地震災害和洪水、颶風等一樣，是一種較為常見的自然災害。全世界范圍幾乎每天都會發(fā)生大大小小很多次地震，雖然它們中的大部分強度低于人類的感覺。

　　當?shù)卣鸢l(fā)生后，震源斷裂產(chǎn)生的能量以波的形式以地殼為傳播介質(zhì)向四周傳播，包括縱波、橫波和面波。對于震級較高的地震，地震波甚至可以圍繞地球傳播數(shù)圈，甚至能一定程度上影響到地球的自轉周期�？v波的波動方向與傳播方向一致，是壓縮波，速度最快；橫波的波動方向與傳播方向垂直，是剪切波，速度次之；而面波則是沿著地表呈翻滾狀傳播的波，雖然跟在最后，但是對建筑物的破壞卻最大。

　　地殼包括力學性質(zhì)迥異的各種巖石，此外，還有地表水、地下水、石油等液體，還包括斷層、透鏡體等界面，是復雜的非均質(zhì)多相介質(zhì)，地震波在傳播的過程中，會與作為傳播介質(zhì)的地殼發(fā)生反射、折射、衰減等復雜的作用，振幅和卓越頻率也隨場地的不同而不同。不同彈性模量的介質(zhì)會有選擇地放大不同頻率的波段，相當于一個帶通濾波器，從而改變地震波的卓越周期。此外，堅硬的巖石上，振幅會較小，而深厚、松軟的土層上，振幅會較大。

　　日本位于亞歐板塊和太平洋板塊的交界處，屬于著名的環(huán)太平洋火山帶，地震和火山活動十分頻繁。日本早在19世紀末期即已開始震災預防研究。20世紀初，日本學者大森房吉認為水平最大加速度是造成地震破壞的重要因素，并提出近似分析地震動影響的靜力計算法。

　　靜力法假定整個建筑結構是一個剛體隨地面做剛體平移運動——即在地震作用下只隨地面運動，其本身相對地面沒有變形。根據(jù)牛頓第二運動定律，則結構各個部分的最大地震作用力即為該部分質(zhì)量與地面運動最大加速度的乘積。該方法概念清楚，原理簡單，第一次將力學理論引進到建筑抗震中，具有劃時代的意義。

　　但是靜力法對于建筑結構為剛性這一假設，對于高度較低剛性較大的房子，基本符合實際，但是對于呈高聳狀的煙囪、水塔等柔性結構，則誤差比較大。建筑結構都由材料筑成，所有的材料受力后都會變形，任何材料其剛度都是有限的。

　　建筑物根據(jù)其建筑材料的不同和形狀的不同，其質(zhì)量和剛度大小也不同。因此，不同的建筑物具有不同的自震周期。譬如跨度較小的農(nóng)村單層磚房，其自振周期一般在0.1秒左右，大跨度橋梁、摩天大廈的自振周期能達到3秒以上。顯然相同的地震對不同頻率的建筑的作用力是不同的。在地震中，如果某建筑的自振頻率恰好十分接近地震波的卓越頻率（能量較大的頻率成分），相對其他建筑結構將其遭受更大的地震作用力（共振效應）。

　　為考慮到建筑自身自振頻率的不同對地震作用的影響，20世紀40年代美國學者M.A.Biot首先提出從實測記錄中計算反應譜的概念。即將大量實測的地面振動波分別代入單自由度動力反應方程，計算出各自最大彈性地震反應——譬如加速度反應，從而得出結構最大地震反應與結構自振周期的關系曲線，再將這些關系曲線作統(tǒng)計分析，取一條形狀較為簡單但是可以基本包絡這些關系曲線的曲線，稱為地震計算反應譜。然后按靜力分析法計算地震反應。所以反應譜法仍屬于等效靜力法。但由于反應譜理論較真實地考慮了結構振動特點，計算簡單實用，因此目前仍是各國抗震規(guī)范中給出的一種主要抗震分析方法。

　　除了按照上述抗震計算理論，計算出合理的地震作用，從而設計出既經(jīng)濟又合理的建筑外，從很早開始人們就開始探索尋找更合適的結構來減少地震災害。

　　大家可能都有篩篩子的經(jīng)驗——篩子開始動起來，黃豆還在原地打轉，黃豆上面的雜物幾乎原地不動。日本學者大森房吉剛剛提出其靜力理論后不久，1924年另外一個日本學者鬼頭健三郎就提出了基礎隔震的思想：即在整個建筑的基礎下，放置一個能滾動的軸承或者一種在水平方向剛度很小但是豎直方向又能支撐整個建筑的重量的裝置。直到1978年，美國學者Kelly和Eidinger 提出并實現(xiàn)了疊層橡膠支座的方法和技術后，這種新的抗震技術開始迅速獲得大量推廣和應用。并在歷次實際地震中表現(xiàn)了良好的效果。我國廣州大學周福霖院士及其科研團隊長期在這一領域辛勤探索，取得了一定的成就。目前基于這一原理，已經(jīng)發(fā)展起了夾層橡膠墊隔震、鉛芯橡膠墊隔震、滑動摩擦隔震、滾動隔震層、支承式擺動隔震、滾軸隔震等各種新的抗震技術。

　　世界各地已經(jīng)建設了大量采用隔震技術的建筑結構。其中有不少經(jīng)歷過了實際地震的考驗。1995年日本神戶發(fā)生里氏7.2級的大地震。這棟試驗性的隔震建筑是一棟3層的鋼筋混凝土框架結構�；�礎與上部結構之間設置了8個高阻尼疊層橡膠隔震支座。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，地震時，該建筑所在場地的峰值加速度達到0.273G，但是該隔震建筑的頂層加速度也只有0.273G，基本沒有放大。與此形成對照的是：在這個實驗性的隔震建筑相鄰位置，還有一棟沒有設置隔震基礎的三層鋼筋混凝土框架結構小樓作為對照，該小樓的頂層加速度被放大到了0.965G，地震過后，設置隔震基礎的這個小樓安然無恙，而未設置隔震層的這個小樓產(chǎn)生了不少裂縫。

　　1994年洛杉磯6.7級地震，31座醫(yī)院嚴重破壞，9座醫(yī)院局部破壞而疏散，南加州大學醫(yī)院為地下1層，地上7層的隔震結構，地震中絲毫未損，沒有一個花瓶摔下，醫(yī)院周圍建筑物普遍嚴重破壞，醫(yī)院屋內(nèi)人員竟然未意識到發(fā)生了強烈地震，各種設備未損壞，醫(yī)院功能得到維持，成為救災中心，對震后緊急救援起到了十分重要的作用。

　　我國西昌市國稅局宿舍樓有六層，采用了基礎隔震技術。1996年，云南麗江發(fā)生7級強烈地震，在樓上居住的職工，只是感到輕微的晃動。而相鄰的一幢常規(guī)抗震樓只有四層高，樓上居住的人搖晃十分厲害，驚慌失措往外逃跑。 建設工程教育網(wǎng)

　　地震對建筑的作用是個十分復雜的過程，人們對其的認識也在不斷深入。除了從力的平衡的角度以外，還可以從能量平衡的角度出發(fā)。地震釋放出了很大的能量，然后通過地震波傳遞到建筑結構中。在任何一個瞬間，輸入結構的能量等于結構的動能、勢能以及結構中耗散的能量之和。而勢能與建筑的變形密切相關，建筑在變形、破壞的過程中，會耗散能量。地震波輸入的大量能量在結構中耗散，造成了結構的破壞，威脅人們的生命財產(chǎn)安全。

　　在日本的新瀉地震后，工程師們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，磚石結構和混凝土結構損傷較為嚴重，而鋼結構建筑的震災卻較小，這得益于鋼結構較好的延性。所謂延性，是指當力超過結構的承受能力以后，結構并不會忽然斷裂，而是發(fā)生較大的變形。