丁利勇(昆明工建建設(shè)(集團)有限公司,云南 昆明 650224)
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減震及隔震層在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用
丁利勇(昆明工建建設(shè)(集團)有限公司,云南 昆明 650224)
地震是一種極為嚴重的自然災(zāi)害,地震發(fā)生對人民的人身及財產(chǎn)安全造成了極大威脅,尤其在建筑行業(yè),抗震一直都是建筑工程中緊抓的首要工作。以往的抗震體系是以加大剛度來減少地震對房屋的損害,但這種方式適合較小的震級,對于高震級的地震來說,這種抗震方式不能夠?qū)ㄖ镞M行較為全面的保護。因此,需要不斷的改進抗震結(jié)構(gòu),探索出能夠延長工程結(jié)構(gòu)的抗震性。本文通過介紹減震、隔震層的概念,簡要闡述了減震、隔震層在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用。
減震、隔震層;建筑工程;應(yīng)用
減震、隔震層體系是以原有的減震結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),不斷的在實踐過程中發(fā)展而來的新型抗震體系。這種新型的抗震體系在我國仍然處于初期測試階段,對其是否具有普遍的抗震性能還有待測試;與傳統(tǒng)的減震、隔震技術(shù)相比,新型的抗震體系中的隔震層設(shè)置較高,還要對其動力是否可靠進行檢測,對于現(xiàn)階段的抗震系統(tǒng)來說,可以傳統(tǒng)的抗震技術(shù)與新型抗震技術(shù)二者同時使用,既彌補了傳統(tǒng)抗震體系的不足,又能夠?qū)⑿滦偷目拐鸺夹g(shù)應(yīng)用到工程建筑中,相互配合使用。
為有效提高建筑物的抗震性能,需要找出影響建筑物穩(wěn)定性的原因。其中,建筑工程的施工場地是影響建筑物穩(wěn)定的因素之一,進而也會影響減震方法的使用。由大量實踐證明顯示,硬質(zhì)的施工地更加地適合建造抗震房屋,相反的軟質(zhì)的施工地點不適合建造減震、隔震房屋,軟質(zhì)的土地會加快地震波的傳播,增加了地震效應(yīng),因此,在對建筑結(jié)構(gòu)實施抗震方法時,要預(yù)先對建筑物的施工地、竣工年限、工程質(zhì)量等方面,做簡單的了解和調(diào)查,以便能夠更好的掌控全局,根據(jù)施工設(shè)計選取合適的地點實施抗震保護的方法。
提高建筑物的抗震性能能夠?qū)θ藗兊纳敭a(chǎn)起到保護作用。做好建筑工程抗震工作可以顯著的降低國民財政的支出,減少因為天災(zāi)致使人們流離失所的情況,所以,我國要加強抗震技術(shù)的創(chuàng)新,為我國的建筑工程工更加優(yōu)質(zhì)的抗震措施,延長房屋的使用壽命。
建筑物本身的阻尼系數(shù)有助于損耗發(fā)生地震時產(chǎn)生的能量,在現(xiàn)代的建筑工程中,減震技術(shù)就是有這種原理為基礎(chǔ),利用加大阻尼系數(shù),減少地震發(fā)生時產(chǎn)生的能量對建筑物造成的破壞;對于減能部件的安裝,通常設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)的主軸方向上;另外,還可以將減能部件設(shè)置在變形形變較大的位置,以此增加建筑架構(gòu)的整體阻尼系數(shù),加快的損耗地震能量,達到確保建筑物安全的目的。
在建筑物中,隔震的使用時間是受到約束的。因此,在進行隔震設(shè)計的時候要充分考慮到建筑物各個關(guān)鍵部位的分布布置,以便于更精準的對建筑進行隔震布置;在選擇隔震點時要特別注意,通常情況下會在建筑地基以及建筑物的關(guān)鍵部位采取隔震措施。
減震與隔震的最大不同之處是,減震不受時間限制,不論是剛剛建筑的工程還是已經(jīng)竣工的建筑工程都可以實施減震措施。例如:對于新工程來說,可以對地基部位加設(shè)減震措施,也可以對其局部范圍實施減震措施;已經(jīng)竣工的工程來說,減震措施可以對建筑物的減震方面進行加強鞏固,更好的實現(xiàn)建筑物的減震效果。
在工程建筑中應(yīng)用減震、隔震層措施的目的是削減地震能量,提高居民的人身安全,縮小地震發(fā)生所帶來的危害范圍,并有效的提高建筑物的穩(wěn)固性。為了更好的分析減震、隔震層在當(dāng)代建筑中的應(yīng)用范圍,本文主要介紹在以下幾點內(nèi)容:
3.1隔震層體系分析
(1)對于在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用隔震技術(shù),要針對不同建筑物的特點采取不同的隔震減震技術(shù),采取這種方法能夠最大限度的發(fā)揮隔震減震技術(shù)的作用。一旦發(fā)生地震,地震能量對于建筑物的破壞力是非常大的。因此,對于建筑結(jié)構(gòu)來說,要不斷的加強其穩(wěn)定性,提高建筑物的阻尼系數(shù),以便能夠有效地防御地震產(chǎn)生的危害。
(2)地震是地殼持續(xù)釋放能量而產(chǎn)生的震動,它是從地底內(nèi)部反映到地上的一種的地震波。在發(fā)生地震的過程中,建筑物的底部有足夠的阻尼系數(shù)會在一定程度上減輕建筑物上端的損害程度,因此,在建筑物上設(shè)置隔震層的減震方法,能夠在地震能量的傳輸過程中起到阻礙作用,逐漸削減地震能量,減少建筑物的損毀程度。
(3)大量的工程實踐表明,在建筑物中設(shè)置隔震層,能夠在地震波加速反應(yīng)的時候抵消至少55%的地震波能量,因此,提高了建筑物的抗震性能,有效的保證了人民的生命財產(chǎn)安全;在現(xiàn)在的建筑工程中,隔震層的選用多為軟墊隔震層,這種軟墊隔震技術(shù)已經(jīng)成為建筑工程中比較廣泛使用的減震技術(shù);軟墊隔震層技術(shù)主要是在建筑物的地部布置多個橡膠塊的裝置,在進行建筑施工過程中,將整個建筑物落在各個減震點上,以減少地震帶來的損害。
(4)軟墊式的減震結(jié)構(gòu)能夠在發(fā)生地震后借助軟墊的作用,減慢了地震波的傳播速度,并起到了延長建筑物底部水平位移的作用,延長位移后,低下的地震波便不能夠以強大的沖擊力沖出地面,而是隨著水平位移不斷橫向延伸,逐漸的削減了地震波的力量,進而延長了建筑物的自振周期,保障了建筑物的安全。
3.2消除能量,減輕震波的應(yīng)用
消能減震是最近幾年興起的一種抗震技術(shù),這種技術(shù)是相對比較安全的、經(jīng)濟性能較高的抗震方法;它打破了傳統(tǒng)的單一建筑抗震思想,而是將多種抗震技術(shù)相結(jié)合在一起的抗震技術(shù);還可以通過提高建筑物的阻尼系數(shù)加強減震的效果。
消能減震是新時代建筑行業(yè)為應(yīng)對地震的突襲所指定的減震目標,不僅僅要從減震的措施著手,還應(yīng)該引進國外的技術(shù)人員,并讓其參與到我國目前的減震研發(fā)創(chuàng)新工作中,融合新的減震思想,創(chuàng)造出減震、隔震層這樣的抗震措施,不斷的完善我國的抗震措施體系。
3.3隔震地基中的材料選取
要根據(jù)建筑物的地基材料來尋選取,也是地震波的區(qū)別反應(yīng)之一。對于這種情況可以使用特殊材料,并將其應(yīng)用到建筑物的地基工程建設(shè)中,以達到降低地震波沖擊的作用,進而弱化地震波,保證建筑物安全。
在以往的建筑過程中,一般選取的材料是砂子和土,將它們作為建筑的墊層,另外還有選用糯米墊層來增加建筑物的穩(wěn)定性。但是,在不斷的實踐過程中得知,選用由瀝青及其他混合物共同組成的新型材料作為墊層,能夠顯著提高建筑物的抗震性能。
3.4隔震層裝置
在建筑工程初期,隔震層裝置主要是用于原結(jié)構(gòu)的減震降耗裝置。這種減震裝置是借助隔震層和質(zhì)量減震一同作用來完成的抗震工作,間接的提高了建筑物的安全。
隔震層減震方法和傳統(tǒng)的減震方法相比較,隔震層減震措施的效果要低于基礎(chǔ)性減震措施的20%左右,但是,做為一種適用性極廣的抗震措施,不斷的被人們應(yīng)用到工程建筑中,它不僅能夠幫助新建筑物加強穩(wěn)定性,還能夠?qū)κ┕ね瓿傻慕ㄖ锲鸬郊庸痰淖饔谩?/p>
3.5懸掛隔震
懸掛隔震主要指建筑物的質(zhì)量基本上都懸掛在地面上,當(dāng)發(fā)生地震時,是利用建筑物上部的隔震層,使建筑與地震波及時分離,沒有產(chǎn)生較大的慣性力,借以達到減震的目的。懸掛隔震的使用范圍相對較小,主要應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)上,提高其減震性能。
懸掛隔震的措施可以應(yīng)用在城市的高層建筑中,在應(yīng)對地震侵襲時,可以有效的削減地震波帶來的沖擊,緩和地震波的波動,使地震波最小程度的影響建筑物主體框架,確保建筑物的根基穩(wěn)定,避免因為地震出現(xiàn)建筑物倒塌事件。
在建筑工程施工中,保質(zhì)保量的完成施工進度是非常重要的一環(huán),其中,對于建筑的減震來說更是重中之重,做好建筑物的抗震措施,一方面能夠?qū)ΜF(xiàn)階段的建筑行業(yè)提供了更高一層的安全保障,為人們的出行、居住等等都起到了一定的保護作用。因此,加強抗震措施在當(dāng)代建筑中應(yīng)用對于建筑行業(yè)工程的施工安全質(zhì)量有重要影響。
高層建筑已經(jīng)成為了城市建筑中越來越重要的一部分,為了有效的提高高層建筑的抗震性能,就需要不斷的加大科研力量的投入,減少因為施工原因重復(fù)安裝減震、隔震層的地點,以免造成施工成本的加大。為此,要不斷的進行科技創(chuàng)新,將減震、隔震層這種抗震措施推廣到全國各地之中,促進我國整個建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,為了提高建筑物的抗震功能,需要不斷的繼承和發(fā)展抗震措施,在原有的抗震措施上進行改造和研究,找到新的適合新建筑行業(yè)的新抗震措施,其中,減震、隔震層抗震措施就是其中一種。在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用減震、隔震層措施需要根據(jù)實際情況而定,結(jié)合現(xiàn)在建筑工程的特點,找到適合建筑物的抗震措施;除此之外,自然因素是非人力可以控制的,將減震、隔震層技術(shù)進行不斷的改革和優(yōu)化是極其重要的,并且,將此技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中要更加注重細節(jié)方面的布置,從微小之處保證抗震措施施工質(zhì)量,以提高建筑物抗震性能,而我國現(xiàn)階段的抗震技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,在未來的建筑中應(yīng)用也會越來越重要。
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丁利勇(1972-),男,高級工程師,本科,從事建筑施工工作21年。
TU352.12
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2095-2066(2016)16-0165-02
2016-5-22