【摘要】本文首先論述了房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計及減震技術(shù)，然后分析了房屋建筑結(jié)構(gòu)隔震體系及消能減震原理及技術(shù)要點，提高建筑工程減震防震技術(shù)水平是確保房屋建筑工程質(zhì)量安全的重要舉措。

【關(guān)鍵詞】房屋建筑； 隔震技術(shù)； 減震技術(shù)； 發(fā)展； 技術(shù)控制；

前言

建筑工程安全性能和人們的生活、生產(chǎn)的和諧穩(wěn)定有著密切的聯(lián)系。加強建筑工程的減震防震技術(shù)研究及開發(fā)具有十分重要的現(xiàn)實意義。建筑工程防震抗災(zāi)技術(shù)是上世紀(jì)日本的有關(guān)建筑學(xué)者所提出的，當(dāng)初是以靜力論為主要技術(shù)理論支持，經(jīng)過后來的發(fā)展演進為減小建筑結(jié)構(gòu)底層剛度，增強建筑結(jié)構(gòu)上部剛度的柔性結(jié)構(gòu)體系。自進入21世紀(jì)以來，我國乃全世界的建筑領(lǐng)域都將延性結(jié)構(gòu)體系作為建筑工程的抗震技術(shù)手段。此種抗震方法是以抗為主要思路，設(shè)置一定的防烈度，以技術(shù)手段控制建筑結(jié)構(gòu)強度，使建筑結(jié)構(gòu)在遇到地震情況下獲得較大的延性，消減地震能量，減輕地震對建筑物結(jié)構(gòu)的作用。建筑結(jié)構(gòu)在非彈性狀態(tài)下即使會結(jié)構(gòu)物開裂，但也不至于建筑物倒塌。

一、房屋建筑工程防震技術(shù)

現(xiàn)房屋建筑行業(yè)當(dāng)中使用的最為頻繁的防震方法主要有以下兩種：一種是給房屋建筑工程設(shè)計相應(yīng)的抗震功能；第二種是給房屋建筑工程設(shè)計相應(yīng)的減隔震功能。其中實現(xiàn)房屋建筑工程的抗震功能的方法主要有底部剪力法、時程分析法、振型分解法、頻譜法以及隨機振動法等等方式；而實現(xiàn)房屋建筑工程的減隔震功能的方法主要有輥軸隔震、懸掛式基礎(chǔ)隔震、滾珠隔震、搖擺式支座隔震、橡膠墊塊隔震、懸掛式結(jié)構(gòu)隔震、滑動式支座隔震、沖擊減震、耗能減震以及主動控制減震等等方式。

增強房屋建筑工程防震功能的另一方法就是改變建筑形式。在長期的實踐當(dāng)中我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)防震效果最優(yōu)的建筑當(dāng)屬彈性建筑。彈性建筑最大的特征便是以柔克剛。彈性建筑在房屋建筑工程當(dāng)中的實際應(yīng)用主要是應(yīng)用于防震大樓，防震大樓是位于隔離體之上。隔離體主要包括分層橡膠、硬鋼板組以及阻尼器，其與地面之間沒有接觸點。其中阻尼器主要是由螺旋體的鋼板構(gòu)成的，其最重要的作用就是將上下的振動所產(chǎn)生的顛簸度降低。除此之外現(xiàn)最新的抗震方法便是將大樓建筑在滾珠或是彈簧上，以加強建筑的抗震能力。此方法與彈性建筑相同的地方是其都是利用一定彈性設(shè)施以將地震所產(chǎn)生的能量進行隔離或是直接吸收，從而使得傳遞給建筑物的振動大大減少，以達到保護建筑不受地震破壞的目的。

二、房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的隔震技術(shù)

為使柔性底層結(jié)構(gòu)體系的特征得以保留，也為了防止底層結(jié)構(gòu)構(gòu)件因地震而遭到破壞，可適當(dāng)采取隔震結(jié)構(gòu)體系。按照隔震裝置進行安裝時的不同位置可將隔震結(jié)構(gòu)分成以下三類：分別是地基隔震、基礎(chǔ)隔震以及層間隔震。

地基隔震主要包括絕緣及屏蔽。絕緣是指在房屋建筑工程當(dāng)中的利用軟弱地基或是象人工地基來達到隔震的目的。此類地基具有很強的軟性，其本身具有可使輸入加速度下降的功能，將其安裝于地基當(dāng)中可地震所產(chǎn)生的輸入波大大減少。但要注意的是，在進行設(shè)計的過程當(dāng)中，要先了解地基對于建筑物的支承能力以及基礎(chǔ)沉降量，要保證其都不會比允許值要大才能使用絕緣的方法。屏蔽是指通過在房屋建筑周圍挖深溝或是將屏蔽板埋在建筑物周圍而可將周期長的剪切波，即S波進行隔斷而達到隔震的目的的方法。絕緣及屏蔽這兩種方法的作用對象都是地基，其主要都是通過將地震所產(chǎn)生的輸入波減少而達到隔震的目的，現(xiàn)在實際的設(shè)計及施工當(dāng)中已使用得比較少。

基礎(chǔ)隔震發(fā)展到現(xiàn)在已成為了一套技術(shù)成熟且使用廣泛的隔震技術(shù)了。其主要是通過將相關(guān)控制機構(gòu)安裝在建筑物的基底之上，將地震所產(chǎn)生的能量進行隔離，防止能量傳輸至上部結(jié)構(gòu)，減少上部結(jié)構(gòu)因地震而出現(xiàn)的振動，從而達到隔震，防止房屋建筑物遭到破壞的目的?，F(xiàn)使用得比較多的基礎(chǔ)隔震方法主要有以下幾種：橡膠墊隔震裝置、滑移隔震、滾珠或滾軸隔震、擺隔震、懸吊隔震、螺栓鋼彈簧隔震以及混合隔震等等。其中橡膠墊隔震裝置主要有天然橡膠墊、標(biāo)準(zhǔn)多層橡膠墊、高阻經(jīng)橡膠墊以及加鉛多層橡膠墊等等；而滑移隔震主要是將有關(guān)材料如石墨、砂料、鋼摩擦滑板等設(shè)置在房屋建筑的基礎(chǔ)底面使其形成滑移層，這樣在地震產(chǎn)生時，通過此滑移層的滑移錯動就可將地震所產(chǎn)生的輸入波隔斷從而使上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的振動減少而達到隔震的目的。另滾珠或是滾軸隔震是指將滾珠或是滾軸進行防銹或是潤滑處理之后將其安裝在基礎(chǔ)底面與上部結(jié)構(gòu)之間，在地震產(chǎn)生時，通過滾珠或是滾軸的滾動而將地震所產(chǎn)生的振動減少從而達到隔震的目的。

層間隔震是指將隔震裝置安裝在建筑工程的層與層之間。層間隔震主要有兩種方法：一種是將隔震裝置安裝在建筑結(jié)構(gòu)的一層或是中間層當(dāng)中；另一種是利用橡膠支座替換彈簧—阻尼器，而屋頂?shù)母粽饎t由頂層樓板或是隔熱層來充當(dāng)。

三、房屋建筑結(jié)構(gòu)減震技術(shù)

1.房屋建筑工程消能減震的原理

房屋建筑工程的消能減震是指將消能裝置安裝于抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這樣就能將地震所產(chǎn)生的能量在傳達至上部結(jié)構(gòu)之前大大減少，以達到在地震發(fā)生時房屋建筑結(jié)構(gòu)不會遭到破壞的目的。消能裝置主要是由阻尼器和耗能支撐構(gòu)成。安裝消能裝置可在不對房屋建筑基本形式進行改變的前提下增強房屋建筑工程的抗震能力，且其抗震結(jié)構(gòu)相比于普通房屋來說也不會低，相反，其抗震的安全性反而有了很大的提高。

2.房屋建筑工程減震的技術(shù)要求

消能減震技術(shù)多用于鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋建筑當(dāng)中，其主要是用來減少地震在水平方向上所產(chǎn)生的能量。進行房屋的減震設(shè)計時要注意先了解在地震發(fā)生時房屋建筑可能會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)位移，然后根據(jù)房屋的控制要求再來選擇適當(dāng)?shù)南軠p震裝置。消能減震裝置可能過增加建筑結(jié)構(gòu)的附加阻尼而達到減震防災(zāi)的目的。現(xiàn)使用得比較多的減震裝置主要有：橡膠墊隔震減震器、不銹鋼絲繩減城器、空氣阻尼式減震器以及封閉形減震器等，另外在安裝消能減震裝置時也會用到助滑劑，而效果最佳的助滑劑材料當(dāng)屬石墨了。

消能裝置主要包括消能器、墻體、斜撐、梁或是節(jié)點共同構(gòu)成。值得注意的是，在連接消能器和斜撐、墻體、梁或是節(jié)點時，其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與鋼構(gòu)件的連接標(biāo)準(zhǔn)相符，或要和鋼與鋼筋混凝土構(gòu)件的連接標(biāo)準(zhǔn)相符，且對于消能器在作用時所施加的最大作用力也要能承擔(dān)。消能器可采取速度相關(guān)型、位移相關(guān)型或是其他類型結(jié)構(gòu)。消能部件的設(shè)置可依照具體需求順著整個結(jié)構(gòu)的主軸方向設(shè)置。通常消能部件最好是設(shè)置在層間存在較大變形處，同時要注意能過分析以確定其數(shù)量及分布狀態(tài)。另外，消能器與連接構(gòu)件之間要保持良好的耐久性且要方便后期維護，而隔震部件或是減震部件的位置不僅要經(jīng)過精密的計算，而且還要考慮其后期進行檢查及替換的方便性。

四、結(jié)束語

總體來說，房屋建筑工程防震減震技術(shù)的控制不但保障了整個房屋建筑工程的施工質(zhì)量，而且也會對房屋建筑的舒適性及經(jīng)濟性產(chǎn)生重大的影響。隨著人民生活水平不斷提高，對其所居住的房屋建筑的質(zhì)量要求也越來越高。因此對于房屋建筑工程防震減震技術(shù)的控制還需要進行進一步研究。

參考文獻：

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