1、汶川地震灾害和日本地震灾害后对隔震减振新技术产业化的思考特邀专家简介：刘康安南京丹普科技工程有限公司总经理刘康安：前面很多的专家学者对汶川地震造成的损害分析了很多原因，从学术上做了精彩的报告，我这个报告呢题目比较大，从我们企业来讲，我们很难做到题目的规范，仅仅想从我国台湾，日本的地震灾害提出一些国内外的抗震减震技术的运用，作为企业来讲，我们也想通过这个报告，把我们近几年的研究成果给大家做一个汇报。512 汶川地震损失巨大，这是我们每个中国人心中难以忘怀的一个痛，随着时间的推移，灾难的阴霾终将消退，恢复生产重建家园的繁重任务现实的放在我们面前，我们需要的是行动和力量。今天我将汇报的题目分为三个方
2、面，第一是日本地震后为什么出现几乎为零的死亡现象，第二是台湾现在防震减震建筑的趋势，第三我们目前在抗震减震技术及相关产品的研发状况。第二个我要介绍一下这次地震的成因和启示，大家知道，我们的地球正在不断的运动，很早以前他是一个大的一块，由于地球的不断转动形成了很多板块，其中有的板块是运动板块，他把整个欧亚板块向北东方向挤压，在龙门山就形成了一个断裂，现在还在继续运动。这是两亿四千万年前到现在地球的演变，大家可以看到，这块是欧亚板块，这块是印度板块，由于这么挤压就形成了喜马拉雅山和龙门山断裂带，在中国形成了一个很大的南北地震带，过去我们主要是注意这块，这里发生地震比较多，最近发生的攀枝花地震不是汶
3、川地震的余震，和汶川地震没有关系。这次汶川地震主要是这个断裂带形成的，这是一个主断裂带，是造成破坏死亡的一个决定性因素。大家可以看出来。由于这些断裂带形成了一个山前断裂带。这次地震被判断为主余型，余震持续时间几个月，到目前为止，已经记录到余震 23000 多次，其中四级以上的将近 200 次，六级以上的三次，最大的是 6.4 级还造成了伤亡。这是余震的分布图。这是当前我们研究余震的一个主要理论依据，这里要跟大家说一个就可以了，只要知道了这个公式，我们在座的每一个人都可以预报余震，当然大家比较关心的问题，是余震的时间、地点、多大和发生的多少。这里目前我们人类对地震预报的认识还比较少，不要说大地震
4、了，就是地震预报、余震预报也是很低的，目前为止，所有的余震预报也就是根据这个公式。这是 03 年的北海道地震，当时是八级地震，这次地震影响区域包括我们国家东北地区，以及整个日本东部，伤者 400 多，当时死亡人数只有一人，而且不是直接导致的死亡，这次地震强度大，影响范围广，但是造成的损失微乎其微，主要得益于日本的防震工作做的比较好，日本是一个地震多发国家，目前抗震设计方法分为两类，一个是加强建筑物的刚度和强度的方法，另一类是以增加建筑物的塑性变形性能来吸收和消耗地震输入能量的方法，最大的特点是不是通过建筑物本体来吸收地震能量，而是通过各种阻尼器来吸收能量，免震结构是在建筑物的下部设置既能支撑建
5、筑物本体重量，又具有在水平方向自由变形能力的免震层，将地震时产生的水平变形集中于免震层，在免震层中，设置用于吸收和消耗地震输入能量的阻尼器，免震结构还适用于对旧建筑架构改造等。减震消能结构，是在建筑物的内部设置阻尼器，阻尼器随着建筑物的变形和运动速度而发挥其衰减作用，这些阻尼器多种多样。时间的关系这里就不一一介绍了，通过日本地震使人们认识到免震和制震结构的好处。第二个我国台湾防震减震建筑的趋势和现状，台湾也是一个地震活动非常频繁的地区，这几年也发生了很多的地震，35 年和 99 年的地震最为惨烈，现在一般的案例里，耐震结构是最基本的，随着现在台湾社会越来越重视防震工作，建筑防震结构越来越受到重
6、视，台湾的开发商都把阻尼器的安装作为楼房的销售亮点，台湾不管政府还是民众，抗震意识都比较强，建筑物在遭受地震时，利用其结构本身的强度和韧性吸收消耗地震力，并安全支撑建筑物。制震结构是利用装在建筑物上吸能装置结构，来吸收消耗地震能量，控制建筑物各振动反应，抑制建筑物上部结构产生较大反应加速度与位移，减轻地震时结构体的损毁。隔震结构，防震设计除了针对结构系统之外，还包括全方面的耐震固定处理，未来的防震措施需要在大地震时达到人身保护、财产保全与建筑技能维持这三项要点，台湾目前出现更多的抗震设防的建筑都基于此。我们目前抗震减震技术及相关产品的研发状况方面，我国抗震减震技术及相关产品的研发工作起步晚于日
7、本和美国，但是这几年已经有了很大的进步和很快的发展，基本上跟上了世界上抗震减震技术研发的步伐，个别重要建筑结构中已有运用。影响建筑抗震性能的因素很多，地震时建筑物承载能力不足或者连接强度不够，是导致建筑物倒塌的两个主要原因，我国台湾，日本关于免震和制震的做法非常值得借鉴和学习，近几年我们在这个方面做了一些探索性的研究和工作。一个我们做了消能减震产品阻尼器的研发，这个是我们和东南大学在 99 年研发的，另外是我们其它一些产品，这些结构利用流体传动控制理论中的压力形成、传递、能量转换和压降原理，是一种典型结构消能装置。我们在研发过程中，分别在香港理工大学、广州大学、东南大学、河海大学等多次进行力学
8、性能的实验，这个实验包括温度、寿命、老化、振动等实验，实验的结果表明，我们的阻尼器符合国家的相关规范要求，达到了国内外同类产品的水平，包括台湾在内的多个试点工程上成功运用，取得了令人满意的效果。这是我们的 TMD 调频质量阻尼器，这个在我们北京奥运会上使用。我们这个阻尼器表面都是完全耐腐蚀的。这个是安装以后的现场，这是一个跨度比较大的教室，这是我们在广州大学做实验的一个图片，这是香港理工大学做的实验，这是在东南大学结构实验室，这是河海大学实验室，基本都是进行了一些实验，在江苏省建设厅的帮助指导组织下，于 2000 年 2 月做了一些鉴定，也请了一些国内的著名专家。近年来 BND 阻尼器研发成功
9、以后，又成功研发了应用更为广泛的非线性结构，并研制成功具有国际先进水平的变力超长流体阻尼器，与此同时我们还研发了其它的新产品，申请了十多项国家专利，这是我们研发的一个超长变力阻尼器的实验，这个是我们在做隔震支座的实验，这是我们研发的软钢阻尼器。我们的产品在高烈度地区工程上的运用比较多，江苏宿迁就位于高烈度地震带上，也是一个新兴的经济快速发展的地级市，很多建筑都是新建的，我们和东南大学、南京工业大学合作，在宿迁市一批标志性高层建筑中采用安装阻尼器的方法，解决其抗震设防的问题，其中宿迁市建设大厦、宿迁市教育大厦等都是比较成功的案例，得到了国内多位资深专家的肯定和宿迁市多家监理公司的高度评价。消能减
10、震技术在奥运工程上也有应用，我们这次奥运会取得了圆满成功，多项工程运用了新的减震产品，北京工人体育场是二十世纪五十年代建成，经历了五十年的风风雨雨，已经不能承受 08 年奥运会的激烈的足球比赛，所以专家认为有必要对其抗震能力不足的已建框架结构进行抗震加固处理，工程采用了我们公司和东南大学联合研制的产品，在这个体育场的外面就可以看到。第二个奥运会工程是国家会议中心，就是鸟巢的斜对面，作为这次的击剑馆也采用了我们的 TMD 调频阻尼器 72 套，这个是安装的现场，第三个是奥林匹克公园的铃珑塔，一开始是叫演播塔，也是采用了我们的阻尼器，这个是铃珑塔的效果图。最后汶川地震对减隔震问题的思考，经过汶川，
11、日本，台湾等地的地震灾害造成的重大人员伤亡和巨大经济损失相比较，可以得出这样的结论，防与不防截然不同，抗震设防，防御和救助相结合，才能最大限度地减轻地震造成的损失，作为我们企业，对这个技术的推广我们觉得责无旁贷，也一个长期的工作责任目标，第一加快对抗震减震技术队伍的素质培养和技术培训工作，这次会议在南京召开，我们企业积极参与，我们也抓住这么一次非常好的学习机会，我们今天所有的工程技术人员全部到场聆听专家学者的报告，这个是非常好的学习机会。第二个抗震减灾技术和产品的研发必须做到符合中国的国情，起到实际效果的同时要紧跟国内外的先进水平，隔震减震技术在我国的起步比较晚，我们现在的产品之所以得到运用，
12、受益于我们江苏省科委、省政府和南京市政府的支持，技术的产业化非常需要政府的大力支持，同时也需要我们和学校通过产学研的结合把技术转化为生产力，这个技术的研发过程要符合我们国情，大家知道，我们国内的国产化的减震阻尼器应用之前，我们用国外的阻尼器价格是我们的十多倍，而我们的产品完全达到国家的要求，也达到了同类产品的先进水平。第三我们需要投资建造超过 500kN 功率，行程和速度都有超大的拟动力试验机，这个投入比较大，目前我们资金比较困难，我们企业希望通过投资建造这种大型试验机，扩大和促进我们产品的研发，并且为我们提供一些先进的软件和操作人员。第四，对于隔震减震技术的研究和产品的研发提供一个完备的体系。第五，我们向政府部门和相关领导提出建议和意见，我们今天在座的有南京市科委的领导、有南京市基建产业集团的领导，我们需要政府的帮助，共同推动隔震减震技术的发展。普及抗震设防的基本常识，技术上进行引导，政策上进行倾斜，工程质量上进行监管。第六，抗震减震新技术的应用设备需要政策的支持，国家立法重视才是新技术得以推广的动力源，工程技术人员在设计中采用抗震减震技术才是新技术得以应用的根本，而抗震减震技术如何设计则需要有关标准和规范的支持，我们希望尽快出台围绕抗震减震新技术的有关新标准和规范，最后让我们为实现抗震减灾、造福人类的目标，为了不让汶川地震这样大的人员伤亡的悲剧重演而共同努力。
