四川省雅安市芦山县人民医院新门诊综合楼

建筑隔震橡胶支座项目案例分析

一 、芦山地震基本情况

北京时间2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县发生7.0级地震， 震源深度13公里。震中距成都约100公里。成都、重庆及陕西的宝鸡、汉中、  安康等地均有较强震感。

这次地震共有196 人遇难、21 人失踪，11470 人受伤， 累计造成231 万人受灾。地震造成的直接经济损失达到500亿元，灾后重建资  金共需1000到1500亿元。另据雅安市政府应急办通报，

震中芦山县龙门乡99% 以上房屋垮塌，卫生院、住院部停止工作，停水停电。但是有座高楼却几乎完好 无损，它就是后来被称为“楼坚强”的芦山县人民医院新门诊综合楼。

二 、芦山县人民医院新门诊综合楼在地震中的的表现

芦山县人民医院始建于1943年7月。医院占地38亩，建筑面积43885平方米， 其中，新门诊综合楼6890 平方米，住院综合楼34129 平方米。固定资产2.11 亿元。

编制床位450张，实际开放200 张。芦山县人民医院是全县唯一一所政府 举办的非营利性“二级甲等”综合医院和爱婴医院。医院集医疗、教学、科研、 预防、保健为一体，是芦山县最大的、医疗设备较先进、技术实力较强的县级综  合医院，

是全县工伤保险、城乡医疗保险定点医院。

1、该大楼基本情况。

芦山县人民医院新门诊综合楼为澳门特别行政区援建，是汶川地震灾后重建项 目，于2012年5月建成，2013年1月投入使用。该建筑占地面积1223m²,  总建 筑面积6890m²,  框架结构体系，总层数为7层(主体6层，局部7层),

1层层 高为4.2m,2-3  层层高为3.6m,4-5  层层高为4.2m,   6 层层高为3.6m,7  层(局 部)层高为4.5m。结构抗震设防烈度7度(0.15g),     场地类别Ⅱ类。

2、 该大楼的建筑隔震橡胶支座。

广州大学校长助理周云教授和吴从晓博士通过对结构进行隔震设计和分析，并 考虑减小结构扭转和抗风的要求等因素，最终确定在结构中布置了隔震支座83  个，其中LNR600 (普通橡胶支座)支座37个， 

LRB600 (铅芯橡胶支座)支座4  个， LNR500(普通橡胶支座)支座12个，LRB500(铅芯橡胶支座)支座30个， 其中，所采用铅芯橡胶隔震支座的刚度比普通橡胶隔震支座大，主要用于结构的  抗风。

本工程隔震支座直接设置于基础顶面，在隔震支座上面是上支墩，支墩与  首层的梁板连接，将荷载传递给隔震支座。

3、 该大楼在大地震中的表现。

大楼位于距离震中10 余公里的芦山县城，根据国家地震局发布的四川省芦 “420”7.0级强烈地震烈度图，该大楼位于9度区，在大地震中表现了良好的 隔震效果。抗震的住院大楼和旧门诊大楼破坏严重，功能中断和瘫痪，

而隔震的新门诊综合楼，“窗户玻璃没有任何损坏，建筑内部梁柱和墙构件没有出现任何 裂纹，只有个别瓷砖缝隙中乳胶漆脱落。该隔震建筑实现了比罕遇地震作用更 高的设防目标的要求”(引自周云、吴从晓等在第十届中日建筑结构技术交流会上发表的论文)由于室内设备仪器完好无损，震后马上投入紧张繁重的医疗抢救 工作，隔震门诊综合楼成为震后全县急救医院。医院曾院长说： “地震后全县所 有医院都瘫痪了，就剩这栋隔震楼，成为全县唯一的急救中心，

如果没有这栋隔 震楼，灾后就无法对重伤员进行抢救了，后果真是不堪设想..... ”

4、 楼坚强的由来。

最先关注到“楼坚强”的还是网友。4月22日6点28分，有网友发微博称赞 该综合楼“经历7级的大地震，芦山县人民医院纹丝不动，连玻璃都没碎”戏称 其为“楼坚强”,并引发了人民日报等大量权威媒体的报道。从此，芦山县人民 医院新门诊综合楼成为了“楼坚强”的代言人。

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https://news.qq.com/a/20130423/000061.htm)

三、  新门诊综合楼的设计方案和理念

汶川地震后，医院建筑设防类别由丙类提升为乙类。经设计者与业主一起 讨论决定，该门诊综合楼采用隔震技术，进行隔震设计。通过科学计算，隔 震结构的周期较非隔震增大比较明显。

即周期从1.22 秒延长至2.79 秒，增 大了1.3倍，已经远离了场地的卓越周期(0.4s)。

广州大学校长助理周云教授介绍橡胶隔震技术，就是在上部结构和下部结构之 间，设置一层水平较柔的橡胶隔震支座，以隔离或耗散地震输入的能量，从而确 保建筑结构在地震作用下的安全。这就如同海洋中的巨轮，在风浪的作用下，轮 船的变形主要发生在其水面接触部位，在耗散了风浪的能量后，轮船本身就不会 出现颠倒。安装在建筑基础上的橡胶隔震支座，就如同生活中打太极一样，隔震 装置将消耗地震产生的能量，以柔克刚，将震动能量进行转换和消耗，从而大大 降低建筑物承受的破坏力。

资料表明，合理的隔震设计一般可使结构的水平地震 加速度反应降低60%-80%,可以降低地震烈度0.5度-2度，不仅有效地保护人身 安全，有效的保护建筑物本身，还有效地保护建筑物室内的装修、设备和其他财 产安全。

这次地震中，全部83个隔震支座和支墩都没有出现破坏，说明“隔震层构件 设计是合理的。”上部结构和挡土墙没有发生碰撞，说明“隔震沟设计宽度符合 要求。”

地震时，室内人员感觉建筑在水平摇晃，但其摇晃的速度比较缓慢，实现了通 过隔震延长结构周期，减小结构振动频率的要求。芦山县人民医院副院长乐志勇 当时处在院中甚至都以为这是一个小地震，当他走出大楼看到房屋的损毁和大量 的伤员，才知道这次是一个强烈地震。

三、  新门诊综合楼的设计方案和理念

汶川地震后，医院建筑设防类别由丙类提升为乙类。经设计者与业主一起 讨论决定，该门诊综合楼采用隔震技术，进行隔震设计。通过科学计算，隔 震结构的周期较非隔震增大比较明显。即周期从1.22 秒延长至2.79 秒，增 大了1.3倍，已经远离了场地的卓越周期(0.4s)。

广州大学校长助理周云教授介绍橡胶隔震技术，就是在上部结构和下部结构之 间，设置一层水平较柔的橡胶隔震支座，以隔离或耗散地震输入的能量，从而确 保建筑结构在地震作用下的安全。这就如同海洋中的巨轮，在风浪的作用下，轮 船的变形主要发生在其水面接触部位，在耗散了风浪的能量后，轮船本身就不会 出现颠倒。安装在建筑基础上的橡胶隔震支座，就如同生活中打太极一样，隔震 装置将消耗地震产生的能量，以柔克刚，将震动能量进行转换和消耗，从而大大 降低建筑物承受的破坏力。资料表明，合理的隔震设计一般可使结构的水平地震 加速度反应降低60%-80%,可以降低地震烈度0.5度-2度，不仅有效地保护人身 安全，有效的保护建筑物本身，还有效地保护建筑物室内的装修、设备和其他财 产安全。

这次地震中，全部83个隔震支座和支墩都没有出现破坏，说明“隔震层构件 设计是合理的。”上部结构和挡土墙没有发生碰撞，说明“隔震沟设计宽度符合 要求。”

地震时，室内人员感觉建筑在水平摇晃，但其摇晃的速度比较缓慢，实现了通 过隔震延长结构周期，减小结构振动频率的要求。芦山县人民医院副院长乐志勇 当时处在院中甚至都以为这是一个小地震，当他走出大楼看到房屋的损毁和大量 的伤员，才知道这次是一个强烈地震。

四、  新门诊综合楼的推广价值

1、投资总额少、占项目投资比例小。

采用橡胶隔震技术，并不一定意味着建筑成本的提高。周云说，根据设计抗震 目标不同、建筑结构类型不同、建筑所在地方不同，成本有可能增加，也有可能 减少。减少是因为，有些建筑在采用了这样的抗震技术后，就可以减少地面以上 建筑主体中梁结构、墙结构的投入成本。“在地基上花了一些小钱，在主体建筑 上省了大钱。”不过，周云强调，这不能一概而论。如果是增加成本， 一般为总 体成本的5%到10%,如果是降低成本，可能在5%左右。

 该大楼83个隔震支座中，  LNR600 共37个，每个9000元，合计33.3万元； LRB600 共4个，每个10000元，合计4万元； LNR500共12个，每个6000 元，合计7.2万元；  LRB500 共30个，每个7000元合计21万元。安装完成 83个橡胶支座总计65.5万元。大约占该楼总投资的1.98%。折合成单位成本

为大约为95元/平方米。

2、房屋逢震必倒已经成为历史。

1976年7月28日，唐山发生了7.8级强震。震后，城市变为一片废墟，当 时在机械部第四设计院任工程师的周福霖接到命令赶赴灾区，三个月的考察期 间，周福霖几乎跑遍了整个灾区，在废墟间穿行，为所有倒塌房屋做记录。遭 强震破坏的城市、人们面对天灾的无助感、痛失亲人的幸存灾民，这一切、这 一幕幕，都让周福霖感到深深的震撼。在唐山地震灾区， 一位流着泪的灾民质 问他们：为什么地震来了，房子都倒了?你们这些工程师到底是来干什么的?

经过四十年的不懈努力，科学家们首先在理论上取得突破。2015 年，以中 国工程院院士谢礼立为代表的几十位科学家的几十年的研究成果得到了国家 的认可。他们提出的“建筑结构基于性态的抗震设计理论、方法及应用”获得 了国家科学技术进步一等奖。同时在设计方案的实践上，工程师们也用事实验 证了自己的成果。他们终于可以响亮地回答，房屋逢震必倒已经成为历史。

3、传统的“抗震”理念已经不适应时代的需求。

该隔震建筑实现了比罕遇地震作用更高的设防目标的要求，确保建筑在强震 后能继续正常使用，与同一个地方的抗震建筑(芦山县人民医院旁边住院大楼 和旧门诊大楼)产生一个鲜明对比。这一事实引起了社会各界对隔震建筑和隔 震效果的广泛关注。这也让更多的业主和设计者们了解和认识到隔震技术的优点和好处，推广橡胶隔震技术在新建筑上的投入和使用，从而减少和降低地震 给人民带来的危害。这也体现出用传统“抗震”的理念来应对地震，已经不完 全适合时代的需求。无论从经济还是从技术本身来看，在学校、医院等领域推广减隔震的技术条件非常成熟。