馬俊杰
摘要:在全球大陸上,多發(fā)國家屬于 7 級以上的地震區(qū)域,并且有 1/3 的位置處于中國。中國具有 41%的國土,一半以上的城市地震級別處于 7 級以?上,79%的國土處于 6 級以上的地震帶上,因此這就需要中國不斷的提高抗震設(shè)防能力。中國間隔鎮(zhèn)行業(yè)發(fā)展較為緩慢,至于同等狀況的地震下,中國受到 的損害會比其他發(fā)達國家更為嚴重,死亡人數(shù)也較發(fā)達國家相比,高于 10 倍以上,這就需要中國不斷研發(fā)建筑隔震技術(shù),并應(yīng)用到實際對現(xiàn)實生活進行有 所改善。要想更好地增強我國減隔震技術(shù)的應(yīng)用,可以通過制定相關(guān)政策,來促進減隔震技術(shù)的發(fā)展,近幾年來,我國的政策形勢開始從鼓勵提倡轉(zhuǎn)變?yōu)?強制性,因此部分人員也更加希望減隔震強制性政策快速落實,以此促進我國減隔震行業(yè)的快速發(fā)展。基于此,本篇文章對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的隔震減震措 施進行研究,以供參考。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;隔震減震;措施
1 建筑結(jié)構(gòu)隔震減震介紹
減隔震就是將隔振器結(jié)構(gòu)與建筑物上傳結(jié)構(gòu)進行連接,通過阻尼器等 消音設(shè)備來,更好的降低地震對建筑物的作用。狹義上來說減隔震是在建 筑領(lǐng)域上進行應(yīng)用的,廣義上則是運用在交通領(lǐng)域。此類所說的交通領(lǐng)域 是指鐵路橋梁支座,公路橋梁支座,以及橋梁阻尼器等。起到的作用是防 止橋梁上層結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,降低由于車流水流大風造成的橋梁產(chǎn)生的共振 作用,主要核心工作重點是減震,因此會大力運用在地震高發(fā)區(qū)。本篇文 章的研討重點是對建筑物減震方式進行深入探究,建筑物的隔震主要方式 分為減震與膈癥兩大類。
通常情況下所涉及的抗震主要是考慮到建筑物的強度和剛度,也就是 強柱弱梁,強減弱彎,強節(jié)點弱構(gòu)件的設(shè)計理念,這樣的方式是更好的增 強建筑物的延展性,提高抗震性能,符合三水準兩階段的發(fā)展要求。建筑 物的減震技術(shù)在結(jié)構(gòu)上會安裝耗能裝置,消耗地震產(chǎn)生的作用,降低地震 對建筑物主體產(chǎn)生的損害。利用建筑物隔震技術(shù),可以在建筑物基層下部 安裝隔振裝置,隔震裝置主要由阻尼器和隔振器組成,最終形成隔震層隔 離地震向建筑物傳輸?shù)哪芰繙p少上層結(jié)構(gòu)被影響,并且延長上層結(jié)構(gòu),自 震周期,降低上層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的地震反應(yīng),最終達到所要求的抗震防震效果,更好的確保建筑物的質(zhì)量安全。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中隔震減震存在的問題
在對建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震進行設(shè)計工作的過程中還仍存在著一系列的?問題:(1) 隔震減震支:減震墻與隔震減震支座之前有著密不可分的聯(lián)系,同時兩者之間也會各自產(chǎn)生一定的影響,所以在對建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震墻?進行實際設(shè)計工作的過程中,要始終站在分散實際原則的基礎(chǔ)上去對整個?建筑結(jié)構(gòu)進行隔震減震墻的布置工作,但是對于建筑設(shè)備的周圍要盡量避?免出現(xiàn)隔震減震墻,否則抗震墻的傾覆力便會受到一定的影響,甚至隔震?減震支座的做功狀態(tài)也會出現(xiàn)各種各樣的問題。(2)對隔震減震的結(jié)構(gòu)設(shè)?計方面進行實際工作的過程中,對這一方面工作的復雜性導致傳統(tǒng)的框架?結(jié)構(gòu)無法應(yīng)對,而大多數(shù)建筑選擇橡膠支座的幾率比較高,在這種情況下?我們在進行隔震減震處理工作的過程中,我們可以通過重疊橡膠支座的方?式來使隔震減震的效果得到大大的提升。(3)所使用的減震技術(shù)主要是利?用對結(jié)構(gòu)的延長,來減少自振周期,降低震動對房屋建筑產(chǎn)生的影響,針?對長期受到震動的地區(qū),還是會對建筑物減震區(qū)域產(chǎn)生不良影響。合理安?裝隔振底座,可以更好地防止地形震動對房屋建筑物產(chǎn)生的傾斜問題。(4) 對于處在軟土質(zhì)上層的建筑物,會在地震的狀況下受到嚴重影響,例如,怎樣將隔震技術(shù)運用在軟土質(zhì)的隔震層上,也是這樣我國需要重點開發(fā)的?技術(shù)之一。(5)減震墻與隔震減震支座之前有著密不可分的聯(lián)系,同時兩?者之間也會各自產(chǎn)生一定的影響,所以在對建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震墻進行實?際設(shè)計工作的過程中,要始終站在分散實際原則的基礎(chǔ)上去對整個建筑結(jié)?構(gòu)進行隔震減震墻的布置工作,對建筑物周圍環(huán)境做必要的防震處理,降?低建筑物震動效果,否則抗震墻的傾覆力便會受到一定的影響,還可以合?理利用隔震減震技術(shù),來對建筑物底座做相應(yīng)處理,有利于建筑物主體穩(wěn)?定性的提高。
3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的隔震減震措施
3.1 隔振措施
結(jié)構(gòu)隔震體系通常由上部結(jié)構(gòu),隔震層,下部結(jié)構(gòu)三部分組成,通過 在結(jié)構(gòu)物底部或?qū)娱g位置設(shè)置隔震裝置而形成的結(jié)構(gòu)體系,而隔震技術(shù)隔 震廣泛應(yīng)用各大建筑的設(shè)計工作中,而這種隔震技術(shù)來應(yīng)對無法正常運用 基礎(chǔ)隔震的建筑物,而隔震技術(shù)防震則是站在防震支座的基礎(chǔ)上通過運用 隔震層來保證整個房屋建筑的防震效果能夠得到提升。而大多數(shù)建筑物在 選擇隔震支座原材料的過程中選擇橡膠可能性也較高,而橡膠制作的防震 性能也比較良好,因此一直作為首選來進行使用。隔震技術(shù)應(yīng)用過程中,需要根據(jù)現(xiàn)場到實際情況來進行實驗并對現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)進行測量,通過不斷地對現(xiàn)場據(jù)進行測量分析之后來查看隔震工作是否具備理想的防震效 果。建筑在裝置完隔震設(shè)施之后,這種隔震設(shè)施便會 吸收大量地震災(zāi)害時 發(fā)生的能量,以此來降低建筑物所受到的危害。目前我們對隔震的設(shè)計工 作給予了較強的重視,在未來也將會廣泛應(yīng)用于各大建筑物中。
3.2 減震措施
在減震裝置中,主要會使用到金屬類型的和黏滯類型的兩種阻尼器。金屬阻尼器是與位置相聯(lián)系的阻尼器之一,在地震中起到震動屈服的作業(yè),降低建筑物變形,緩解地震對建筑物產(chǎn)生的振動能量。例如,使用軟鋼阻 尼器可以起到約束屈服的作用。黏滯阻尼器是與速度相關(guān)的阻尼器,在地 震中起到往復的作用,來降低地震對建筑材料產(chǎn)生的能量,例如,桿式黏 滯阻尼器和黏滯阻尼墻都是該技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)。阻尼器選型可按以下幾點 實行,結(jié)構(gòu)較柔(如鋼結(jié)構(gòu))或剛度不足的結(jié)構(gòu),可優(yōu)先考慮選用防屈曲 支撐,其次選用金屬剪切阻尼器;抗扭剛度較弱(周期比超限)或結(jié)構(gòu)平 面布置不規(guī)則的結(jié)構(gòu)(扭轉(zhuǎn)位移比超限),首先考慮選用防屈曲支撐,并沿 結(jié)構(gòu)周邊進行布置;結(jié)構(gòu)剛度尚可,當有附加阻尼比需求時(可一定程度 上減小地震力),可考慮選用黏滯阻尼器和黏彈性阻尼器;
剪力墻結(jié)構(gòu)如需采用減震技術(shù),目前最佳選擇為連梁阻尼器。各類阻 尼器布置原則,類似于《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中剪力墻的布置原則。盡量 按照對稱、周邊、均勻、分散的原則布置。阻尼器布置樓層數(shù)建議不少于 地上結(jié)構(gòu)總層數(shù)的一半,在平面布置中,建議相同方向阻尼器的布置間距 不超過 40m。
4 建筑場地的合理選擇
我們在實際設(shè)計工作的過程中,要特別重視起抗震設(shè)計。在選擇建筑 場地的過程中,要盡量選擇地基比較好的區(qū)域,盡可能避免在一些地震斷 層或者軟弱地基上來進行施工工作。例如,穩(wěn)定巖石、硬巖石,對于位置 開闊平坦的地區(qū)所使用到的中硬土,都可以作為合理的場所進行使用。要 盡量避免對抗震效果不利的位置,比如軟質(zhì)土、液態(tài)土這類土地,在上層 呈現(xiàn)巖石不均勻的土層,都會降低抗震效果,部分土中還含有高水量的可 塑黃土,地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等。
5 加強隔震減震研究和實際工程在地震中的監(jiān)測
目前我們在對建筑物的隔震減震設(shè)計工作,還能存在著一系列的問題,而整個設(shè)計工作大多數(shù)站在隔震減震結(jié)構(gòu)所模擬出的數(shù)據(jù)來進行,這種模 擬數(shù)據(jù)與實際發(fā)生地震的現(xiàn)象還有著較大的差別,我們也沒有較多的實際 案例數(shù)據(jù)進行分析,導致整個隔震減震的設(shè)計工作無法向著更好的方向前 進。而在實際發(fā)生地震的過程中,橫向力以及縱向力或者其他方向的力是 不受我們?nèi)藶樗刂频?,因此我們還需要從各個方面去不斷的努力分析,使得整個建筑物的隔震減震工作能夠向著更好的方向發(fā)展,努力降低地震 對我們?nèi)藗円约敖ㄖ斐傻膶嶋H危害。
結(jié)束語
綜上所述,把建筑設(shè)施的抗震問題放到重要的位置上,選擇相對應(yīng)的結(jié) 構(gòu)設(shè)計方案,盡可能地防止其受到地震的影響,避免破壞或影響建筑設(shè)施。
參考文獻:
[1]王鑫博.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的隔震減震措施[J].住宅與房地產(chǎn),2018 (33):65.
[2]吳昊.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的隔震減震措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2018 (18):10-11.
[3]莊緒明.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的隔震減震措施[J].住宅與房地產(chǎn),2018 (25):73.
[4]葉宗山,李默怡.淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的隔震減震措施[J].綠色環(huán)保建 材,2018(12):75.
[5]都磊.淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中減震、隔震發(fā)展趨勢[J].建材與裝飾,2018 (48):136.