交界處的的巖層便出現(xiàn)現(xiàn)變形、斷裂裂等運(yùn)動(dòng)，從從而產(chǎn)生火山山爆發(fā)、地震震等。2.日本建筑抗抗震震發(fā)展歷史史史由于日本地震多多多發(fā)，很很早日日本就對(duì)對(duì)建筑筑的抗震震性能能進(jìn)行研研究。早早在一百百多年年前，1891年濃尾大大地地震磚結(jié)結(jié)構(gòu)建建筑被毀毀嚴(yán)重重時(shí)，就就開始始探討采采取什什么措施施，來(lái)來(lái)抵御地地震破破壞。20世紀(jì)初，日日本本學(xué)者大森森森房吉提提出近近似分析析地震震動(dòng)影響響的靜靜力計(jì)算算法。日日本從美美國(guó)引引進(jìn)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)和和鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)技技術(shù)后后，不久久，日日本的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑創(chuàng)創(chuàng)始人人、東京京大學(xué)學(xué)教授佐佐野利利器于1914年發(fā)表了了《家家屋抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)論》。首首先先提出了“抗震結(jié)構(gòu)”的概念，并并并創(chuàng)造性性提出出了用“靜態(tài)”的水平力力，代代替“動(dòng)態(tài)”的地震力力的“度震法”，來(lái)進(jìn)行行建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗震計(jì)算算，為為現(xiàn)代結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震的計(jì)計(jì)算奠奠定了基基礎(chǔ)。1922年，佐佐佐野利器器的學(xué)學(xué)生內(nèi)藤藤多仲仲，發(fā)表表的《框框架建筑筑抗震震結(jié)構(gòu)論論》中中，提出出用剪剪力墻加加強(qiáng)結(jié)結(jié)構(gòu)抗震震性能能的理論論，從從而確立立了“剛性抗震”理論在日日本本的主導(dǎo)導(dǎo)地位位。關(guān)東東大地地震后，1924年，日本本首首次在世世界上上規(guī)定了了建筑筑結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計(jì)，必必須要要考慮“水平設(shè)計(jì)計(jì)震震度”。1951年河角廣廣博博士發(fā)表表《我我國(guó)地震震烈度度的分布布》，提提出按照“地域”與“基礎(chǔ)地質(zhì)質(zhì)構(gòu)構(gòu)造類別”來(lái)規(guī)定設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)震度。1953年日本在在全全國(guó)設(shè)立SMAC型強(qiáng)震計(jì)計(jì)觀觀測(cè)記錄錄地震震，同年年發(fā)表表“頻譜解析析法”，借助地地震震記錄進(jìn)進(jìn)行抗抗震設(shè)計(jì)計(jì)研究究，將日日本抗抗震理論論提升升了一大大步。20世紀(jì)60年年代，東東京大大學(xué)教授授、結(jié)結(jié)構(gòu)抗震震專家家武藤清清利用用計(jì)算機(jī)機(jī)分析析地震觀觀測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)，提提出了了利用建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的柔柔韌性性吸收地地震力力的、以“振動(dòng)論”為依據(jù)的的動(dòng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)方法法，即所所謂的的“柔性抗震震結(jié)結(jié)構(gòu)”理論，并并以以此理論論成功功設(shè)計(jì)了了日本本第一座座超高高層建筑“霞關(guān)大樓”。1981年新的的的“抗震設(shè)計(jì)計(jì)法”實(shí)施，其其特特點(diǎn)是規(guī)規(guī)定結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)，不不僅要考考慮建建筑沿高高度分分布的“水平剪力力系系數(shù)”和建筑物物的“振動(dòng)周期”，而且還還要要同時(shí)考考慮多多發(fā)性中中小地地震（地地表加加速度8-10000gal）發(fā)生時(shí)時(shí)的的允許應(yīng)應(yīng)力與與大地震震（地地表加速速度300--4400ggall）發(fā)生時(shí)時(shí)的的結(jié)構(gòu)安安全性性。他徹徹底改改變了過(guò)過(guò)去利利用靜止止的水水平力代代替地地震力的的做法法，引進(jìn)進(jìn)了動(dòng)動(dòng)態(tài)的設(shè)設(shè)計(jì)理理念，要要求建建筑物在在復(fù)雜雜的振動(dòng)動(dòng)情況況下仍然然要確確保安全全。1998年《建建建筑基準(zhǔn)準(zhǔn)法》對(duì)對(duì)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)理念念，從從原來(lái)的“型式規(guī)定定型”調(diào)整為“性能設(shè)計(jì)計(jì)型”。[2]3.日本建筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震的技技技術(shù)組成成日本抗震技術(shù)經(jīng)經(jīng)經(jīng)歷了上上百年年的技術(shù)術(shù)積累累、發(fā)展展和創(chuàng)創(chuàng)新，形形成了了一套較較為完完整的發(fā)發(fā)展道道路和技技術(shù)體體系。日本本的的結(jié)構(gòu)抗抗震技技術(shù)體系系主要要包括結(jié)結(jié)構(gòu)耐耐震，結(jié)結(jié)構(gòu)制制震，結(jié)結(jié)構(gòu)免免震，強(qiáng)強(qiáng)震觀觀測(cè)等。3.1結(jié)構(gòu)耐震震震日本所謂的耐震震震，顧名名思義義，就是是建筑筑物自身“忍耐”地震力作作用用的能力力，生生動(dòng)地講講，就就是“硬碰硬”，“剛性抗震”。這是日日本本早期的的抗震震設(shè)計(jì)思思想，為為最普通通級(jí)別別。3.1.1結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)抗震設(shè)設(shè)計(jì)方方法1981年6月月月日本開開始實(shí)實(shí)施的新新抗震震設(shè)計(jì)法法，其其最大特特點(diǎn)是是是采用用了考考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)動(dòng)力力特性的的兩階階段設(shè)計(jì)計(jì)法。基基本思想想是:1)對(duì)于使用用年年限中遭遭遇可可能性大大的地地震(地表加速速度度為80-11000gaa1))采用許用用應(yīng)應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)法。2)對(duì)于使用用年年限中遭遭遇可可能性很很小的的地震(地表加速速度度為300--4400gga11)，采用水水平平保有耐耐力設(shè)設(shè)計(jì)法驗(yàn)驗(yàn)算結(jié)結(jié)構(gòu)的極極限承承載力。第一階段設(shè)計(jì)中中中采用的的第i層設(shè)計(jì)剪剪力力采用下下式計(jì)計(jì)算：（1）式中：為地震區(qū)區(qū)區(qū)域系數(shù)數(shù)，采采用建設(shè)設(shè)省公公布的值值；為為標(biāo)準(zhǔn)剪剪力系系數(shù)，第第一階階段設(shè)計(jì)計(jì)取值值0.2；為振動(dòng)特特性性系數(shù)，是是考考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)振動(dòng)動(dòng)特性以以及場(chǎng)場(chǎng)地特性性的個(gè)個(gè)參數(shù)。由由以以下公式式計(jì)算算:1＜=1-0.2（/）2≤＜2（2）1.6/2＜根據(jù)場(chǎng)地類別山山山表1確定。表1場(chǎng)地卓越越周期期場(chǎng)地類型Tc/s第1類0.4第2類0.6第3類0.8由于場(chǎng)地基礎(chǔ)仍仍仍然有很很多待待研究的的內(nèi)容容，對(duì)于于類別別不清的的場(chǎng)地地一般保保守地地定為第3類。作為第二階段設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)法，對(duì)對(duì)于于高度在31m以上60m以下的建建筑筑物需要要驗(yàn)算算結(jié)構(gòu)的的保有有水平耐耐力。驗(yàn)驗(yàn)算時(shí)所所需要要的保有有水平平耐力依依據(jù)下下式計(jì)算:（4）其中：:第二階階階段設(shè)計(jì)計(jì)的層層間剪力力；::結(jié)構(gòu)特性性系系數(shù)。:考慮偏心和剛剛剛性分布不不均均勻時(shí)的的形狀狀特性系系數(shù)。驗(yàn)驗(yàn)算保有有水平平耐力時(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)剪力系系數(shù)==1.0。第二階段設(shè)計(jì)法法法中設(shè)定定的入入力地震震波加加速度為300--4400gga11，對(duì)應(yīng)的的建建筑物的的地震震動(dòng)力反反應(yīng)放放大信率率為3-4倍。因此此建建筑物的的最大大反應(yīng)加加速度度為1.0g。[3]3.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)抗震加加固為提高建筑物的的的耐震能能力，可可以對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行加固固?，F(xiàn)現(xiàn)有的加加固技技術(shù)主要要是增增強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)各構(gòu)構(gòu)件的承承載力力和變形形能力力抵御地地震作作用，吸吸收地地震能量量。如如下為在在建筑筑物兩個(gè)個(gè)方向向增設(shè)鋼鋼框架架。圖3鋼框架的的支撐撐方式還有增加建筑物物物延性的的加固固方法，主主要要通過(guò)CFS材料或鋼鋼板板條包裹裹框架架柱，增增加框框架柱在在豎向向力作用用卜的的軸向約約束，從從而提高高其延延性性，[4]如圖4-6所示。圖4碳纖維層層補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)圖5鋼板層補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)圖6鋼筋混凝凝土土層補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)3.2結(jié)構(gòu)制震震震日本所謂制震，即即為減振。結(jié)結(jié)構(gòu)制震是在在建筑物的內(nèi)內(nèi)部設(shè)置耗能能裝置或者附附加子結(jié)構(gòu)，隨著建筑物的變形和運(yùn)動(dòng)速度，吸收或消耗地震傳遞給主體結(jié)構(gòu)的能量，從而減輕結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。1950年京都都都大學(xué)的的小堀堀鐸二教教授等等人開始始了“非線性運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)研究”，提出在在高高層建筑筑物中中設(shè)置減減振裝裝置，以以抵消消擺動(dòng)和和降低低地震破破壞力力的設(shè)想想。1960年，小堀堀鐸鐸二和南南井良良一郎發(fā)發(fā)表有有關(guān)“減振構(gòu)造”的論文，首首首次使用“減振”的概念和和有有關(guān)“減振措施”的原理。目目目前，日日本使使用的減減振系系統(tǒng)分為為兩大大類，即“主動(dòng)式減減振振裝置”和“被動(dòng)式減減振振裝置”。主動(dòng)減振系統(tǒng)共共共有四種種，即即AMD（ActiivveMMasssDDammper）、HMD((HHybrriddMaasssDaampper)、AVS((AActiiveeVaariiablleStiifffnesss))、和AVD((AActiiveeVaariiablleDDampperr)。[2]AMD減振系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)原理理是在建建筑物物的頂部部設(shè)置置一個(gè)大大約相相當(dāng)于建建筑物物重量1%的“平衡錘”，通過(guò)計(jì)計(jì)算算機(jī)控制制其搖搖擺，來(lái)來(lái)抵消消地震和和強(qiáng)風(fēng)風(fēng)湍流所所引起起的振動(dòng)動(dòng)。結(jié)構(gòu)反應(yīng)減振裝置控制器傳感器地震力結(jié)構(gòu)反應(yīng)減振裝置控制器傳感器地震力圖7主動(dòng)減振振系統(tǒng)統(tǒng)的控制制原理被動(dòng)式減振裝置置置主要是是設(shè)置置一些耗耗能的的部件，如如斜斜撐、鋼鋼板壁壁、鋼鑲鑲合板板、或黏黏性體體等裝置置，或或者是阻阻尼器器。被動(dòng)式式減減震裝置:(1)往復(fù)式減減減震:主要采用用低低屈服剪剪力鋼鋼板或無(wú)無(wú)粘結(jié)結(jié)預(yù)應(yīng)力力減震震裝置；；(2)摩擦式減減減震:青木式工工法法就是這這一方方法的代代表，在在日本具具有較較大影響響。該該工法是是在已已有房屋屋的外外側(cè)設(shè)置置含有有摩擦減減震器器的減震震斜撐撐，采用用預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼材材與已已有結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)合合為一體體，通通過(guò)減震震器來(lái)來(lái)吸收地地震能能量。（3）增設(shè)金屬屬阻阻尼器。金金金屬阻尼尼器的的耗能機(jī)機(jī)理是是通過(guò)金金屬元元件的彈彈塑性性變形來(lái)來(lái)耗能能。設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)最最好避免免局部部屈曲。金金屬屬阻尼器器屈服服形式有有以下下3種:1)軸向屈服型型阻阻尼器也稱稱稱為屈曲曲約束束支撐BRB(buuuckllinng-rresstraainnedbrracees,,BRRB))用砂漿或或鋼鋼材等約約束構(gòu)構(gòu)件料覆覆蓋在在支撐外外圍，使使支撐桿桿件在在受壓時(shí)時(shí)不出出現(xiàn)局部部屈曲曲和整體體屈曲曲，從而而得到到有效利利用。BRB作為支撐撐桿桿件在中中高層層建筑中中逐漸漸得到應(yīng)應(yīng)用。2)剪切屈服型型阻阻尼器常設(shè)設(shè)設(shè)置于建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)彎矩矩小、剪剪力大的的部位位，剛架架橋墩墩中或在在自立立式懸索索橋塔塔身。3)彎曲屈服型型阻阻尼器作為為為連接型型阻尼尼器多用用于連連接建筑筑物，但但也可以以設(shè)置置在橋梁梁的主主梁端部部，有有與彎矩矩相似似的鐘形形、鼓鼓形、蜂蜂窩形形等梯形形棒或或均勻截截面棒棒。(4)粘性式減減減震。粘滯性阻尼器由由由缸體、活活塞塞和液體體構(gòu)成成，活塞塞在缸缸體內(nèi)往往復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)，粘粘滯液液體從一一端流流向另一一端產(chǎn)產(chǎn)生阻尼尼力，阻阻礙結(jié)構(gòu)構(gòu)的振振動(dòng)。它它是根根據(jù)流體體運(yùn)動(dòng)動(dòng)，特別別是流流體通過(guò)過(guò)節(jié)流流孔時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生生粘滯阻阻力的的原理制制成的的，是一一種無(wú)無(wú)剛度、速速度度相關(guān)型型的阻阻尼器。（4）力臂式減減震震工法力臂式減震工法法法是日本本近年年來(lái)出現(xiàn)現(xiàn)的新新工法，該該工工法利用用設(shè)有有減震器器的肘肘結(jié)力臂臂式機(jī)機(jī)構(gòu)來(lái)放放大結(jié)結(jié)構(gòu)的層層間變變形從而而提高高耗能效效率，減減少地震震反應(yīng)應(yīng)。（5）制震頂棚棚系系統(tǒng)制震頂棚系統(tǒng)也也也是日本本近年年來(lái)開發(fā)發(fā)的一一種結(jié)構(gòu)構(gòu)抗震震新方法法。該該方法是是在頂頂棚和墻墻之期期間設(shè)置置制震震設(shè)備來(lái)來(lái)減少少地震時(shí)時(shí)頂棚棚的振動(dòng)動(dòng)，從從而提高高頂棚棚的耐震震性能能的系統(tǒng)統(tǒng)。制制震設(shè)備備均勻勻的布置置在頂頂棚外四四周的的墻壁上上。[5]此外，日本在制制制震方面面還有有一些新新的研研究成果果。納米結(jié)晶鋅鋁合合合金振動(dòng)動(dòng)控制制阻尼器器是一一種取得得專利利的新型型減震震阻尼器器，采采用了納納米結(jié)結(jié)晶鋅鋁鋁合金金這種全全世界界首次研研制成成功的具具有“常溫高速速超超塑性”特性的合合金金材料。這這種種材料具具有超超常的變變形能能力，其其伸長(zhǎng)長(zhǎng)率可超超過(guò)100%，而且具具有有自行恢恢復(fù)初初始材料料特性性的能力力，阻阻尼器也也不易易損壞，不不需需要更換換，也也不需要要進(jìn)行行日常維維護(hù)口口蹺擺振動(dòng)控制設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)是一一個(gè)新新穎的減減震設(shè)設(shè)計(jì)概念念，它它的構(gòu)造造允許許上部結(jié)結(jié)構(gòu)上上下蹺動(dòng)(bobbbingg)松脫下部部基基礎(chǔ)。靜靜荷載載或中小小地震震作用下下，上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)靠重重力與下下部基基礎(chǔ)保持持接觸觸。發(fā)生生強(qiáng)烈烈地震時(shí)時(shí)，上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)就象象蹺蹺板板一樣樣，某些些部位位松脫下下部基基礎(chǔ)而騰騰空其其余部位位接觸觸下部基基礎(chǔ)得得到支承承，松松脫與接接觸交交替發(fā)生生這樣樣可以有有效地地耗散地地震動(dòng)動(dòng)能，阻阻止強(qiáng)強(qiáng)烈振動(dòng)動(dòng)在上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)中傳傳播，而而且地地震作用用下結(jié)結(jié)構(gòu)周邊邊不會(huì)會(huì)產(chǎn)生豎豎向拔拔力，有有效地地防止上上部結(jié)結(jié)構(gòu)和下下部基基礎(chǔ)發(fā)生生嚴(yán)重重破壞。[6]3.3.結(jié)構(gòu)免免免震日本結(jié)構(gòu)免震，另另種說(shuō)法為隔隔震。結(jié)構(gòu)免免震是通過(guò)某某種裝置，將將地震動(dòng)與結(jié)結(jié)構(gòu)隔開，該該裝置既能支支撐建筑物本本體重量，又又具有在水平平方向自由變變形能力，吸收和消耗耗地震輸入能能量，以達(dá)到減小小結(jié)構(gòu)振動(dòng)的的目的，免受受地震破壞。將建筑物與基礎(chǔ)礎(chǔ)礎(chǔ)隔離來(lái)來(lái)減少少地震災(zāi)災(zāi)害的的方法在在日本本叫以追追溯到到1920年山下興興家家提案的的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。1924年鬼頭健健三三郎做過(guò)過(guò)在柱柱斷設(shè)置置球狀狀吸收地地震力力裝置的的試驗(yàn)驗(yàn)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代時(shí)程程分分析法的的應(yīng)用用使得隔隔震設(shè)設(shè)計(jì)成為為可能能。到了1996年日本采采用用隔震設(shè)設(shè)計(jì)的的建筑數(shù)數(shù)口達(dá)達(dá)到了230棟。2004年隔震結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的數(shù)量量達(dá)到到了1000棟以上。3.3.1隔震震震設(shè)計(jì)隔震結(jié)構(gòu)的抗震震震性能依依賴于于隔震層層的設(shè)設(shè)計(jì)，日日本的的隔震層層設(shè)置置位置主主要有有：（1）基礎(chǔ)隔震震：：這是在日日日本使用用比較較廣泛的的一種種隔震技技術(shù)，主主要是在在基礎(chǔ)礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)構(gòu)之間間，安裝裝橡膠膠彈性墊墊或者者摩擦滑滑動(dòng)承承重座等等緩沖沖裝置。（2）中間層隔隔震震：對(duì)超高高高層結(jié)構(gòu)構(gòu)，現(xiàn)現(xiàn)有基礎(chǔ)礎(chǔ)隔震震難以有有效實(shí)實(shí)施，通通常采采用中間間層隔隔震的形形式。中中間層隔隔震主主要不是是針對(duì)對(duì)隔震層層上部部構(gòu)造而而是為為了降低低由上上部構(gòu)造造傳遞遞到下部部構(gòu)造造的慣性性力。現(xiàn)現(xiàn)在日本本已經(jīng)經(jīng)開始采采用由由計(jì)算機(jī)機(jī)控制制的半主主動(dòng)隔隔震體系系，由由于其采采用了了隔震和和減震震結(jié)合的的手法法，該設(shè)設(shè)計(jì)得得到了日日本隔隔震構(gòu)造造協(xié)會(huì)會(huì)的特別別技術(shù)術(shù)獎(jiǎng)。（3）人工場(chǎng)地地隔隔震：采用用用該設(shè)計(jì)計(jì)方法法可以降降低基基礎(chǔ)上結(jié)結(jié)構(gòu)的的層間變變形和和加速度度。東東京目白白花園園建筑群群采用用了人工工場(chǎng)地地隔震，3棟11層建筑建建造造在長(zhǎng)200m，而積約約為60000mm2的人工場(chǎng)場(chǎng)地地隔震基基礎(chǔ)上上。圖8人工場(chǎng)地地隔震震（4）大空間結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的隔震：：：為了緩緩解溫溫度荷載載，同同時(shí)減少少噴性性力而采采用大大空間結(jié)結(jié)構(gòu)的的頂部隔隔震。（5）塔頂隔震震：：2000年12月竣工的的清清水建設(shè)設(shè)技術(shù)術(shù)研究所所的安安全安震震館采采用了塔塔頂隔隔震設(shè)計(jì)計(jì)。[2]圖9塔頂隔震震3.3.2常用用用隔震裝裝置（1）橡膠支座座隔隔震：包括括括鋼板疊疊層橡橡膠支座座、石石墨橡膠膠支座座、鉛芯芯橡膠膠支座。普普通通疊層橡橡膠支支座內(nèi)阻阻尼較較小，常常需配配合阻尼尼器一一起使用用。阻阻尼器有有鉛阻阻尼器、鋼鋼棒棒阻尼器器、油油阻尼器器和多多功能阻阻尼器器等類型型（設(shè)設(shè)計(jì)中，一一般般都采用用多種種類型隔隔震支支座和阻阻尼器器協(xié)同工工作，以以求達(dá)到到最佳佳隔震效效果）。（2）滾子隔震震：：包括滾軸軸軸隔震、滾滾珠珠隔震。（3）滑動(dòng)支座座隔隔震：在上上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)與基基礎(chǔ)之間間設(shè)置置可以滑滑動(dòng)的的滑板。（4）搖擺支座座隔隔震：由日日日本提出出的一一種搖擺擺支座座隔震方方案。（5）日本清水水建建設(shè)公司開開開發(fā)了一一種名名為“局部浮力”的抗震系系統(tǒng)統(tǒng)，即在在傳統(tǒng)統(tǒng)抗震構(gòu)構(gòu)造基基礎(chǔ)上借借助于于水的浮浮力支支撐整個(gè)個(gè)建筑筑物。局局部浮浮力系統(tǒng)統(tǒng)在上上層結(jié)構(gòu)構(gòu)與地地基之間間設(shè)置置貯水槽槽，水水的浮力力承擔(dān)擔(dān)建筑物物大約約一半重重量。這這樣既減減輕了了地基的的承重重負(fù)荷，又又可可以把隔隔震橡橡膠小型型化，降降低支撐撐構(gòu)造造部分的的剛性性，從而而提高高與地基基間的的絕緣性性。地地震發(fā)生生時(shí)，貯貯水槽內(nèi)內(nèi)貯存存的水在在發(fā)生生火災(zāi)時(shí)時(shí)可用用于滅火火，地地震發(fā)生生后可可作為臨臨時(shí)生生活用水水。這這一系統(tǒng)統(tǒng)成本本并不算算高，以8層樓醫(yī)院院建筑為例例，成本比比普通抗震震系統(tǒng)僅高高出大約2%。[7]3.4.日本強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)震觀測(cè)測(cè)日本抗震技術(shù)的的的發(fā)展，離離不不開第一一時(shí)間間對(duì)地震震信息息的收集集，日日本對(duì)地地震的的觀測(cè)研研究起起步也很很早，最最早可以以追溯溯到1923年關(guān)東地地震震時(shí)的強(qiáng)強(qiáng)震觀觀測(cè)。之之后，隨隨著強(qiáng)震震計(jì)的的發(fā)展，如如石石本加速速度計(jì)計(jì)（短周周期地地震計(jì)），SMAC型強(qiáng)震計(jì)計(jì)，日日本氣象象廳的的87型強(qiáng)震計(jì)計(jì)，90型烈度計(jì)計(jì)，日日本的強(qiáng)強(qiáng)震觀觀測(cè)越來(lái)來(lái)越精精確、科科學(xué)和和廣泛，最最后后在全國(guó)國(guó)范圍圍內(nèi)，形形成地地震觀測(cè)測(cè)網(wǎng)。目前，日本的地地地震觀測(cè)測(cè)組織織主要有有以下下三個(gè)：：（1）日本氣象象廳廳(JMAA)。負(fù)責(zé)監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)整個(gè)日日本的的地震活活動(dòng)。發(fā)發(fā)生地震震時(shí)，立立即確定定震源源，報(bào)告告海嘯嘯預(yù)報(bào)和和其它它地震信信息。（2）國(guó)家防災(zāi)災(zāi)科科學(xué)技術(shù)研研研究所(NIEDD)。其管理理著著兩個(gè)觀觀測(cè)網(wǎng)網(wǎng)，K網(wǎng)：部署署在在全國(guó)約1000個(gè)地點(diǎn)的的強(qiáng)強(qiáng)震儀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；；Hi網(wǎng)：部署署在在全國(guó)約800個(gè)地點(diǎn)的的高高靈敏度度地震震儀網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。（3）地震預(yù)測(cè)測(cè)聯(lián)聯(lián)絡(luò)會(huì)（國(guó)國(guó)國(guó)土地理理院）。4.世界最大級(jí)級(jí)震震動(dòng)臺(tái)—日本三維維震震動(dòng)破裂裂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)施對(duì)于地震和抗震震震技術(shù)的的研究究，模擬擬地震震動(dòng)的試試驗(yàn)設(shè)設(shè)備異常常重要要。日本本防災(zāi)災(zāi)科學(xué)研研究所所推進(jìn)的“守護(hù)地球”計(jì)劃，在在兵兵庫(kù)縣三三木市市建設(shè)了了世界界最大級(jí)級(jí)震動(dòng)動(dòng)臺(tái)—日本三維維震震動(dòng)破裂裂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)施，為為日日本抗震震技術(shù)術(shù)研究發(fā)發(fā)揮了了重大作作用。該振動(dòng)臺(tái)是一個(gè)個(gè)個(gè)15mxx220mxx5..5m、臺(tái)重（質(zhì)質(zhì)質(zhì)量）約800t的巨大裝裝置置。在這這個(gè)振振動(dòng)臺(tái)上上可最最大搭載載質(zhì)量量12000t的構(gòu)造物(例如6層鋼筋混混凝凝土建筑筑物)。振動(dòng)臺(tái)臺(tái)設(shè)設(shè)置了1個(gè)水平X方向5臺(tái)、水平Y(jié)方向5臺(tái)、垂直Z方向14臺(tái)共24臺(tái)的加振振機(jī)機(jī)裝置。它它在在水平方方向可可以加上上位移移±1000ccm、水平速速度200ccmm/s、水平加加速速度0.9g；在垂直直方方向加上上位移移±50ccm、垂直速速度70cmm//s、垂直加加速速度1.5g，以使其其產(chǎn)產(chǎn)生超過(guò)過(guò)引發(fā)發(fā)阪神大大震災(zāi)災(zāi)的兵庫(kù)庫(kù)縣南南部地震震的地地震動(dòng)。圖10三維震震震動(dòng)破裂試試驗(yàn)