建筑隔震技术范文

时间:2023-10-23 17:27:03

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建筑隔震技术

篇1

关键词: 结构隔震,隔震系统,隔震方案

中图分类号:TU3文献标识码: A 文章编号:

引言

我国的经济水平不断发展的今天,建筑业的发展也是非常的快,并且很多新的技术不断地应用到实际的施工项目中,从而保证了建筑物的质量,提升使用的安全性。地震存在着许多的不确定因素,在汶川地震中,房屋的受损数量之多是众所周知的,因此将建筑结构隔震技术应用到实际的建筑工程中是很有必要的,对于我国的建筑业的健康发展以及人们的生命财产安全具有重要的意义。

一、隔震技术的发展

其实隔震技术的萌发和应用很早,如我国著名的故宫博物院,城内有数百个大小不等的建筑组成一个旁大的建筑群,虽然处于地震区内并经受了数百年的洗礼,但是受到的地震灾害却很少,这主要是因为故宫的主要建筑都建在大理石高台之上,下面有一层柔软的糯米加石灰的柔性减震支座层,这样就能有效的阻止地震动的传递,使故宫免受震害。

现代的基础隔震理论和实践开始于上世纪70 年代。1891 年河合浩藏提出“地震时不受大震动的结构”。其隔震思路是在地基上并排铺设数层原木,并把建筑物周围挖空,从而在地震时对上部建筑起到隔震。J. A. Calantarients于1909 年提出的隔震方案是在建筑物结构与基础之间用滑石层隔开,地震时建筑物可以滑动。中村太郎于1927 年提出的隔震结构方案中以使用阻尼泵来耗散地震动的能量,并且在该建筑地下层柱的上下端采用铰接构造,建筑物可以水平自由移动。此后科学家和工程师们又提出了柔性层隔震结构以及滚动支撑类隔震系统等诸多方案,并在此基础上逐渐形成了当代的隔震系统技术。

二、隔震技术与作用机理

隔震技术尚属新兴学科,它能有效地吸收地震能量,减少结构的水平地震作用,从而消除或减轻结构和非结构的地震损坏,增强建筑物及内部设施和人员的地震安全性,提高建筑物的抗震能力。与以往的建筑结构抗震设计,采用隔震技术的建筑物具有以下优点:提高地震时结构的安全性;设计自由度增大;防止内部物品的振动移动和翻到;防止非结构构件的破坏;抑制振动的不适感;可以保证机械器具的使用功能;

隔震主要分为:积极隔震(对动力设备采取隔振措施)、消极隔震(对建筑结构采取隔震措施)。无论积极隔震还是消极隔震,采取隔震措施就是在基底和结构之间设置减振器或减振材料。在隔震设计时,要经过计算,进行多方案比较选择最佳方案。不经过计算而直接采取隔震措施,不仅无益还会加大震害。

从隔震结构原理分析得知:弹簧的刚度越大,振子的周期就越短;弹簧的刚度越弱,振子的周期就越长。当弹簧的刚度特别大,则建筑物就不能滚动,只有自身的往复变形运动,即建筑物的自身振动,隔震措施就没有发挥出隔震作用;当弹簧的刚度特别小时,建筑物就不能往复运动,即不能成为振子。当滚珠的摩擦力特别小时,建筑物的往复运动就不会停止;当滚珠的摩擦力特别大时,建筑物就会立刻停止。因此,建筑物的运动特性取决于自振周期和阻尼两个因素,而自振周期又取决于建筑物的质量和弹簧的刚度。可知,对建筑物采取的隔震措施,其效果取决于隔震器和阻尼器的特性。

三、隔震设计应注意有待解决的问题

1、对高宽比大、不符合《规范》要求的结构,在进行隔震设计时需进行整体抗倾覆验算,防止支座压屈并控制支座拉应力不超过1 MPa。验算隔震支座拉、压力时,应按罕遇地震作用计算并留有适当余地。

2、地震波在软弱( 夹层) 场地的传播特性尚不明确,软弱场地、场地有软弱夹层、下部结构变形过大的情况下应慎用隔震技术。

3、计算隔震上部结构水平地震作用时,隔震系统力学性能与水平向减震系数两者之间变化规律有待深入研究。

4、目前的隔震系统对竖向地震作用无隔离效果,隔震装置在竖向地震作用下的反应还有待进一步探讨。

四、建筑结构隔震设计

1、隔震层的位置

设置在建筑物最小层的基础隔震和设置在建筑物中间层的中间层隔震。在实际工程中, 主要根据建筑物的用途、性能、造价等因素来进行综合判断确定合适的隔震层位置。隔震层水平刚度的结构方案: 为了提高隔震效果, 隔震层的水平刚度应十分低, 使建筑物的自振周期增大。在实际中, 可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案, 使得每个隔震器的受荷面积增大, 而总数减少。

2、多层橡胶层不产生拉力的结构方案

多层橡胶受拉剪的试验资料比受压剪的少, 应保证其受力可靠。因此, 多层橡胶与上部结构不采用螺栓连接而采用铰接连接, 使多层橡胶层不产生拉力。净空间距: 在遭遇特大地震作用时, 建筑物的变形不能导致碰撞。因此, 在水平方向上, 应保证具有上部结构地震变形的1.5倍~ 2.1倍的净空间距。

3、隔震构件的置换

隔震建筑中, 变形和能量吸收都集中在隔震层, 因此隔震层构件有可以置换隔震结构的优点。特别是与隔震器独立的阻尼器置换一般较为方便。由于隔震器承受建筑物的重量, 不如阻尼器置换容易。一般采用在建筑物或局部设置千斤顶来置换隔震器或对其加固。

4、隔震层水平刚度的结构方案

为了提高隔震效果,隔震层的水平刚度应十分低,使建筑物的自振周期增大。在实际中,可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案,使得每个隔震器的受荷面积增大,而总数减少。

5、净空间距

在遭遇特大地震作用时,建筑物的变形不能导致碰撞。因此,水平方向上,应保证具有上部结构的地震变形的1.5~2.1 倍的净空间距。

五、隔震结构的应用与造价

1、隔震结构的应用

一般来说,隔震结构可以适合各种用途的建筑,并都能获得较好的隔震效果。出于结构的安全性、房屋内部物品的振动翻到、防止构件二次损坏等因素,更适合用隔震措施的建筑物有:住宅(居民住宅、养老院、疗养院)、公共建筑(剧院、医院、旅馆)、防灾中心建筑(学校、消防局)、核电设施(核电站、仓库)、尖端产业设施(研究所、超精密加工厂)、纪念性建筑物(纪念建筑、寺庙)等等。

2、隔震结构的造价

隔震建筑在振动性能和抗震安全性方面提高了建筑物的附加价值,因此与以往建筑物比较时,应考虑附加价值进行综合评价。在考虑隔震建筑的造价时,不仅要考虑初始造价,如果从包括建筑物在使用阶段的维修、重建、内部物品的损坏和经济损失来考虑,隔震建筑具有很好的经济性。从国内外建筑的实例来看,全部工程费用可能增加,但隔震效果好,上部结构和基础结构部分的造价减少很多。如果能有效的利用隔震层作为设备层或停车场就可以抵制隔震层的费用增加。因此,总造价可能就会降低。

结束语

建筑结构隔震技术在我国虽然起步,但是经过近几年的发展,已经取得了较好的成绩,并且在实际的应用中变得越来越广泛。但是相对于一些发达国家而言,我国的建筑结构隔震技术还存在着一定的不足,因此还需要人们不断地去进行探究,掌握好建筑隔震技术,并将其应用到实际的施工项目中,从而保证我国建筑房屋的抗震隔震等级,提高建筑物的建筑使用安全,从而保证人民的生命财产安全。

参考文献

[1]王社良. 抗震结构设计[M]. 第4 版. 武汉: 武汉理工大学出版社,2011: 221-231.

[2]朱炳寅. 建筑抗震设计规范应用与分析[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2012: 504-508.

[3]庄俊.浅谈房屋隔震结构设计[J].中小企业管理与科技,2010,(27).

篇2

关键词:隔震 技术 建筑 应用

随着社会的进步,人们对建筑结构物提出了比以往更严格的抗震安全性和适用性要求,而传统的结构消极抗震设计方法,越来越难于满足这些要求,同传统抗震体系相比,隔震技术更加有效、安全、适用、可靠,并且可以降低造价,在突发性的地震中不破坏、不倒塌,既保护建筑结构本身,又保护建筑物内部设备及人员安全,经济适用,将成为建筑抗震的主体。

一 、研究背景及研究意义

1.1研究背景

隔震概念最早由日本和合浩藏在1881 年提出,现代意义上的基础隔震技术是由卡斯佩和日本大戚公共建筑工程公司分别独立创造出来的。大成公司在1983 年旧金山国际抗震工程师大会上宣布了这项成果。该公司在模拟大地震作用的振动台上,用一个7层框架结构楼房和一个墙体承重结构楼房的模型作了试验。结果证明结构内部承受的振动力减弱了14-18 倍,可以有效地达到抗震的要求。结构减震控制可以认为是结构抗震设计方法的一次革命。日本、美国、中国以及我国台湾地区的众多学者,在该领域进行了大量的理论研究与工程实践工作,一度形成了百花齐放、百家争鸣的局面。在众多的减震技术中,隔震技术的减震效果是首屈一指的,但其应用范围也相对较窄,不太适用于超高层或高宽比较大的建筑,我国目前需要重点研究的内容包括:高层建筑的隔震设计方法;考虑土―基础―结构共同作用的隔震结构受力分析;高阻尼橡胶隔震支座、滑移支座的开发等。

1.2 研究意义

传统的抗震设计是一种弹塑性设计方法,其设防目标可概括为“小震不坏、中震可修、大震不倒”。为了达到这一目标要求结构构件具有相当的强度和塑性变形能力,即通过建筑物结构构件的强度和塑性变形来抵抗地震作用和吸收地震能量,是一种消极、被动的抗震方法。虽然按这种设计方法设计的结构可防止结构倒塌,但结构或结构内部的设备与装修可能完全严重损坏,而采用基础隔震技术可以很好地解决这一问题。

二、 隔震技术简介

2.1 隔震技术的含义

隔震是一种新型的建筑结构耐震形式,通过在房屋的某层柱顶设置隔震垫,阻止地震作用向上传递,从而达到减弱结构地震反映的效果。分为基础隔震结构与层间隔震结构。减震效果一般在50%到90%,并在抗震设防烈度8度及以上的抗震区,可显示出较为明显的经济性。

2.2 隔震技术的分类

隔震技术的分类方法多种多样,按固定或绝缘的方法,在地基和上部结构之间进行分类,具体可根据其对象不同分为三类。

(1)地基隔震

地基隔震分为绝缘和屏蔽两种:绝缘是希望在地基自身中降低输入波的方法,从而达到隔震的目的。屏蔽是在建筑物周围挖深沟或埋入屏蔽板等将卓越长周期的剪切波( S波) 隔断的方法,但这种方法不能屏蔽直下型输入波。

(2)上部结构隔震

上部结构的隔震方法分为能量吸收和附加振动体两种形式。能量吸收型是在建筑物的任意层设置弹塑性阻尼器、粘性体阻尼器、油阻尼器或摩擦阻尼器等各种阻尼器以吸收地震能量。附加振动体形式则是在建筑物的任意层上加设振动体,构成新的振动体系,将振动由结构物本身向附加振动体转移。

(3)基础隔震

基础隔震是指在结构物底部与基础顶面之间合理设置某种隔震装置来达到建筑物与地震隔离的目的。通过调整或改变结构的动力性能,由隔震层的隔震装置吸收并消耗主要地震能量后,仅有少部分能量传到上部结构,明显衰减结构的地震反应,地震发生时建筑物只产生较轻微运动,结构处于弹性阶段,从而保证建筑物内人员、设备的安全。

基础隔震的分类:叠层橡胶垫基础隔震―利用叠层橡胶垫水平刚度小的特点,延长结构第一固有周期,避开地震波卓越周期,达到降低结构地震作用的目的。摩擦滑移基础隔震―利用上部结构与基础之间的解耦,控制结构底部剪力,达到降低结构地震作用的目的。复合基础隔震―分为并联复合隔震体系和串联复合隔震体系,但均由滑板摩擦隔震支座和叠层橡胶支座并联或者是串联组成,随着叠层橡胶垫、铅芯叠层橡胶隔震垫、高阻尼橡胶隔震垫以及各种阻尼器的研发成功,橡胶支座隔震已逐步发展成为隔震技术的主流。目前,我国叠层橡胶支座房屋的建筑面积在200 万平方米左右,分布在20个省、市,基本覆盖了大陆的高烈度地震区。

基础隔震技术是目前世界地震工程界推广应用较多的成熟的高新技术之一。被美国地震专家称为40年来世界地震工程最重要的成果之一,基础隔震技术的使用使建筑在地震中不倒塌真正成为可能,使其成为减轻地震灾害最有效的手段之一。

三、基础防震技术在建筑结构中的应用探讨

3.1基础隔震技术在我国建筑结构中的应用现状

制度方面:基础隔震技术作为一种有效的被动控制技术,以其优良的减震效果及经济适用性得到工程界的普遍认可,经过近20年的基础技术研究和较大范围的工程实践之后,我国的隔震技术已经进入到标准化、规范化阶段,在新修编的国家标准《建筑抗震设计规范》中增加了一章“隔震和消能减震设计”,这是我国第一个隔震建筑设计规范,此外我国还规范了一系列与《建筑抗震设计规范》配套的技术标准,如建设部颁布了《建筑隔震橡胶支座》产品标准,同时符合规范要求的隔震建筑分析软件也已投入使用。

技术方面:目前对隔震结构的研究已经由简单的质点模型发展到三维空间模型。在设计方面,目前仍然采用典型地震波下的时程分析法,计算较繁琐。我国学者周锡元、苏经字等对隔震设计的简化计算方法也进行了研究,在我国新编的建筑抗震设计规范中明确提出了隔震结构设计的简化计算方法。

3.2 基础隔震技术在我国建筑结构中的发展趋势

(1) 新型隔震元件、隔震体系的开发

隔震支座是隔震系统的重要部件,它的安全性、耐久性、经济性决定着隔震技术的应用与推广程度。对所有隔震系统来说,未来研究最重要的领域是隔震器及其组成材料的力学性质的长期稳定性。

(2)隔震结构的经济可行性分析

为了推动隔震结构的广泛使用,在降低隔震系统造价的同时,必须能对隔震结构的经济性能进行准确的定量评估,综合考虑隔震结构的功能、安全、经济因素之间的平衡。

(3)隔震结构分析方法的研究

结构的抗震设计中存在大量不确定性,如外部环境、构件材料性能、截面几何参数和构件抗力以及计算模型的不确定性等。因此,引入随机振动理论、可靠度理论来分析隔震结构是必要的,从而可以深入研究考虑不确定性因素对结构的动力反应和可靠度的影响。

(4)与隔震技术发展相适应的设计规范

隔震设计规范是国家强制执行的标准,反映了国家在隔震设计方面的理论与实践水平,表达了经济与技术的统一。我国的隔震设计规范也在制定和完善中,隔震设计规范一旦的实施一旦成熟将大大推动隔震技术在我国的发展。

篇3

【关键词】:建筑结构;基础隔震技术;应用

中图分类号:TU352.1+2 文献标识码:A 文章编号:

近年来世界各地的地震灾害不断发生,造成巨大的人身伤亡及经济损失。下图是对全球地震灾害次数、级别的统计。

从图1中可以明显看出,自2008年以来,地震灾害发生的频率远远超过往年。

由于地震的突发性,难以预测性,近几十年来,世界各国正加紧对于建筑物的抗震性能的研究。在世界众多的抗震技术研究中,日本无疑是走在最前面。日本是世界上少有的几个地震多发国,同时还要经受住强台风的考验1995年阪神大地震后,经过日本政府修订的《建筑基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震;要求商业建筑(办公楼),居民楼都必须能抗8级以上地震。如何使建筑物结构更安全更稳定是摆在日本建筑行业前需要解决的严峻的问题。

1隔震技术的研究

1.1基础隔震结构

日本住友建设公司于20世纪80年代开始对“隔震”(又称“免震”)建筑进行研究,并把技术应用于实践,并取得了良好的效果。所谓“隔震”,就是不使地震产生的能量直接作用在建筑物上,实现的基础是在于地基与建筑物之间增加的一种特殊装置,用以吸收地震能,最大程度减少建筑物的晃动,使之受到的损害减小到最少。

1.2一般抗震建筑与隔震结构建筑比较

对于一般抗震建筑在地震中受到破坏,是因为建筑物直接固定在地基上,当地震来临时,地震能转变成为振动能,直接传给建筑物的支柱和墙壁。当振动能超过支柱和墙壁承受的强度和刚度极限时,会造成较大破坏。(a)一般结构(b)隔震结构图2一般结构与隔震结构的区别(a)抗震结构(b)隔震结构

图图3抗震结构和隔震结构建筑遭受地震损害程度对比

如图3(b)所示,相比于一般抗震建筑,隔震结构的建筑中地基与建筑物之间的特殊装置则可以最大程度的吸收的地震能所产生的振动能,使建筑物能够经受较大地震,而且几乎不受损害。

1.3基础隔震层

如图4所示,隔震结构的建筑在底部设有一个既能支持垂直荷载,又具有水平变形能力的基础隔震层。基础隔震层由阻尼器和隔震器组成。

2常用隔震装置

2.1橡胶支座隔震

橡胶支座是应用最广的隔震装置,包括钢板叠层橡胶支座、石墨橡胶支座、铅芯橡胶支座。普通叠层橡胶支座内阻尼较小,常需配合阻尼器一起使用。

2.1.1阻尼器的构造介绍

阻尼器有铅阻尼器、钢棒阻尼器、油阻尼器和多功能阻尼器等多种类。

阻尼器一般由活塞杆、活塞头、油缸、端盖板等部件组成。阻尼器的主要作用是是用来吸收和消耗地震能。传统阻尼器按其工作原理的不同分为两类,一类是位移型阻尼器,通过钢材和铅的塑性变形吸收能量或者是通过摩擦吸收能量;另一类是速度型阻尼器,通过使用粘性物体或粘弹性物体来吸收能量。这两类阻尼器在工程中广泛使用,但是存在以下两个问题:(1)传统阻尼器的启动和运动工程中内部存在大量摩擦过程,内部摩擦的存在大大减少了阻尼器的使用寿命;(2)存在滞后现象,传统阻尼器启动时处理不能与外界输入时同步,这样带来的问题是不能抑制较小的外部扰动位移。近年来许多公司开发研制了新型的阻尼器,能够有效的解决上述问题。例如美国泰勒公司研制的无摩擦密封型阻尼器FDH。

2.1.2隔震支座的构造介绍

隔震支座主要功能是支撑建筑物的荷载。隔震层的叠层橡胶隔震支座使用的是半径为60~150毫米,厚度为几毫米的橡胶和多层叠加的钢板在高温高压的环境中加硫熔接成。

隔震支座一旦给予到地震能,发生形变便做缓慢的水平运动,很难停止下来。这是由于橡胶材料的柔性性质决定的。采用抗震壁来解决阻尼器和橡胶垫的不断晃动。抗震壁是在内藏三明治状钢板的壁状容器内注入糖稀状的高粘性流体,将固定在上层楼的钢板夹在固定于下层楼的外壁钢板中,在其缝隙中灌注高粘性流体。出现振动时,振动能将会转变为高粘性流体的内能,从而能够减少水平震动和垂直震动。对于高层建筑,抗震壁对于减轻强风或交通等引起的多种振动均能发挥很好的效果。

2.2滚子隔震

滚子基础隔震层包括滚轴隔震、滚珠隔震。

2.3滑动支座隔震

滑动支座基础隔震层在上部结构与基础之间设置可以滑动的滑板。

2.4摇摆支座隔震

摇摆支座基础隔震由日本提出的一种摇摆支座隔震方案。

3实践运用效果

隔震结构的建筑一般应用于医院,博物馆,计算机中心大楼等建筑。在历次地震的中,隔震结构的建筑抗震效果显著。

1992年东京发生5级地震,属于强震。在一栋隔震大楼中进行数据观测,根据地震仪的记录,各楼层的震动是15~20伽,其附近地表晃动接近100伽,在正常情况下,中高层建筑的顶部,其摇动程度会增加2-3倍,这栋楼顶部的摇动却下降了10%。当时东京市内27000台电梯全部停运,而这座建筑物里一切设施正常运行,充分显示了隔震结构的抗震效果。

2010年新西兰发生7.1级大地震,创造了“零死亡”的奇迹。新西兰的隔震技术在世界处于领先地位,早在20世纪60年代末70年代初就已将特制的橡胶垫用于基础隔震。新西兰在一些重要的建筑物及桥梁上均采用了隔震减震装置。比如:议会内阁办公楼和卫生部大楼均采用含铅的橡胶垫将建筑体和地基梁隔开。地震发生时,隔震装置能够有效降低地震造成的损害。

4隔震技术未来发展

20多年以来,隔震技术在房屋,桥梁建设当中得到了广泛的应用,技术也更加成熟。截止2003年为止,仅日本就建造隔震建筑1300余栋,中国也已经建成隔震建筑300余栋。与传统结构相比,采用隔震技术的建筑在地震中最大水平加速度仅为传统建筑的1/3—1/5。但是,隔震建筑的成本一般比原来的建筑成本高出5%—10%,这是很多建造单位不愿意使用隔震技术的主要原因。其实,这是对于隔震技术的误解。就日本的建设经验来看,高度H

不可忽视的是,在地震作用下,隔震结构中的水平加速度一般抗震建筑减少,能够有效地减低建筑物非构件和设备的损害程度。所以地震之后,隔震结构建筑修复费用将大大少于一般抗震建筑。

5结束语

隔震技术逐渐在博物馆,名人故居等有代表性的历史建筑和医院,商场等公共设施中得到应用。但是,使用使用隔震结构的房屋占每年施工的面积仍很小。据统计,在隔震技术先进的日本,隔震结构房屋占每年施工面积不足1%。但是,随着社会的进步和隔震技术的发展,人们将逐渐接受并在建设当中广泛应用无震技术,无震结构的建筑将为人们的生命和财产安全保驾护航,历史的悲剧将不会重演,我们期待着那一天的到来。

参考文献:

[1]日本免震构造协会,编.图解隔震结构入门.奥姆出版社,1995.

篇4

关键词: 建筑; 隔震工程技术; 施工要点

在建筑施工中,隔震和减震技术在外国已经有了非常广泛应用和发展,而在我国的研究和发展还是比较晚的,但是经过近年来的不断发展和积累,现在也已经得到了推广和使用。在2006年统计时候,我国大有约450万平方的隔震建筑,基本上覆盖了我国大部分的高烈度地震区,但是就其应用率方面与发达国家的差距还是很大的。下面为了让大家对对建筑隔震技术有更深的了解,我们就做进一步的分析。

一、建筑隔震支座在施工中所存在的问题

因为隔震技术在我们国家才开始发展没多久,所以存在一些问题也是非常合情合理的事情,现在隔震技术在实际中,是理论研究在前发展,而实际施工和理论研究滞后,针对这个问题,暂时还没有别的一些好办法。除了这个方面的问题,还有一个问题就是,我们在现有的隔震支座安装技术上,在实际的施工技术交底和各类施工方法中,大多数的施工单位都只重视隔震支座技术中对预埋板的安装,但是对设计图纸中,在施工前对钢筋和混凝土的强度等级,缺乏从施工角度上的审查,这是个非常严重的问题,在解决问题的顺序上也是本末倒置的。

二、 建筑隔震支座的施工要点

2.1建筑隔震支座的特点

建筑隔震支座在施工中,不仅有简易安全的优点,而且对人员,还有施工环境的要求都朴实非常低的,在安装中,一定要注意支座预埋件的安装情况,因为操作不当的话,是很容易发生钢筋结构打架的问题。在安装中,隔震的橡胶支座要和轴线的高度要保证,要在合理的公差范围内,有的时候,在隔震橡胶支座上下的部分结构,混凝土的浇筑质量会有问题,这是在工作中要注意的。同时我们还要解决隔震橡胶支座,其在结构施工中的成品保护的问题。

三、施工工艺流程及操作要点

3.1施工的工艺流程

先是下支墩的钢筋绑扎,其次是隔震支座的下预埋钢板的安装,然后是下支座模板的安装,还有下支墩混凝土的浇筑,和隔震支座的安装以及上预埋钢板的安装,还有上墩座的钢筋及相交处的梁钢筋的绑扎,接着是上支墩模板的安装,上支墩部分的混凝土的浇筑,最后是模板拆除和对成品的保护工作。

3.2下支墩钢筋绑扎操作要点

我们在对下支墩的钢筋进行绑扎的时候,除了要满足普对通钢筋的绑扎设计,同时还要保证捆扎钢筋的质量要求,除此之外,我们还要依据隔震支座的预埋板的锚固件的所在位置,对支墩钢筋进行有效的调整,这样才能确保隔震支座预埋板中的锚固件,可以非常顺利的和支墩产生垂直的效果,并且保证准确无误的插入里面。同时为了保证安装时候的质量,我们还要求其四周要有一定的水平移动量。如果我们在施工中,发现设计的图纸中下支墩钢筋安排的非常紧密,进而直接影响了支座的预埋板的锚固件,对锚固的插入安装,那么就需要建议设计人员,对下支墩的钢筋密度做一定程度的调整,以保证施工安装能够保持有效的进行。在实际的调节中,我们对下支墩钢筋可以可采用两种方式进行调节: 其一就是增大钢筋的截面积,然后减少钢筋的根数,第二种方法就是通过增大下支墩的结构的截面积。在调整的时候,绝对不可以用蛮力进行强行的弯曲,通过截断下支墩钢筋。进而来适应支座预埋板锚固件的插入,这都是不可取的方法。在对支墩钢筋所安装的高度的设计,我们一定要依据隔震支座的当初设计的标高进行有效的调整。通过对实践的总结,一般情况下,我都建议支墩钢筋的实际安装高度,一定要和隔震墩的设计导读有 40毫米的预留调整量,必备不时之需,具体如图 1 所示。

3.3隔震支座下的预埋钢板的安装要点

(1) 测量定位

我们在安装隔震装置的梁,还有柱的基础结构的时候,要先把这些位置标注出来,标注在预埋钢板的“十字”中心线内,然后通过预埋钢板的标高,对实际对应“十字”的码线和中心线进行设定。

(2) 隔震支座下预埋钢板安装

我们可以依据标识中的十字中心线,对安装隔震支座下的预埋钢板的位置进行设定,而且还可以利用绑扎丝把它临时的固定在支座的钢筋上。通过用预埋在钢板底下部的标高,就可以将其引测到架台的立柱上,最后就根据这个标高来进行安装架台。有一点是值得注意的,那就是隔震支座下的预埋板,我们在加工这个隔震支座下的预埋板方时候,通常都是建议厂家一定要在预埋板的中心位置开一个直径 > 300毫米的混凝土灌注孔。这样可以非常方便落实混凝土的浇筑工作,同时还可以避免预埋的钢板的下方,其混凝土有浇筑不密实的问题。

(3) 隔震支座下预埋钢板的固定要求

我们可以通过短钢筋,让下预埋的钢板四角和支墩的钢筋焊接到一起。

但是焊接点一定要牢固,在焊接完成后,我们再把木楔子拆除,最后通过精密的水准仪,还有经纬仪,以及水准尺进行斗气的复核工作,保证预埋钢板的轴线,还有标高以及水平度保持要求。还有一点是值得注意的,在用电焊焊接固定的支座钢筋和支墩的钢筋的时候,焊接方式要求一定是点焊,同时还要非常好的控制电焊的电流,以此来避免因电焊的电流过大而出现筋“咬肉”的问题(见图 2)。这几点就是隔震技术在建筑施工中的重点,因为篇幅的问题,我们今天就说到这,这些都是我们在落实隔震建筑的重点,只有按照上面所说的顺序和注意事项进行施工处理,才会保证工程项目的质量。

总结: 通过以上对隔震技术的现有问题的阐述,以及对这些问题在具体施工中的措施的阐述,我想大家一定对这个技术会有更深的理解,随着隔震技术的不断在实践中的应用,在以后的施工安装,还有后期的维护中,其实际的操作一定还会有进一步的归纳和总结,进而其施工的技术会不断的进步,那么隔震技术在我们国家就会得到进一步的发展。

参考文献:

[1] GB50011―2010 建筑抗震设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社2010.

篇5

关键词:三维隔震;竖向隔震;振动台试验

中图分类号:TU352.1文献标识码: A

1 概述

隔震结构是指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层,延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用,达到防震要求。

大量震害表明,多数结构的倒塌并不是由于水平地震作用剪坏结构,而是因为结构构件,尤其是竖向受力构件在抵抗地震作用过程中丧失了竖向承载能力.因而成为结构倒塌的重要诱因.通过设置隔震层使结构自振周期延长,并且结构在隔震层发生的只是平动,所以大大缓解了地震可能造成的危害。

2 三维隔震装置

三维隔震支座一般分为两个部分:水平方向隔震的橡胶支座和竖向隔震装置。水平方向一般采用技术成熟的铅芯橡胶支座,而三维隔震支座根据竖向隔震装置主要有以下五种。

2.1 摩擦-弹簧三维复合隔震支座(MT-FGZ 支座)

在水平隔震方面,采用的是聚四氟乙烯板滑移装置,在滑移的过程中耗散地震输入的能量,设置的水平方向弹簧刚度可以调节,来延长结构自振周期,并且还能提供水平恢复力,实现震后结构复位的功能。竖向隔震方面,布置竖向弹簧来调节隔震支座的竖向刚度,选择合理的竖向刚度来减小结构的竖向地震反应。竖向隔震装置采用螺旋压缩弹簧或者碟形弹簧,两者各有优点。螺旋压缩弹簧是线性变形,刚度稳定,加工方便,但是承载力和阻尼较小;碟形弹簧的刚度相比较螺旋弹簧较大,可以提供竖向阻尼,呈现一定的滞回性能,但是价格较高,构造比较复杂。

2.2 竖向隔振-水平隔震支座

该支座具有水平隔震、竖向隔振的作用,它由连接板、竖向隔振支座和水平隔震支座构成。水平隔震支座可采用高阻尼橡胶支座、普通橡胶支座、铅芯橡胶支座和滑板支座等技术成熟的支座产品,水平刚度小,可以达到水平隔震的作用。竖向隔振装置可以使用多层橡胶,其竖直刚度小,可以达到竖向隔振的作用。此种三维隔震支座在实际工程中已有应用,对地铁引起的振动有良好的效果。

2.3 环形弹簧三维隔震抗倾覆支座

下半部分采用环形弹簧来实现竖向隔震,弹簧的外面是特殊设计的圆筒,圆筒的上端部向内延伸一翼缘,上部抗拉橡胶支座下端连接与弹簧直接接触的圆形小联结板,当弹簧从受压回到平衡位置时,圆筒的上部翼缘限制小联结板与弹簧的竖向位移,使其不再向上移动,起到限位的作用,上部抗拉橡胶支座内的钢丝绳张紧,起到抗倾覆的作用。

2.4 厚橡胶层三维隔震抗倾覆支座

该支座下部分构件是添加了钢丝绳的叠层厚橡胶支座,钢丝绳在初始状态下是张紧的,当支座受拉时,钢丝绳与叠层厚橡胶支座共同承受拉力。叠层厚橡胶支座的上下联结板各焊一个圆筒,两个圆筒套在一起,起到导向作用,限制叠层厚橡胶支座的水平位移,防止失稳。

2.5 碟形弹簧为竖向隔震支座

2.5.1 3DIB 不需额外附加竖向阻尼器的组合式三维隔震支座

由组合式碟形弹簧竖向隔震支座(DSB)和铅芯橡胶支座两部分串联而成。上部分为DSB,采用不同尺寸的多个碟形弹簧柱并联而成,通过不同尺寸的碟形弹簧搭配和组合,使支座的高度减小,并且竖向刚度又不会太大,碟形弹簧的数量较多,不需要外加阻尼器DSB就会有较高的竖向阻尼,实现竖向隔震。下部串联铅芯橡胶支座来实现水平隔震。

2.5.2 SMA 三维隔震支座

由叠层橡胶支座、形状记忆合金(SMA)

绞线、碟形弹簧三部分组合而成,在叠层橡胶支座安装形状记忆合金绞线,绕过固定在对面钢板的滑轮,两端固定于钢板两侧,当叠层橡胶支座产生水平位移时,形状记忆合金绞线就会产生变形,提供恢复力和阻尼力。

2.5.3 碟形弹簧三维隔震抗倾覆支座

由上下两部分串联而成:上部分是橡胶垫,添加了钢丝绳使其具有抗拉能力;下部分是碟形弹簧,碟形弹簧外面是导向圆筒。

当支座收到拉力时,导向圆筒的向内翼缘阻挡碟形弹簧向上运动,橡胶支座的钢丝绳起到抗拉的功能,防止结构倾覆。

2.5.4 铅芯橡胶支座与铅芯碟形弹簧串联组成的三维隔震支座

下部采用铅芯橡胶支座,有适宜的阻尼性能与水平刚度,具有良好的水平隔震效果。上半部分是铅芯碟形弹簧支座,它是由碟形弹簧串并联组合,将挤压铅阻尼器导筒装在中心孔上,并且导筒还具有限制铅芯碟形弹簧水平位移的作用,使它几乎只存在竖向位移,铅芯碟形弹簧具有适当的竖向刚度和阻尼,起到竖向隔震作用。这种三维基础隔震支座具有三向适宜刚度和阻尼性能,并且刚度和阻尼调整方便,加工制作简单,性能稳定。

2.5.5 采用碟形弹簧的竖向半主动三维隔震装置

它是由叠层橡胶支座和竖向半主动隔震装置组合而成。竖向半主动隔震装置由外套油缸和碟形弹簧组合而成,通过电磁阀控制油缸内油体与外接储油箱油体之间的油路。当结构未遭受地震或地震时竖向加速度反应未超过限定值时,电磁阀关闭,竖向隔震装置的竖向刚度很大;当遭受地震使结构的竖向加速度反应超过限定值时,电磁阀开启,竖向隔震装置提供较小的竖向刚度,并且还可以提供一定的竖向阻尼,起到竖向隔震的作用。

3 三维隔震结构试验研究

三维隔震结构的振动台试验完成的较少。1984 年,Staudacher 用天然橡胶块作为建筑的三维隔震支座进行了振动台试验。

1996 年,Fujita 等对橡胶支座和螺旋弹簧组合构成三维隔震系统的模型进行了振动台试验。2002年,Kagcyama等对钢丝加强型空气弹簧作为三维基础隔震的 1/4.5 模型进行了振动台试验。2007年,孟庆利等进行了竖向半主动隔震装置与橡胶隔震支座组合实现三维隔震的模型试验。2010年,颜学渊等对装有碟形弹簧三维抗倾覆支座的钢框架模型进行振动台试验。2012年,魏陆顺等进行了竖向隔震层与水平隔震层分开布置的模型试验,取得了良好的效果。

4 结语

虽然对三维隔震结构进行了一些列的研究,但是仍然存在一些问题:三维隔震装置的构造太过复杂,使得隔震装置的造价过高,不利于推广应用;三维隔震结构的倾覆问题,这直接影响到人民生命财产安全,是要重点解决的的问题;隔震层模型力学参数和设计参数对应的定量化关系尚不明确。这些问题都有待于进一步研究。

参考文献

[1]魏陆顺.三维隔震(振)支座的工程应用与现场测试[J].地震工程与工程振动,2007(27):121-125.

篇6

关键词:隔震技术建筑应用

地震是由于地面的运动,使地面上原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强迫振动,因而在结构中产生内力、变形和位移。经过简化后的模型动力学分析和建筑抗震经验设计,即对一次次的震害分析进行修正、补充,得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,提出了一些建筑物抗震的计算方法及设计的基本原则。这些在实际应用中得到了很不错的效果。但是,针对某些重要的建筑物安全性较高的要求和对一些建筑物的修复加固改造的问题,在建筑设计和施工中逐渐地采用隔震的减震技术。

隔震即是隔离地震,在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置控制机构来隔离或耗散地震能量,以避免或减少地震能量向上部结构的传输,使结构振动反应减轻,实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形,从而保障建筑物的安全。随着科技发展,这种技术越来越来受到人们的重视。

1 隔震技术的分类

隔震技术的分类方法多种多样,按固定或绝缘的方法,在地基和上部结构之间进行分类,具体可根据其对象不同分为4类。

1.1地基隔震

绝缘是希望在地基自身中降低输入波的方法,从而达到隔震的目的,软弱地基或像人工地基那样较软的地基有降低输入加速度的性质。高刚性基础则还可利用地下逸散减震。屏蔽是在建筑物周围挖深沟或埋人屏蔽板等将卓越长周期的剪切波(S波)隔断的方法,但这种方法不能屏蔽直下型输入波。

1.2 基础隔震

所谓基础隔震是在上部结构与基础之间安装隔震系统,将基础和上部结构隔离开来,以减小水平地面运动向上部结构的传递,从而达到减小上部结构振动的目的。可分为周期延长、能量吸收和绝缘等方法。

基础隔震技术是用水平力很" 柔" 的隔震元件将上部建筑与基础隔离,由于隔震层的刚度很小,当地震发生时,隔震层将发挥“隔”的作用,承受地震动引起的位移运动,而上部结构只作近似平动。原来的“刚”性“抗震”结构的地震反应是“放大晃动型”,而基础隔震结构的地震反应只是“抗震结构” 的1/4―1/12,大大提高了结构的安全度。“抗震结构”的层间位移大,所以造成建筑的开裂、破坏甚至倒塌。基础隔震结构的层间变形很小,这样不仅建筑结构不会破坏,而且建筑内的装修、设施也保持完好。

1.3 上部结构隔震

上部结构的隔震方法分为能量吸收和附加振动体两种形式。能量吸收型是在建筑物的任意层设置弹塑性阻尼器、粘性体阻尼器、油阻尼器或摩擦阻尼器等各种阻尼器以吸收地震能量。附加振动体型式则是在建筑物的任意层上加设振动体,构成新的振动体系,将振动由结构物本身向附加振动体转移。

1.4 悬挂隔震

悬挂隔震即将结构的全部或大部分质量悬挂起来,使地震动传递不到主体质量上,产生较小的惯性力,从而起到隔震作用。悬挂结构在桥梁、火电厂锅炉架等方面有大量应用。

悬挂结构悬杆受力较大,须采用高强钢,而高强钢忍性差,在竖向地震作用时易拉断。为减小竖向地震作用,可在吊点设减震弹簧,并配合使用阻尼器。著名的43层香港汇丰银行新大楼采用的就是悬挂结构。

2 隔震技术的优点

隔震主要分为:积极隔震(对动力设备采取隔振措施)、消极隔震(对建筑结构采取隔震措施)。无论积极隔震还是消极隔震,采取隔震措施就是在基底和结构之间设置减振器或减振材料。在隔震设计时,要经过计算,进行多方案比较选择最佳方案。不经过计算而直接采取隔震措施,有时会导致隔震效率不高或者不经济。当处理不好时,还可能产生共振,不仅无益还会加大震害。

与以往的建筑结构抗震设计,采用隔震技术的建筑物具有以下优点:

(1)提高地震时结构的安全性;

(2)设计自由度增大;

(3)防止内部物品的振动移动和翻到;

(4)防止非结构构件的破坏;

(5)抑制振动的不适感;

(6)可以保证机械器具的使用功能;

3 房屋建筑中隔震结构设计

3.1 隔震层的位置

隔震层一般设置在建筑物最小层的基础隔震和设置在建筑物中间层的中间层隔震。在实际工程中,主要根据建筑物的用途、性能、造价等因素来进行综合判断确定合适的隔震层位置。如将隔震构件用于较大范围若干栋中低层住宅的底下部分,其空间可作为设备用房,停车场和共用管道沟,这样可有效利用城市空间。

3.2 隔震层水平刚度的结构方案

为了提高隔震效果,隔震层的水平刚度应十分低,使建筑物的自振周期增大。在实际中,可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案,使得每个隔震器的受荷面积增大,而总数减少。

3.3 多层橡胶层不产生拉力的结构方案

多层橡胶受拉剪的试验资料比受压剪的少,应保证其受力可靠。因此,多层橡胶与上部分结构不采用螺栓连接而采用铰接连接,使多层橡胶层不产生拉力。

3.4隔震构件的置换

隔震建筑中,变形和能量吸收都集中在隔震层,因此隔震层构件有可以置换的隔震结构的优点。特别是与隔震器独立的阻尼器的置换一般较为方便。由于隔震器承受建筑物的重量,不如阻尼器置换容易。一般采用在建筑物或局部设置千斤顶来置换隔震器或对其加固。

4 隔震技术的应用

基础隔震技术已在国内外得到实际应用,防震减灾效果很好。例如,1994年1月17日,在美国发生的洛杉矶地震,震级为6.7级,伤亡超过7000人,损失很大。大多数医院因建筑内部设备损坏而失去使用功能。与此相反,USC University医院是一个地下一层、地上七层的隔震建筑。地震中该建筑内的各种仪器设备均未损坏,甚至花瓶也没有一个掉下来。该医院起到了救护中心的作用,减少了地震损失。之后的1995年1月17日,日本阪神发生了7.2 级地震,是日本战后最大的地震灾害。地震又一次考验了基础隔震建筑。震区内有两栋基础隔震建筑,一个为邮政楼,一个是研究所。同样神奇的是,基础隔震建筑不仅结构保持完好无损,内部设施也完全正常。基础隔震技术在地震中的卓越表现,大大推动了这一技术的研究的应用。目前,中国人民83235 部队科技楼、宿迁市劳动局综合楼、邯郸市釜山房地产开发公司住宅楼等几百栋基础隔震建筑已建成。

某工程主体为框架一剪力墙结构,地下一层、地上十一层,总用地面积 4000m2,总建筑面积9890m2。长宽分别为38.2 m和20.2 m,檐口高约40m。工程结构采用隔震技术,隔震层设置于一层结构梁板下,以叠层橡胶隔震垫作为隔震器,上下混凝土结构完全隔离,共计采用橡胶隔震支座52个,其中无铅芯GZP800V4A隔震垫21个,有铅芯GZY600V4J隔震垫31个。隔震设防标准为;当遭受到低于本地区设防列度的多遇地震作用时,建筑物基本不受损和不影响其使用功能;当受本地区设防列度的地震作用时,不需修理可继续使用;当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震作用时,将不发生危及生命安全和丧失使用功能的破坏。

在我国,除了有橡胶隔震支座技术的研究和应用外,还有砂垫层隔震、石墨垫层隔震、摩擦滑移支座隔震及橡胶隔震支座与摩擦滑移支座并联复合隔震技术等。隔震技术的发展,可充分地适应各地区、城市及乡村的不同要求。基础隔震技术可作为地震防御区城市抗震防灾的措施之一,应用于防灾指挥中心、生命线工程、避难中心、救护中心以及居民住宅建筑的建设。可以预见,基础隔震技术将在防震减灾事业中起到巨大的积极作用。

5 结语

隔震技术和传统抗震方法相比,其具有巨大的优越性,在突发性的、超过设防烈度的地震中不破坏、不倒塌,既保护建筑结构本身,又保护建筑物内部的仪器设备及人员的安全,经济适用,将成为未来建筑抗震的主体。

参考文献

[1]谢礼立,马玉宏.现代抗震设计理论的发展过程[J], 国际地震动态,2003, 24(10):35-38.

[2]李国强,李杰. 建筑结构抗震设计[M], 北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]徐立成,钟心. 建筑结构隔震减震技术的发展与应用[J], 辽宁建材,2008(4):40-41.

篇7

关键词:建筑设备;隔振;降噪;技术;探究

中图分类号:TU244 文献标识码:A

近几年来,建筑物的建设多以高层建筑结构为主。建筑中用到的各种建筑设备主要是安装在建筑物的设备层或者是顶部,这些设备与建筑结构之间,各种管道之间,都有多重的衔接,同时管道和建筑结构之间的连接也是复杂的。这些设备运作中的震动就通过这些相互连接的空间进行着不同角度的传递,从而也就使得震动具有多角度且较为复杂。多种设备的震动相互叠加不仅使得建筑结构内部的震动非常大,同时也对各种设备自身的使用寿命带来了一定的折损,并且最重要的是这些震动所引起的噪音对周围的居住环境和居民的身心健康带来了严重的干扰和威胁。

特别是现代社会,随着社会的进步和经济的发展,人们对生活品质的需求越来越高。对于由建筑过程中引起的噪音污染,已经造成了很多的民事纠纷,成为环保部门重点关注的问题之一。所以,如何有效地进行隔振降噪处理,整体提升建筑项目周边的整体环境舒适度和环保程度,成为国家和人民普遍关心的问题。对于各类建筑设备的震源的有效隔离和噪音的降低等技术,也成为国内很多机电设备安装专业的研发热点和难点。

1.震动和噪音在社会环境中的主要危害概述

震动是产生噪音的最直接源头,且震动本身的危害也是非常大的。人如果长期处在一种剧烈震动的环境中,可能会造成神经系统和机体的损伤。与此同时,剧烈的震动也会对机械设备及相关的建筑结构稳定性都带来不同程度的影响。噪音给环境和人类带来的危害主要有:影响人的正常工作和睡眠,干扰到人的听力和思维等。如果长期在较强噪音的环境中,人的听力器官会因损伤而听力下降,严重的会引起噪音性耳聋。对于国家规定的85db~90db听力保护标准来说,很多建筑场地的噪音如果不经过处理都基本是不达标的。强烈的噪音可以直接干扰到人体的神经系统,大脑皮层的功能受到限制而出现记忆力衰退,头疼头晕等一些症状。严重的还会造成神经系统紊乱,心血管疾病等。所以,在建筑物的建造过程中,必须采取合理的措施来降低设备的震动及噪音的污染,确保人类生活环境的安全和环保。

2.建筑设备在工作过程中的震动传递解析

2.1 通常情况下,建筑设备的噪音主要是设备在运行过程中的剧烈震动或者是各种液态的材料在机械设备管道内高速流动所产生的震动和噪音。在这些震动和噪音传递到建筑物的过程中,一些电机设备所产生的低频震动,很难从根本上进行控制。这就使得这部分的震动对建筑物周边居民的身心健康带来了一定的影响。

2.2 机械设备的震动通常情况下可以在具体的设计阶段,建筑施工阶段,运行管理等各个环节进行合理的控制。首先,在设计方面,可以通过进行合理的设备选型以及相关的系统改进,从源头上进行震动和噪音的有效降低。其次,在建筑施工阶段,设备的正常运行过程中应该做好定期的设备维修和养护,这也能够在一定程度上减少震动所产生的噪音污染。事实证明,即便在设计阶段已经做好的设备系统的具体优化,在运行中,还是会有各种震动和噪音的产生。所以,要在施工和设备运行中,加强设备的维护和保养,针对各种建筑设备采取合理的隔振降噪技术处理时必不可少的。

2.3 从建设设备的基本构成分析上来看,由于设备,建筑结构,管道等相互之间的复杂连接,使得各类设备的震动以这些连接处为介质形成多维空间的传递,这些震动和噪音传到建筑物内部,变形成了一定的噪音污染。

3.关于建筑设备隔振降噪的基本施工方案

传统的隔振降噪施工方案,通常的做法就是在建筑设备正常安装的基础上再添加一块能够起到减震作用的垫片。但长时间的实践证明,这种减震工艺效果机器不理想,特别是一些较低频率的振动,这种传统的隔振工艺是基本上不会达到隔振降噪效果的。根据建筑设备振动传递的过程分析来看,要想有效地进行振动的对外传递隔离,就必须想办法在设备、管道、建筑结构连接处进行一定的技术处理,让振动得不到传递或者隔断,从而减弱振动或者噪音污染。通过长期的工程实践,我们已经在各种连接处的技术处理方面,形成了一套行之有效的隔振降噪处理技术和措施。

4.建筑设备主要的隔振降噪施工技术策略

4.1 设备与建筑结构连接处的隔振降噪处理

对于多台振动设备或者单台振动较强的设备,要在进行传统的隔振处理基础上,合理进行二次隔振技术处理,即:应用一种用于隔振的基座,形成对建筑设备垂直振动向建筑结构传递的隔断。在振动设备和基座的水平振动和位移控制上,可以加载一种阻尼限位器,这种限位器的安装位置选取在各镇基座壁面和建筑结构地面之间,实现基座水平振动的控制。基座安装中应该检查各仿真器的偏差压缩量保持在2mm以内。

4.2 建筑设备与管道连接处的隔振降噪处理策略

为有效地阻止振动设备将振动通过连接的管道传递到建筑物结构内部,应该在设备与管道的连接处进行相应的柔性连接技术处理。例如:在水泵,空调外挂机,制冷机组等的设备连接处,应该选用柔性的橡胶接头或者橡胶避震喉等部件进行减震连接。对于风机的进风口和进风管等处,可以选用一些帆布形式的软接头进行连接。

4.3 各种管道与建筑结构连接处的隔振降噪处理策略

设备的低频震动大多都是通过管道与建筑结构的连接处向建筑结构内部传递的,这就要求根据机房和振动产生的范围,对所有管道与建筑结构衔接处的部位进行一些富有弹性的隔振处理。所选用的隔振吊架应该以弹性吊架为主,隔振支架脚部也应该在合适的位置上安装具有减震作用的弹簧或者是橡胶减震器等,加强隔振效果。对于需要进行二次隔振的设备,应该适当地调整支架的具体高度,在两个减震器基础上分别叠加二次隔振处理,以增强隔振效果。对于一些需要贯穿楼板和墙体的管道和线路,应该在孔洞四周进行严格的密封隔音处理。

4.4 对各种隔振降噪施工技术的检测效果控制

在上述各种连接处进行了相关的隔振降噪施工处理后,需要对整个的隔振降噪系统进行调试和效果监测。通常情况下,这种检测也应该合理的控制检测时间。对于室内噪音级别的检测一般控制在早上6点到晚上22点之间。对于夜间噪音的检测,时间点则控制在早上22点到晚上6点之间。所有的噪音检测条件及相关的标准都应该依据国家关于民用建筑隔音设计规范相关要求进行,只有经过检测合格的隔振降噪处理技术才能够确保建筑物的使用舒适性和环保性。

结语

综合以上可以看出,只有对不同的建筑设备振动传递过程进行详细和准确地分析和研究,才能够在设备船体的各个连接处进行相关的隔振降噪技术处理。形成以隔振基座技术,阻尼线为技术为要领的二次隔振方案。同时,在管道之间,管道和建筑物连接处等合理的进行柔性连接处理,也是有效降低震动和噪音污染的工艺,通过这些多种隔振降噪的施工处理应用,目前的噪音污染已经得到了大幅度地降低。但这不代表我国的隔振降噪处理技术已经达到了极致,我们必须不断地吸取实际的工程经验和国内外的先进降噪处理技术,使各种震动和噪音都能够得到更进一步或者更为彻底的消除,为国家和人民应该和谐,健康的生活环境。

参考文献

[1]吕玉恒.螺旋钢弹簧浮置板技术及发泡聚氨脂隔振技术研讨会在京沪举行[J].工程建设与设计,2001(6):48.

篇8

关键词:建筑结构;隔震减掁;调整研讨

中图分类号:TU3文献标识码: A 文章编号:

建筑结构隔震减掁的应用控制

隔震技术是指通过在基础与上部结构之间设置隔震层,将二者隔离开来,从而隔离了地面运动能量向建筑物上层结构的传递,以减小建筑物的地震反应,这样就有效减小地震时建筑物发生的位移和变形,保证了建筑物的安全。隔震结构体系能够有效减小结构的水平地震作用,已经为国外强震证实,大量的试验和工程经验表明,通常情况下隔震结构可使水平地震加速度反应降低60%,从而有效减轻或者消除结构地震破坏程度,使建筑物的抗震安全性能得到提高,震后建筑物继续使用功能大大加强。

建筑结构隔震减掁的应用范围

通常隔震技术对于底层及多层建筑较为合适,基本周期小于ls的建筑结构采用隔震技术往往效果最佳,对于周期较大的建筑效果则不明显。隔震技术的主要应用范围如下:

1.地震区二至三十层的民用建筑。如住宅楼、学校、旅馆、商场、剧院。

2.地震区生命线工程。如急救中心、医院、指挥所、通信中心、交通枢纽等。

3.地震区的重点保护建筑。如历史性建筑、档案馆、博物馆、危险品仓库等。

4.存放有重要仪器的建筑。如精密仪器中心、试验中心、天文馆等。

5.桥梁、架空输水渠等重要建筑物。

6.构造物或设备、仪器、设施等不符合抗震要求者而需要采用隔震技术进行加固改良的建筑物。

7.位于抗震设防高烈度地区的建筑物。

据统计,世界上目前己建成了大约5000余栋隔震建筑,这些采用了隔震技术的建筑大部分都在历次大地震中表现出了非常良好的抗震能力,经受住了实际灾害的考验。目前,建筑隔震在日、美等发达国家已经成为建筑抗震的主流。而在国内,隔震技术的研究和隔震也渐趋成熟,尤其是橡胶支座隔震技术已进入了推广应用的阶段。《建筑抗震》规范吸收了国内外研究成果中较为成熟的部分,在此基础上增加了隔震和消能减震一章。我国在90年代兴起了隔震技术应用的,相继建设了一批隔震建筑,大多位于山西、新疆和云南等地,占50%以上。在四川地震灾区,除西昌有部分试点外,隔震技术的应用还是空白。

三、建筑结构隔震建筑的形式分析

建筑隔震结构控制理论是一种新的隔震理论,结构控制主要研究结构工程中控制装置的理论和实施方法,控制结构是根据给定的条件将结构和控制装置作为一个整体进行优化。

1.建筑结构基础性隔震 所谓基础隔震,就是在建筑物的基础与上部结构之间增设高度很矮但具有足够可靠性的隔震层,控制地面运动向上部结构传递,地震时其能量可反馈到地面或由隔震层吸收,以大大减小结构及构件的地震反应,确保建筑物的整体安全。内部设备不发生破坏或丧失使用功能,室内人员不遭受伤害也不会有强烈震感。同时,还可防止结构内部的次生灾害,主震后无需避震疏散,即使发生罕遇大震隔震房屋也不会倒塌。

基础性隔震是一种建筑抗震新技术,大量试验研究及多次强震实践表明,基础性隔震以其极少的投资换取很大的安全系数。基础滑动隔震效果受地面运动频率特性的影响较小,几乎不会发生共振现象。其中使用的橡胶隔震垫不仅有良好的隔震性能,而且该技术在造价方面也有其优越性。隔震结构与一般结构相比,费用增加的部分包括隔震构件、隔震层上面的楼面及相应的费用和施工费用,但在整体的造价方面却并不高出工程建筑的资金预算。 采用基础隔震上应注意,在建筑物周边隔震层部分要比基础大一圈,因此场地要宽裕。隔震层的周围设挡土墙,其上部有墙外狭道。因此,要确保地震时不因上部结构的移动而带来其它问题,为方便检查和更换隔震装置使设备适应隔震层的位移和变形,常采用柔性连接或球型接点,但要注意考虑安放装置及检修的空间。隔震建筑物与其它建筑物之间的联系通道要适应相对变形,确保畅通无阻。

2.建筑结构中间层隔震 在高出建筑基础以上的中间楼层设置隔震层,下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触。因此,它不存在基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题,但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在场地不太宽裕时可把隔震层在地面以上,在空中变形有利于节约用地,同时也能有效减少地基的挖土量。 采用中间层隔震,上应注意为适应隔震层的移动变形,该部分的建筑外墙应设水平缝,要考虑防水、隔音、防火等,也要注意立面的协调美观。解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿隔震层的问题,并考虑防火区间的划分,便于检查、更换隔震装置及耐火材料等。

隔震装置布置和选取的一般原则为隔震层具有适当的水平度,在强风作用下隔震层具有足够的初始度,在较大地震作用时,隔震层产生柔性变形,能大大减小水平地震作用。隔震层的水平度中心宜与上部结构的质心基本一致,隔震装置具有足够的竖向承载力和水平变形能力,在发生大震时,可安全稳定地支撑建筑物,不会出现失稳破坏。隔震装置具有良好的自动复位功能,在发生大震后,可基本复位到初始位置,当发生余震时,可继续有效发挥隔震作用。隔震装置具有较大的竖向度,在竖向荷载作用下,竖向位移被控制在允许值以内。隔震装置具有较好的稳定性,在可能出现的荷载范围以内,确保其变化较小,并且具有良好的耐久性,具有良好抗徐变性特点,在建筑物的使用期内能有效发挥隔震作用。

四、关于建筑结构的隔震设置的调整研讨

隔震建筑在振动性能和抗震性方面提高了建筑结构的附加价值,因此,与以往建筑比较时应考虑进行综合评价。在考虑隔震建筑的造价时,不仅要考虑其初始造价,还要考虑其使用阶段期间遭受地震损坏的维修、重建、内部物品的损坏和经济损失。在此意义上,关于建筑结构的隔震设置调整研讨具有重要的使用意义。

1.采用新的结构材料、新的施工技术和施工体系

隔震技术不仅在新建工程中获得应用,而且已用于现有建筑的抗震加固改造。隔震装置可安装在结构的防火层或设备层,隔震层可设置在结构的不同部位,如基础、中间层等,也可设置在房屋的顶层,同时起到结构加层和抗震加固的目的。由于传统的加固改造技术对结构震后的性能和不可靠程度缺乏准确地了解,故较难达到强度和延性的合理匹配。采用隔震技术对结构进行加固改造,通过在隔震层设置刚度很小的隔震装置,将地震变形集中到隔震装置上,相对于依靠结构本身的较高强度和较低变形来吸引地震能量而言,隔震结构的周期和阻尼都有很多的提高,故加速度和位移反应明显降低。同时,耗能减震加固改造技术,以及吸振减震加固改造技术,开辟了高出建筑隔振改造的新途径。

工程技术人员一直在用标准规范进行结构安全控制,同时又不断地修正标准、规范和探索新的方法。我国结构安全系数的演变经历了从容许应力法、破损阶段法、计算极限状态法到现在的概率极限状态法。应该说,我国在结构安全控制方面取得了长足的进步。当然,即便是被认为跻身于国际先进行列的我国可靠度方法,也还存在很多难以解决的理论和实践问题,有待进一步的探讨、完善和提高。因此专家指出,当用概率理论计算的指标与成熟的工程经验相矛盾时,要修正前者使之服从后者,因为后者更符合工程逻辑。

五、必须重视建筑隔振结构耐久性的研究

目前对结构的耐久性问题还认识不足,往往是凭经验增加一些构造措施来加以弥补,缺乏在耐久性方面系统的理论研究和完善措施。耐久性研究需要宏观的定性描述和微观机理的定量分析,这是今后需要加强和深化的一项重要工作。 我国在耐久性方面主要存在标准、规范、规程跟不上的问题,缺乏全面、完善、可靠的措施。

规范对耐久性的要求,主要应在构造和材料性能方面明确指标规定,要对有些规定进行系统的机理研究,如对混凝土的徐变、碳化、碱骨料反应及钢筋锈蚀与时间的关系。影响耐久性的因素很多,需要加强的措施也很复杂,应重视灌浆不密实而产生的结构耐久性问题,要完善无粘结预应力工艺,加强张拉端和固定端锚具的选用和防腐措施,确保全密封方面的技术措施。要重视楼层中收缩和温度构造配筋要求,解决现楼板中出现的收缩、温度裂缝给使用带来的危害和由此造成的钢筋锈蚀等结构耐久性问题。

结语:近年来随着对地震的研究越来越深入,关于隔震技术的研究与应用取得了很大进展,尤其是基础隔震技术在我国已有许多工程实例。根据《建筑抗震规范》中的相关规定,建筑结构隔震技术在工程建设实践中有着重要的指导作用。

参考文献

[1] 张培震.中国地震灾害与防震减灾[J].地震工程,2008,30(3):577-583.

[2] 沈建文,庄坤元,蔡长青.地震危险性分析的不确定性及其对策[J].中国地震,1992,8(4):12一15.

[3] 杨文忠.唐山大地震与建筑抗震[M].成都:西南交通大学出版社,2005.

篇9

【关键词】隔震技术;既有框架;加固

我们国家的建筑工程,尤其是早期的建筑工程,对房屋的抗震性都具有很高的要求。而且近年来我们国家相继发生了“汶川地震”和“玉树地震”等几次比较重大的地震灾害,国家和人民也因此遭受严重损失,因此建筑物的抗震能力愈加受到重视。

新建的建筑物,在建造时重点针对建筑物的抗震要求,进行建筑的框架结构设计,具有较强的防震能力,不需要进行隔震加固。而我们国家早期的一部分建筑工程,没有较高的抗震性能,若重新建设这些建筑物,将会产生巨大的经济开销,而且花费大量时间,可说是“得不偿失”,所以对这一部分建筑工程,通常应用隔震技术对其进行加固,从而使其不仅能节约施工成本,还使建筑物的抗震性能得到加强,同时,加固的施工过程也不会影响建筑物的原有结构,具有十分明显的应用优势。

一、隔震技术的应用原理

将隔震技术应用于建筑物的加固时,主要是在建筑物的下部和上部结构间,安装隔震支座,通过隔震支座提供的稳固功能,来提高建筑物的坚固性、抗震性。隔震支座安装时,用高强力的螺栓将其与上部结构进行连接与固定;隔震支座与下部结构进行连接时,就将其安装在连接钢板上,再将连接钢板通过预埋锚杆固定在地基上,通过上、下两个部分的固定,将隔震支座稳定地安置于建筑物的框架结构中,从而实现隔震技术在既有框架加固的应用。

在发生地震时,建筑结构的上、下部分会在震动作用下产生相对位移,若既有框架结构加固中应用了隔震技术,隔震支座就可以利用其在震动作用下而发生的缓慢变形,来应对建筑物上、下部结构的相对位移变化,消减地震的作用力,从而起到稳固和支撑的作用,保持建筑物的结构完整,避免地震对建筑物的破坏作用。

二、隔震技术应用于建筑物加固的分析

使用隔震技术对既有建筑进行加固时,需要对具体的加固施工细节和方案措施进行总体上的分析,在相关的加固要求下,实施建筑工程结构的隔震加固。在加固过程中需要注意其适用范围、实施内容等。所以笔者根据实际工作经验从以下几个方面进行分析。

(一)隔震加固的应用范围

隔震技术的优点固然很多,对建筑的加固也十分重要,但是隔震加固技术并不能应用于所有的建筑结构,也具有一定的应用范围,有一定的限制性,因此隔震技术的加固设计不能对所有的既有框架结构实施加固。

同时,将隔震技术应用于建筑物的加固时,还需要结合建筑物加固的工程造价、加固工程的施工周期、建筑物的具体结构、加固工程的规模等因素,综合考虑隔震技术的加固设计和施工的实现方法。例如,对于装修的时间短、外观要求高、装修的档次高的一些建筑物,为了避免地震损害其装修和外观,就可以对其进行隔震加固;对于位于地震频发带的建筑,也需要使用隔震技术对建筑的结构框架进行加固,做到“未雨绸缪”。

(二)隔震技术的加固内容

隔震技术应用于框架结构的加固,就应该设计一套加固方案,在加固方案中要包含所有的隔震技术的具体实施方法。通常就需要对既有的框架结构进行隔震区设计,让隔震区能够安置在最合适的位置,使其不仅能够提供隔震功能,还能将对建筑物的影响降到最低;设计出建筑物上、下部分结构的改造方案,使其改造工作能够合理进行的同时保证原有框架结构的完整性;设计框架结构的顶部改造方案,力求加固施工时,尽量不影响建筑的正常使用。具体实施时,有以下两个方面的内容。

一方面,在进行具体的加固施工前,需要确定的内容就有建筑物结构的隔震区位置、隔震支座的型号、隔震支座的承重能力以及隔震支座的变形能力等。例如,地下建筑物的隔震加固,就应该将隔震区设置在建筑物的顶部筏板处;若有独立柱,就应该将隔震区设置在独立柱的基础顶面处,若有必要,还可以对建筑物的独立柱进行加固。对于建筑物的上、下部结构的改造,主要就是根据预先计算的地震作用会带来的相对位移量,分析出隔震支座应该具有的相对应的高度和承重能力、变形情况,以适应隔震支座安装的新增楼板。

另一方面,将隔震技术应用于建筑物的加固时,需要注意所有同隔震区连接的建筑结构都能实施断开处理,避免隔震区的加固工程带来的不良影响。针对进行隔震加固的建筑,应该注意将建筑物的楼道与建筑的原结构实施断开处理,避免隔震区对楼道产生不良影响。针对没有地下室的建筑物,在对其进行隔震加固时,需要特别注意结合建造物的具体情况,采取结合多种技术的手段,进行加固施工,制定有针对性的加固方案,避免建筑的加固因为没有地下室的支持而降低加固效能,也避免建筑物的加固施工对建筑物的外观和内部结构产生的不良影响。

三、隔震加固的施工应用

将隔震技术应用于既有框架的加固工程时,应该特别注意,进行加固施工时要严格按照相关施工要求,对加固建筑的填土范围、工程结构要做到符合相关规范和要求,避免不规范施工带来的对加固工程的不良影响,使加固工程能够合理展开。

对建筑物进行加固时,也需要特别注意掌握建筑物的框架结构的实际情况,根据具体情况,采取有针对性的加固方案,从而既达到建筑物的加固要求,也保证了建筑物的结构不受破坏,避免对建筑的正常使用带来的不良影响。

对建筑物进行加固时,由于混凝土的结构坚固,还需要让加固工程具有混凝土结构,是加固工程本身也具有足够的坚固性。同时混凝土结构的施工过程,需要特别注意增加建筑物独立柱的混凝土量,让独立柱具有较强的坚固性。此外,对独立柱进行混凝土进行浇筑加固时,应该使用高质量的混凝土,施工时更应该采用混凝土钻孔浇筑技术,以提高混凝土的浇筑效率。从而使加固工程,不仅具有隔震技术的优点,还具有传统建筑工程的优点。

结束语:

笔者根据多年的工作和学习经验,对隔震技术的加固应用进行了较为概括的阐述和讨论,其中重点对其应用过程中应该注意的问题进行分析,对隔震技术应用原理则进行了较为简略的分析。本文对隔震技术应用的分析,已经结束,但是文章外的研究才正开始,更该在实际工作中,对其进行深入研究。

参考文献:

[1]张亚英,甄进平.隔震技术在既有框架结构加固中的应用[J].工程抗震与加固改造,2012,34(4):76-79.

[2]邓耀聪.隔震技术在既有框架结构加固中的应用探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,(3):24.

[3]刘文静,李黎,叶昆等.LRB隔震技术在连续梁桥中的应用[J].东南大学学报(英文版),2011,27(2):196-200..

[4]张亚英,魏平,王里等.隔震技术在砖砌体结构加固工程中的应用[J].工程抗震与加固改造,2012,34(5):102-105.

[5]张俊斌,杨晓东,王伦等.钢筋混凝土摩擦耗能支撑加固既有框架结构的研究[J].科学技术与工程,2012,12(17):4201-4205.

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关键词:八度抗震区隔震 技术 设计

Abstract: along with the development of social development and progress, we pay more and more attention to the application of shock-isolation technology, isolation technology for real life has the vital significance. This paper mainly introduces the octave seismic zone of shock-isolation technology application of the related content.

Keywords: octave seismic zone of shock-isolation technology design

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号

引言

地震是由于地面的运动,使地面上原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强迫振动,因而在结构中产生内力、变形和位移。经过简化后的模型动力学分析和建筑抗震经验设计,即对一次次的震害分析进行修正、补充,得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,提出了一些建筑物抗震的计算方法及设计的基本原则。这些在实际应用中得到了很不错的效果。但是,针对某些重要的建筑物安全性较高的要求和对一些建筑物的修复加固改造的问题,在建筑设计和施工中逐渐地采用隔震的减震技术。隔震即是隔离地震,在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置控制机构来隔离或耗散地,以避免或减少地震能量向上部结构的传输,使结构振动反应减轻,实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形,从而保障建筑物的安全。随着科技发展,这种技术越来越来受到人们的重视。本文主要针对8度抗震区的隔震技术应用进行探讨。

1 隔震技术的优点

隔震主要分为:积极隔震(对动力设备采取隔振措施)、消极隔震(对建筑结构采取隔震措施)。无论积极隔震还是消极隔震,采取隔震措施就是在基底和结构之间设置减振器或减振材料。在隔震设计时,要经过计算,进行多方案比较选择最佳方案。不经过计算而直接采取隔震措施,有时会导致隔震效率不高或者不经济。当处理不好时,还可能产生共振,不仅无益还会加大震害。与以往的建筑结构抗震设计,采用隔震技术的建筑物具有以下优点:

(1)提高地震时结构的安全性;

(2)设计自由度增大;

(3)防止内部物品的振动移动和翻到;

(4)防止非结构构件的破坏;

(5)抑制振动的不适感;

(6)可以保证机械器具的使用功能;

2.房屋建筑中隔震结构设计

2.1 隔震层的位置

隔震层一般设置在建筑物最底层的基础隔震和设置在建筑物中间层的中间层隔震。在实际工程中,主要根据建筑物的用途、性能、造价等因素来进行综合判断确定合适的隔震层位置。如将隔震构件用于较大范围若干栋中低层住宅的底下部分,其空间可作为设备用房,停车场和共用管道沟,这样可有效利用城市空间。

2.2 隔震层水平刚度的结构方案

为了提高隔震效果,隔震层的水平刚度应十分低,使建筑物的自振周期增大。在实际中

可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案,使得每个隔震器的受荷面积增大,而总数减

少。

2.3 多层橡胶层不产生拉力的结构方案

多层橡胶受拉剪的试验资料比受压剪的少,应保证其受力可靠。因此,多层橡胶与上部分结构不采用螺栓连接而采用铰接连接,使多层橡胶层不产生拉力。

2.4 隔震构件的置换

隔震建筑中,变形和能量吸收都集中在隔震层,因此隔震层构件有可以置换的隔震结构的优点。特别是与隔震器独立的阻尼器的置换一般较为方便。由于隔震器承受建筑物的重量,不如阻尼器置换容易。一般采用在建筑物或局部设置千斤顶来置换隔震器或对其加固。

3、叠层橡胶支座隔震技术的应用

叠层橡胶支座(原名夹层橡胶隔震垫)由多层橡胶和多层钢板或其他材料交替叠置结合而成。是一种竖向承载力极大、水平刚度较小、水平位移容许值较大的装置。它既能化解水平地震作用,又能承受竖向地震作用。这种“叠层橡胶支座”在91年获美国发明专利,它的构造是一层橡胶一层钢板的多层反复重叠,并在其中心部钻孔安放铅芯棒所组合成装置的圆柱形支座。叠层橡胶支座形式见图1.2。

3.1叠层橡胶支座隔震技术标准

3.1.1叠层橡胶支座隔震技术的国际标准发展情况

作为对导致一万七千人死亡的1999年土耳其地震的回应,国际标准化组织ISO厂rC45开发了《弹性体隔震支座》国际标准项目。该项国际标准分三个部分,编号为22762.1,-2,和.3,其名称为:

ISO/FDIS 22762.1弹性体隔震支座一第l部分一试验方法

ISO/FDIS 22762.2弹性体隔震支座一第2部分一建筑物用一规范

ISO/FDIS 22762.3弹性体隔震支座一第3部分一桥梁用一规范

3.1.2我国叠层橡胶支座隔震技术标准发展情况

目前我国夹层橡胶垫隔震技术相关标准主要包括:

a、国家规范、标准、规程:

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010):

《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECSl26:2001);

《建筑隔震橡胶支座》(JGl 18.2000)。

b、叠层橡胶隔震支座性能检验:

检验分出厂检验和型式检验。型式检验包括:

竖向力学性能(竖向刚度、竖向极限压应力、竖向极限拉应力);

水平力学性能(水平刚度、等效粘滞阻尼比);耐久性(老化性能,徐变性能,疲劳性能);耐火性能和各种相关性能.

c、粘弹性阻尼器性能检验:

主要检验粘弹性阻尼器的耗能性能,疲劳性能及其极限变形能力。

3.2叠层橡胶支座隔震技术的适用范围及技术特点

叠层橡胶支座隔震技术的适用范围:

一般来说,叠层橡胶支座隔震技术可以适合各种用途的建筑,并都能获得较好的隔震效果。

a、叠层橡胶支座隔震技术主要适用于我国6.-一9度地震区,20层以下的各类多层房屋(混凝土框架、砖石房屋、钢结构、内框架、混合框架等);

b、出于结构的安全性、房屋内部物品的振动翻到、防止构件二次损坏等因素,更适合用叠层橡胶支座隔震技术的建筑物有:住宅(居民住宅、养老院、疗养院)、公共建筑(剧院、医院、旅馆)、防灾中心建筑(学校、消防局)、核电设施(核电站、仓库)、尖端产业设施(研究所、超精密加工厂)、纪念性建筑物(纪念建筑、寺庙),同时也适用于桥梁防震、设备隔震、地下铁道隔震、环境振动隔震等。

3.2.1叠层橡胶支座隔震技术有以下几大特点:

a、具有足够的竖向刚度和竖向承载力;

b、隔震效果明显、稳定。具有足够小的水平刚度,保证建筑物基本周期延长至2.3秒或3秒以上,同时还具有较大的水平变形能力,剪切变形可达到250%而不破坏:

c、具有恰当的阻尼比,能有效地吸收地震能量,减少上部结构的地震反应;

d、具有稳定的弹性复位功能,能在多次地震中自动瞬时复位;

e、构造简单,安装检测修复方便;

f、具有足够的耐久性,产品正常使用寿命为60.70年;

g、充分的工程应用经验并成功地经受了真实地震的考验;

h、具有耐反复荷载、耐疲劳、耐老化等特性。同时,叠层橡胶支座隔震建筑还具有以下优点:首先其设防目标一般可以提高一个设防等级,传统建筑的设防目标是“小震(小于设防烈度)不坏,中震(等于设防烈度)可修,大震(高于设防烈度)不倒’’,而设计合理的基础隔震建筑通常能做到“小震不坏,中震不坏或轻度破坏,大震不丧失功能”。其次还可适当降低上部结构的设防水准(一般可降低一度到一度半),这样就有可能使建筑布置更加灵活,并可减少一些结构的构造措施或减小一些结构件的尺寸或配筋(如墙体厚度),从而使上部结构能节约部分土建造价。

4、隔震技术今后的发展趋势

a、传统的依赖结构延性的抗震措施是以一定的损伤为代价减小地震反应,应用减震效能技术则可以减小结构本身的损伤,对各类结构基本上能使用,其减震效果对地面运动特性依赖性较小,耗资也不是很大,因此是可以广泛使用的方法。值得注意的是增大阻尼在减小结构相对位移反应和变形的过程中有时会使结构的绝对速度和加速度增大,从而对内部设备和人员带来某些不利影响。

b、基础隔震技术对在短周期内地面运动影响下的中短周期结构而言,其减震效果比消能技术更好,但对地面运动输入特性比较敏感,不能完全消除共振的危险性。半主动控制和混合控制方法可以满足不同的设防要求,对地面运动和结构本身不确定性的地适应能力更强,可以提高结构在地震作用下的安全性,引入智能元件以后,效果会更好,因此是值得重视的新领域。此外尚应在不同学科和专业之间开展合作和交叉研究,开发使用的装置、机构和配套技术,尽快形成新的产业,以支持新技术的推广应用。结构振动控制的研究和应用需要讲传统的建造技术与高新技术相结合,使结构的安全保障系统成为智能结构的重要组成部分,为人类营造一个更加安全舒适的工作和生活环境。

结束语

针对8度抗震区中的隔震技术和传统抗震方法相比,其具有巨大的优越性,在突发性的、超过设防烈度的地震中不破坏、不倒塌,既保护建筑结构本身,又保护建筑物内部的仪器设备及人员的安全,经济适用,将成为未来建筑抗震的主体。

参考文献

[1]谢礼立,马玉宏.现代抗震设计理论的发展过程[J], 国际地震动态,2003, 24(10):35-38.

[2]李国强,李杰. 建筑结构抗震设计[M], 北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]徐立成,钟心. 建筑结构隔震减震技术的发展与应用[J], 辽宁建材,2008(4):40-41.