建筑隔震技術范文
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關鍵詞: 結構隔震,隔震系統,隔震方案
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A 文章編號:
引言
我國的經濟水平不斷發展的今天,建筑業的發展也是非常的快,并且很多新的技術不斷地應用到實際的施工項目中,從而保證了建筑物的質量,提升使用的安全性。地震存在著許多的不確定因素,在汶川地震中,房屋的受損數量之多是眾所周知的,因此將建筑結構隔震技術應用到實際的建筑工程中是很有必要的,對于我國的建筑業的健康發展以及人們的生命財產安全具有重要的意義。
一、隔震技術的發展
其實隔震技術的萌發和應用很早,如我國著名的故宮博物院,城內有數百個大小不等的建筑組成一個旁大的建筑群,雖然處于地震區內并經受了數百年的洗禮,但是受到的地震災害卻很少,這主要是因為故宮的主要建筑都建在大理石高臺之上,下面有一層柔軟的糯米加石灰的柔性減震支座層,這樣就能有效的阻止地震動的傳遞,使故宮免受震害。
現代的基礎隔震理論和實踐開始于上世紀70 年代。1891 年河合浩藏提出“地震時不受大震動的結構”。其隔震思路是在地基上并排鋪設數層原木,并把建筑物周圍挖空,從而在地震時對上部建筑起到隔震。J. A. Calantarients于1909 年提出的隔震方案是在建筑物結構與基礎之間用滑石層隔開,地震時建筑物可以滑動。中村太郎于1927 年提出的隔震結構方案中以使用阻尼泵來耗散地震動的能量,并且在該建筑地下層柱的上下端采用鉸接構造,建筑物可以水平自由移動。此后科學家和工程師們又提出了柔性層隔震結構以及滾動支撐類隔震系統等諸多方案,并在此基礎上逐漸形成了當代的隔震系統技術。
二、隔震技術與作用機理
隔震技術尚屬新興學科,它能有效地吸收地震能量,減少結構的水平地震作用,從而消除或減輕結構和非結構的地震損壞,增強建筑物及內部設施和人員的地震安全性,提高建筑物的抗震能力。與以往的建筑結構抗震設計,采用隔震技術的建筑物具有以下優點:提高地震時結構的安全性;設計自由度增大;防止內部物品的振動移動和翻到;防止非結構構件的破壞;抑制振動的不適感;可以保證機械器具的使用功能;
隔震主要分為:積極隔震(對動力設備采取隔振措施)、消極隔震(對建筑結構采取隔震措施)。無論積極隔震還是消極隔震,采取隔震措施就是在基底和結構之間設置減振器或減振材料。在隔震設計時,要經過計算,進行多方案比較選擇最佳方案。不經過計算而直接采取隔震措施,不僅無益還會加大震害。
從隔震結構原理分析得知:彈簧的剛度越大,振子的周期就越短;彈簧的剛度越弱,振子的周期就越長。當彈簧的剛度特別大,則建筑物就不能滾動,只有自身的往復變形運動,即建筑物的自身振動,隔震措施就沒有發揮出隔震作用;當彈簧的剛度特別小時,建筑物就不能往復運動,即不能成為振子。當滾珠的摩擦力特別小時,建筑物的往復運動就不會停止;當滾珠的摩擦力特別大時,建筑物就會立刻停止。因此,建筑物的運動特性取決于自振周期和阻尼兩個因素,而自振周期又取決于建筑物的質量和彈簧的剛度。可知,對建筑物采取的隔震措施,其效果取決于隔震器和阻尼器的特性。
三、隔震設計應注意有待解決的問題
1、對高寬比大、不符合《規范》要求的結構,在進行隔震設計時需進行整體抗傾覆驗算,防止支座壓屈并控制支座拉應力不超過1 MPa。驗算隔震支座拉、壓力時,應按罕遇地震作用計算并留有適當余地。
2、地震波在軟弱( 夾層) 場地的傳播特性尚不明確,軟弱場地、場地有軟弱夾層、下部結構變形過大的情況下應慎用隔震技術。
3、計算隔震上部結構水平地震作用時,隔震系統力學性能與水平向減震系數兩者之間變化規律有待深入研究。
4、目前的隔震系統對豎向地震作用無隔離效果,隔震裝置在豎向地震作用下的反應還有待進一步探討。
四、建筑結構隔震設計
1、隔震層的位置
設置在建筑物最小層的基礎隔震和設置在建筑物中間層的中間層隔震。在實際工程中, 主要根據建筑物的用途、性能、造價等因素來進行綜合判斷確定合適的隔震層位置。隔震層水平剛度的結構方案: 為了提高隔震效果, 隔震層的水平剛度應十分低, 使建筑物的自振周期增大。在實際中, 可以采用大間距、大直徑多層橡膠的結構方案, 使得每個隔震器的受荷面積增大, 而總數減少。
2、多層橡膠層不產生拉力的結構方案
多層橡膠受拉剪的試驗資料比受壓剪的少, 應保證其受力可靠。因此, 多層橡膠與上部結構不采用螺栓連接而采用鉸接連接, 使多層橡膠層不產生拉力。凈空間距: 在遭遇特大地震作用時, 建筑物的變形不能導致碰撞。因此, 在水平方向上, 應保證具有上部結構地震變形的1.5倍~ 2.1倍的凈空間距。
3、隔震構件的置換
隔震建筑中, 變形和能量吸收都集中在隔震層, 因此隔震層構件有可以置換隔震結構的優點。特別是與隔震器獨立的阻尼器置換一般較為方便。由于隔震器承受建筑物的重量, 不如阻尼器置換容易。一般采用在建筑物或局部設置千斤頂來置換隔震器或對其加固。
4、隔震層水平剛度的結構方案
為了提高隔震效果,隔震層的水平剛度應十分低,使建筑物的自振周期增大。在實際中,可以采用大間距、大直徑多層橡膠的結構方案,使得每個隔震器的受荷面積增大,而總數減少。
5、凈空間距
在遭遇特大地震作用時,建筑物的變形不能導致碰撞。因此,水平方向上,應保證具有上部結構的地震變形的1.5~2.1 倍的凈空間距。
五、隔震結構的應用與造價
1、隔震結構的應用
一般來說,隔震結構可以適合各種用途的建筑,并都能獲得較好的隔震效果。出于結構的安全性、房屋內部物品的振動翻到、防止構件二次損壞等因素,更適合用隔震措施的建筑物有:住宅(居民住宅、養老院、療養院)、公共建筑(劇院、醫院、旅館)、防災中心建筑(學校、消防局)、核電設施(核電站、倉庫)、尖端產業設施(研究所、超精密加工廠)、紀念性建筑物(紀念建筑、寺廟)等等。
2、隔震結構的造價
隔震建筑在振動性能和抗震安全性方面提高了建筑物的附加價值,因此與以往建筑物比較時,應考慮附加價值進行綜合評價。在考慮隔震建筑的造價時,不僅要考慮初始造價,如果從包括建筑物在使用階段的維修、重建、內部物品的損壞和經濟損失來考慮,隔震建筑具有很好的經濟性。從國內外建筑的實例來看,全部工程費用可能增加,但隔震效果好,上部結構和基礎結構部分的造價減少很多。如果能有效的利用隔震層作為設備層或停車場就可以抵制隔震層的費用增加。因此,總造價可能就會降低。
結束語
建筑結構隔震技術在我國雖然起步,但是經過近幾年的發展,已經取得了較好的成績,并且在實際的應用中變得越來越廣泛。但是相對于一些發達國家而言,我國的建筑結構隔震技術還存在著一定的不足,因此還需要人們不斷地去進行探究,掌握好建筑隔震技術,并將其應用到實際的施工項目中,從而保證我國建筑房屋的抗震隔震等級,提高建筑物的建筑使用安全,從而保證人民的生命財產安全。
參考文獻
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關鍵詞:隔震 技術 建筑 應用
隨著社會的進步,人們對建筑結構物提出了比以往更嚴格的抗震安全性和適用性要求,而傳統的結構消極抗震設計方法,越來越難于滿足這些要求,同傳統抗震體系相比,隔震技術更加有效、安全、適用、可靠,并且可以降低造價,在突發性的地震中不破壞、不倒塌,既保護建筑結構本身,又保護建筑物內部設備及人員安全,經濟適用,將成為建筑抗震的主體。
一 、研究背景及研究意義
1.1研究背景
隔震概念最早由日本和合浩藏在1881 年提出,現代意義上的基礎隔震技術是由卡斯佩和日本大戚公共建筑工程公司分別獨立創造出來的。大成公司在1983 年舊金山國際抗震工程師大會上宣布了這項成果。該公司在模擬大地震作用的振動臺上,用一個7層框架結構樓房和一個墻體承重結構樓房的模型作了試驗。結果證明結構內部承受的振動力減弱了14-18 倍,可以有效地達到抗震的要求。結構減震控制可以認為是結構抗震設計方法的一次革命。日本、美國、中國以及我國臺灣地區的眾多學者,在該領域進行了大量的理論研究與工程實踐工作,一度形成了百花齊放、百家爭鳴的局面。在眾多的減震技術中,隔震技術的減震效果是首屈一指的,但其應用范圍也相對較窄,不太適用于超高層或高寬比較大的建筑,我國目前需要重點研究的內容包括:高層建筑的隔震設計方法;考慮土―基礎―結構共同作用的隔震結構受力分析;高阻尼橡膠隔震支座、滑移支座的開發等。
1.2 研究意義
傳統的抗震設計是一種彈塑性設計方法,其設防目標可概括為“小震不壞、中震可修、大震不倒”。為了達到這一目標要求結構構件具有相當的強度和塑性變形能力,即通過建筑物結構構件的強度和塑性變形來抵抗地震作用和吸收地震能量,是一種消極、被動的抗震方法。雖然按這種設計方法設計的結構可防止結構倒塌,但結構或結構內部的設備與裝修可能完全嚴重損壞,而采用基礎隔震技術可以很好地解決這一問題。
二、 隔震技術簡介
2.1 隔震技術的含義
隔震是一種新型的建筑結構耐震形式,通過在房屋的某層柱頂設置隔震墊,阻止地震作用向上傳遞,從而達到減弱結構地震反映的效果。分為基礎隔震結構與層間隔震結構。減震效果一般在50%到90%,并在抗震設防烈度8度及以上的抗震區,可顯示出較為明顯的經濟性。
2.2 隔震技術的分類
隔震技術的分類方法多種多樣,按固定或絕緣的方法,在地基和上部結構之間進行分類,具體可根據其對象不同分為三類。
(1)地基隔震
地基隔震分為絕緣和屏蔽兩種:絕緣是希望在地基自身中降低輸入波的方法,從而達到隔震的目的。屏蔽是在建筑物周圍挖深溝或埋入屏蔽板等將卓越長周期的剪切波( S波) 隔斷的方法,但這種方法不能屏蔽直下型輸入波。
(2)上部結構隔震
上部結構的隔震方法分為能量吸收和附加振動體兩種形式。能量吸收型是在建筑物的任意層設置彈塑性阻尼器、粘性體阻尼器、油阻尼器或摩擦阻尼器等各種阻尼器以吸收地震能量。附加振動體形式則是在建筑物的任意層上加設振動體,構成新的振動體系,將振動由結構物本身向附加振動體轉移。
(3)基礎隔震
基礎隔震是指在結構物底部與基礎頂面之間合理設置某種隔震裝置來達到建筑物與地震隔離的目的。通過調整或改變結構的動力性能,由隔震層的隔震裝置吸收并消耗主要地震能量后,僅有少部分能量傳到上部結構,明顯衰減結構的地震反應,地震發生時建筑物只產生較輕微運動,結構處于彈性階段,從而保證建筑物內人員、設備的安全。
基礎隔震的分類:疊層橡膠墊基礎隔震―利用疊層橡膠墊水平剛度小的特點,延長結構第一固有周期,避開地震波卓越周期,達到降低結構地震作用的目的。摩擦滑移基礎隔震―利用上部結構與基礎之間的解耦,控制結構底部剪力,達到降低結構地震作用的目的。復合基礎隔震―分為并聯復合隔震體系和串聯復合隔震體系,但均由滑板摩擦隔震支座和疊層橡膠支座并聯或者是串聯組成,隨著疊層橡膠墊、鉛芯疊層橡膠隔震墊、高阻尼橡膠隔震墊以及各種阻尼器的研發成功,橡膠支座隔震已逐步發展成為隔震技術的主流。目前,我國疊層橡膠支座房屋的建筑面積在200 萬平方米左右,分布在20個省、市,基本覆蓋了大陸的高烈度地震區。
基礎隔震技術是目前世界地震工程界推廣應用較多的成熟的高新技術之一。被美國地震專家稱為40年來世界地震工程最重要的成果之一,基礎隔震技術的使用使建筑在地震中不倒塌真正成為可能,使其成為減輕地震災害最有效的手段之一。
三、基礎防震技術在建筑結構中的應用探討
3.1基礎隔震技術在我國建筑結構中的應用現狀
制度方面:基礎隔震技術作為一種有效的被動控制技術,以其優良的減震效果及經濟適用性得到工程界的普遍認可,經過近20年的基礎技術研究和較大范圍的工程實踐之后,我國的隔震技術已經進入到標準化、規范化階段,在新修編的國家標準《建筑抗震設計規范》中增加了一章“隔震和消能減震設計”,這是我國第一個隔震建筑設計規范,此外我國還規范了一系列與《建筑抗震設計規范》配套的技術標準,如建設部頒布了《建筑隔震橡膠支座》產品標準,同時符合規范要求的隔震建筑分析軟件也已投入使用。
技術方面:目前對隔震結構的研究已經由簡單的質點模型發展到三維空間模型。在設計方面,目前仍然采用典型地震波下的時程分析法,計算較繁瑣。我國學者周錫元、蘇經字等對隔震設計的簡化計算方法也進行了研究,在我國新編的建筑抗震設計規范中明確提出了隔震結構設計的簡化計算方法。
3.2 基礎隔震技術在我國建筑結構中的發展趨勢
(1) 新型隔震元件、隔震體系的開發
隔震支座是隔震系統的重要部件,它的安全性、耐久性、經濟性決定著隔震技術的應用與推廣程度。對所有隔震系統來說,未來研究最重要的領域是隔震器及其組成材料的力學性質的長期穩定性。
(2)隔震結構的經濟可行性分析
為了推動隔震結構的廣泛使用,在降低隔震系統造價的同時,必須能對隔震結構的經濟性能進行準確的定量評估,綜合考慮隔震結構的功能、安全、經濟因素之間的平衡。
(3)隔震結構分析方法的研究
結構的抗震設計中存在大量不確定性,如外部環境、構件材料性能、截面幾何參數和構件抗力以及計算模型的不確定性等。因此,引入隨機振動理論、可靠度理論來分析隔震結構是必要的,從而可以深入研究考慮不確定性因素對結構的動力反應和可靠度的影響。
(4)與隔震技術發展相適應的設計規范
隔震設計規范是國家強制執行的標準,反映了國家在隔震設計方面的理論與實踐水平,表達了經濟與技術的統一。我國的隔震設計規范也在制定和完善中,隔震設計規范一旦的實施一旦成熟將大大推動隔震技術在我國的發展。
篇3
【關鍵詞】:建筑結構;基礎隔震技術;應用
中圖分類號:TU352.1+2 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來世界各地的地震災害不斷發生,造成巨大的人身傷亡及經濟損失。下圖是對全球地震災害次數、級別的統計。
從圖1中可以明顯看出,自2008年以來,地震災害發生的頻率遠遠超過往年。
由于地震的突發性,難以預測性,近幾十年來,世界各國正加緊對于建筑物的抗震性能的研究。在世界眾多的抗震技術研究中,日本無疑是走在最前面。日本是世界上少有的幾個地震多發國,同時還要經受住強臺風的考驗1995年阪神大地震后,經過日本政府修訂的《建筑基準法》規定,高層建筑必須能夠抵御里氏7級以上的強烈地震;要求商業建筑(辦公樓),居民樓都必須能抗8級以上地震。如何使建筑物結構更安全更穩定是擺在日本建筑行業前需要解決的嚴峻的問題。
1隔震技術的研究
1.1基礎隔震結構
日本住友建設公司于20世紀80年代開始對“隔震”(又稱“免震”)建筑進行研究,并把技術應用于實踐,并取得了良好的效果。所謂“隔震”,就是不使地震產生的能量直接作用在建筑物上,實現的基礎是在于地基與建筑物之間增加的一種特殊裝置,用以吸收地震能,最大程度減少建筑物的晃動,使之受到的損害減小到最少。
1.2一般抗震建筑與隔震結構建筑比較
對于一般抗震建筑在地震中受到破壞,是因為建筑物直接固定在地基上,當地震來臨時,地震能轉變成為振動能,直接傳給建筑物的支柱和墻壁。當振動能超過支柱和墻壁承受的強度和剛度極限時,會造成較大破壞。(a)一般結構(b)隔震結構圖2一般結構與隔震結構的區別(a)抗震結構(b)隔震結構
圖圖3抗震結構和隔震結構建筑遭受地震損害程度對比
如圖3(b)所示,相比于一般抗震建筑,隔震結構的建筑中地基與建筑物之間的特殊裝置則可以最大程度的吸收的地震能所產生的振動能,使建筑物能夠經受較大地震,而且幾乎不受損害。
1.3基礎隔震層
如圖4所示,隔震結構的建筑在底部設有一個既能支持垂直荷載,又具有水平變形能力的基礎隔震層。基礎隔震層由阻尼器和隔震器組成。
2常用隔震裝置
2.1橡膠支座隔震
橡膠支座是應用最廣的隔震裝置,包括鋼板疊層橡膠支座、石墨橡膠支座、鉛芯橡膠支座。普通疊層橡膠支座內阻尼較小,常需配合阻尼器一起使用。
2.1.1阻尼器的構造介紹
阻尼器有鉛阻尼器、鋼棒阻尼器、油阻尼器和多功能阻尼器等多種類。
阻尼器一般由活塞桿、活塞頭、油缸、端蓋板等部件組成。阻尼器的主要作用是是用來吸收和消耗地震能。傳統阻尼器按其工作原理的不同分為兩類,一類是位移型阻尼器,通過鋼材和鉛的塑性變形吸收能量或者是通過摩擦吸收能量;另一類是速度型阻尼器,通過使用粘性物體或粘彈性物體來吸收能量。這兩類阻尼器在工程中廣泛使用,但是存在以下兩個問題:(1)傳統阻尼器的啟動和運動工程中內部存在大量摩擦過程,內部摩擦的存在大大減少了阻尼器的使用壽命;(2)存在滯后現象,傳統阻尼器啟動時處理不能與外界輸入時同步,這樣帶來的問題是不能抑制較小的外部擾動位移。近年來許多公司開發研制了新型的阻尼器,能夠有效的解決上述問題。例如美國泰勒公司研制的無摩擦密封型阻尼器FDH。
2.1.2隔震支座的構造介紹
隔震支座主要功能是支撐建筑物的荷載。隔震層的疊層橡膠隔震支座使用的是半徑為60~150毫米,厚度為幾毫米的橡膠和多層疊加的鋼板在高溫高壓的環境中加硫熔接成。
隔震支座一旦給予到地震能,發生形變便做緩慢的水平運動,很難停止下來。這是由于橡膠材料的柔性性質決定的。采用抗震壁來解決阻尼器和橡膠墊的不斷晃動。抗震壁是在內藏三明治狀鋼板的壁狀容器內注入糖稀狀的高粘性流體,將固定在上層樓的鋼板夾在固定于下層樓的外壁鋼板中,在其縫隙中灌注高粘性流體。出現振動時,振動能將會轉變為高粘性流體的內能,從而能夠減少水平震動和垂直震動。對于高層建筑,抗震壁對于減輕強風或交通等引起的多種振動均能發揮很好的效果。
2.2滾子隔震
滾子基礎隔震層包括滾軸隔震、滾珠隔震。
2.3滑動支座隔震
滑動支座基礎隔震層在上部結構與基礎之間設置可以滑動的滑板。
2.4搖擺支座隔震
搖擺支座基礎隔震由日本提出的一種搖擺支座隔震方案。
3實踐運用效果
隔震結構的建筑一般應用于醫院,博物館,計算機中心大樓等建筑。在歷次地震的中,隔震結構的建筑抗震效果顯著。
1992年東京發生5級地震,屬于強震。在一棟隔震大樓中進行數據觀測,根據地震儀的記錄,各樓層的震動是15~20伽,其附近地表晃動接近100伽,在正常情況下,中高層建筑的頂部,其搖動程度會增加2-3倍,這棟樓頂部的搖動卻下降了10%。當時東京市內27000臺電梯全部停運,而這座建筑物里一切設施正常運行,充分顯示了隔震結構的抗震效果。
2010年新西蘭發生7.1級大地震,創造了“零死亡”的奇跡。新西蘭的隔震技術在世界處于領先地位,早在20世紀60年代末70年代初就已將特制的橡膠墊用于基礎隔震。新西蘭在一些重要的建筑物及橋梁上均采用了隔震減震裝置。比如:議會內閣辦公樓和衛生部大樓均采用含鉛的橡膠墊將建筑體和地基梁隔開。地震發生時,隔震裝置能夠有效降低地震造成的損害。
4隔震技術未來發展
20多年以來,隔震技術在房屋,橋梁建設當中得到了廣泛的應用,技術也更加成熟。截止2003年為止,僅日本就建造隔震建筑1300余棟,中國也已經建成隔震建筑300余棟。與傳統結構相比,采用隔震技術的建筑在地震中最大水平加速度僅為傳統建筑的1/3—1/5。但是,隔震建筑的成本一般比原來的建筑成本高出5%—10%,這是很多建造單位不愿意使用隔震技術的主要原因。其實,這是對于隔震技術的誤解。就日本的建設經驗來看,高度H
不可忽視的是,在地震作用下,隔震結構中的水平加速度一般抗震建筑減少,能夠有效地減低建筑物非構件和設備的損害程度。所以地震之后,隔震結構建筑修復費用將大大少于一般抗震建筑。
5結束語
隔震技術逐漸在博物館,名人故居等有代表性的歷史建筑和醫院,商場等公共設施中得到應用。但是,使用使用隔震結構的房屋占每年施工的面積仍很小。據統計,在隔震技術先進的日本,隔震結構房屋占每年施工面積不足1%。但是,隨著社會的進步和隔震技術的發展,人們將逐漸接受并在建設當中廣泛應用無震技術,無震結構的建筑將為人們的生命和財產安全保駕護航,歷史的悲劇將不會重演,我們期待著那一天的到來。
參考文獻:
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關鍵詞: 建筑; 隔震工程技術; 施工要點
在建筑施工中,隔震和減震技術在外國已經有了非常廣泛應用和發展,而在我國的研究和發展還是比較晚的,但是經過近年來的不斷發展和積累,現在也已經得到了推廣和使用。在2006年統計時候,我國大有約450萬平方的隔震建筑,基本上覆蓋了我國大部分的高烈度地震區,但是就其應用率方面與發達國家的差距還是很大的。下面為了讓大家對對建筑隔震技術有更深的了解,我們就做進一步的分析。
一、建筑隔震支座在施工中所存在的問題
因為隔震技術在我們國家才開始發展沒多久,所以存在一些問題也是非常合情合理的事情,現在隔震技術在實際中,是理論研究在前發展,而實際施工和理論研究滯后,針對這個問題,暫時還沒有別的一些好辦法。除了這個方面的問題,還有一個問題就是,我們在現有的隔震支座安裝技術上,在實際的施工技術交底和各類施工方法中,大多數的施工單位都只重視隔震支座技術中對預埋板的安裝,但是對設計圖紙中,在施工前對鋼筋和混凝土的強度等級,缺乏從施工角度上的審查,這是個非常嚴重的問題,在解決問題的順序上也是本末倒置的。
二、 建筑隔震支座的施工要點
2.1建筑隔震支座的特點
建筑隔震支座在施工中,不僅有簡易安全的優點,而且對人員,還有施工環境的要求都樸實非常低的,在安裝中,一定要注意支座預埋件的安裝情況,因為操作不當的話,是很容易發生鋼筋結構打架的問題。在安裝中,隔震的橡膠支座要和軸線的高度要保證,要在合理的公差范圍內,有的時候,在隔震橡膠支座上下的部分結構,混凝土的澆筑質量會有問題,這是在工作中要注意的。同時我們還要解決隔震橡膠支座,其在結構施工中的成品保護的問題。
三、施工工藝流程及操作要點
3.1施工的工藝流程
先是下支墩的鋼筋綁扎,其次是隔震支座的下預埋鋼板的安裝,然后是下支座模板的安裝,還有下支墩混凝土的澆筑,和隔震支座的安裝以及上預埋鋼板的安裝,還有上墩座的鋼筋及相交處的梁鋼筋的綁扎,接著是上支墩模板的安裝,上支墩部分的混凝土的澆筑,最后是模板拆除和對成品的保護工作。
3.2下支墩鋼筋綁扎操作要點
我們在對下支墩的鋼筋進行綁扎的時候,除了要滿足普對通鋼筋的綁扎設計,同時還要保證捆扎鋼筋的質量要求,除此之外,我們還要依據隔震支座的預埋板的錨固件的所在位置,對支墩鋼筋進行有效的調整,這樣才能確保隔震支座預埋板中的錨固件,可以非常順利的和支墩產生垂直的效果,并且保證準確無誤的插入里面。同時為了保證安裝時候的質量,我們還要求其四周要有一定的水平移動量。如果我們在施工中,發現設計的圖紙中下支墩鋼筋安排的非常緊密,進而直接影響了支座的預埋板的錨固件,對錨固的插入安裝,那么就需要建議設計人員,對下支墩的鋼筋密度做一定程度的調整,以保證施工安裝能夠保持有效的進行。在實際的調節中,我們對下支墩鋼筋可以可采用兩種方式進行調節: 其一就是增大鋼筋的截面積,然后減少鋼筋的根數,第二種方法就是通過增大下支墩的結構的截面積。在調整的時候,絕對不可以用蠻力進行強行的彎曲,通過截斷下支墩鋼筋。進而來適應支座預埋板錨固件的插入,這都是不可取的方法。在對支墩鋼筋所安裝的高度的設計,我們一定要依據隔震支座的當初設計的標高進行有效的調整。通過對實踐的總結,一般情況下,我都建議支墩鋼筋的實際安裝高度,一定要和隔震墩的設計導讀有 40毫米的預留調整量,必備不時之需,具體如圖 1 所示。
3.3隔震支座下的預埋鋼板的安裝要點
(1) 測量定位
我們在安裝隔震裝置的梁,還有柱的基礎結構的時候,要先把這些位置標注出來,標注在預埋鋼板的“十字”中心線內,然后通過預埋鋼板的標高,對實際對應“十字”的碼線和中心線進行設定。
(2) 隔震支座下預埋鋼板安裝
我們可以依據標識中的十字中心線,對安裝隔震支座下的預埋鋼板的位置進行設定,而且還可以利用綁扎絲把它臨時的固定在支座的鋼筋上。通過用預埋在鋼板底下部的標高,就可以將其引測到架臺的立柱上,最后就根據這個標高來進行安裝架臺。有一點是值得注意的,那就是隔震支座下的預埋板,我們在加工這個隔震支座下的預埋板方時候,通常都是建議廠家一定要在預埋板的中心位置開一個直徑 > 300毫米的混凝土灌注孔。這樣可以非常方便落實混凝土的澆筑工作,同時還可以避免預埋的鋼板的下方,其混凝土有澆筑不密實的問題。
(3) 隔震支座下預埋鋼板的固定要求
我們可以通過短鋼筋,讓下預埋的鋼板四角和支墩的鋼筋焊接到一起。
但是焊接點一定要牢固,在焊接完成后,我們再把木楔子拆除,最后通過精密的水準儀,還有經緯儀,以及水準尺進行斗氣的復核工作,保證預埋鋼板的軸線,還有標高以及水平度保持要求。還有一點是值得注意的,在用電焊焊接固定的支座鋼筋和支墩的鋼筋的時候,焊接方式要求一定是點焊,同時還要非常好的控制電焊的電流,以此來避免因電焊的電流過大而出現筋“咬肉”的問題(見圖 2)。這幾點就是隔震技術在建筑施工中的重點,因為篇幅的問題,我們今天就說到這,這些都是我們在落實隔震建筑的重點,只有按照上面所說的順序和注意事項進行施工處理,才會保證工程項目的質量。
總結: 通過以上對隔震技術的現有問題的闡述,以及對這些問題在具體施工中的措施的闡述,我想大家一定對這個技術會有更深的理解,隨著隔震技術的不斷在實踐中的應用,在以后的施工安裝,還有后期的維護中,其實際的操作一定還會有進一步的歸納和總結,進而其施工的技術會不斷的進步,那么隔震技術在我們國家就會得到進一步的發展。
參考文獻:
[1] GB50011―2010 建筑抗震設計規范[S]. 北京: 中國建筑工業出版社2010.
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關鍵詞:三維隔震;豎向隔震;振動臺試驗
中圖分類號:TU352.1文獻標識碼: A
1 概述
隔震結構是指在建筑物上部結構與基礎之間設置隔震層,延長整個結構體系的自振周期、增大阻尼、減小輸入上部結構的地震作用,達到防震要求。
大量震害表明,多數結構的倒塌并不是由于水平地震作用剪壞結構,而是因為結構構件,尤其是豎向受力構件在抵抗地震作用過程中喪失了豎向承載能力.因而成為結構倒塌的重要誘因.通過設置隔震層使結構自振周期延長,并且結構在隔震層發生的只是平動,所以大大緩解了地震可能造成的危害。
2 三維隔震裝置
三維隔震支座一般分為兩個部分:水平方向隔震的橡膠支座和豎向隔震裝置。水平方向一般采用技術成熟的鉛芯橡膠支座,而三維隔震支座根據豎向隔震裝置主要有以下五種。
2.1 摩擦-彈簧三維復合隔震支座(MT-FGZ 支座)
在水平隔震方面,采用的是聚四氟乙烯板滑移裝置,在滑移的過程中耗散地震輸入的能量,設置的水平方向彈簧剛度可以調節,來延長結構自振周期,并且還能提供水平恢復力,實現震后結構復位的功能。豎向隔震方面,布置豎向彈簧來調節隔震支座的豎向剛度,選擇合理的豎向剛度來減小結構的豎向地震反應。豎向隔震裝置采用螺旋壓縮彈簧或者碟形彈簧,兩者各有優點。螺旋壓縮彈簧是線性變形,剛度穩定,加工方便,但是承載力和阻尼較小;碟形彈簧的剛度相比較螺旋彈簧較大,可以提供豎向阻尼,呈現一定的滯回性能,但是價格較高,構造比較復雜。
2.2 豎向隔振-水平隔震支座
該支座具有水平隔震、豎向隔振的作用,它由連接板、豎向隔振支座和水平隔震支座構成。水平隔震支座可采用高阻尼橡膠支座、普通橡膠支座、鉛芯橡膠支座和滑板支座等技術成熟的支座產品,水平剛度小,可以達到水平隔震的作用。豎向隔振裝置可以使用多層橡膠,其豎直剛度小,可以達到豎向隔振的作用。此種三維隔震支座在實際工程中已有應用,對地鐵引起的振動有良好的效果。
2.3 環形彈簧三維隔震抗傾覆支座
下半部分采用環形彈簧來實現豎向隔震,彈簧的外面是特殊設計的圓筒,圓筒的上端部向內延伸一翼緣,上部抗拉橡膠支座下端連接與彈簧直接接觸的圓形小聯結板,當彈簧從受壓回到平衡位置時,圓筒的上部翼緣限制小聯結板與彈簧的豎向位移,使其不再向上移動,起到限位的作用,上部抗拉橡膠支座內的鋼絲繩張緊,起到抗傾覆的作用。
2.4 厚橡膠層三維隔震抗傾覆支座
該支座下部分構件是添加了鋼絲繩的疊層厚橡膠支座,鋼絲繩在初始狀態下是張緊的,當支座受拉時,鋼絲繩與疊層厚橡膠支座共同承受拉力。疊層厚橡膠支座的上下聯結板各焊一個圓筒,兩個圓筒套在一起,起到導向作用,限制疊層厚橡膠支座的水平位移,防止失穩。
2.5 碟形彈簧為豎向隔震支座
2.5.1 3DIB 不需額外附加豎向阻尼器的組合式三維隔震支座
由組合式碟形彈簧豎向隔震支座(DSB)和鉛芯橡膠支座兩部分串聯而成。上部分為DSB,采用不同尺寸的多個碟形彈簧柱并聯而成,通過不同尺寸的碟形彈簧搭配和組合,使支座的高度減小,并且豎向剛度又不會太大,碟形彈簧的數量較多,不需要外加阻尼器DSB就會有較高的豎向阻尼,實現豎向隔震。下部串聯鉛芯橡膠支座來實現水平隔震。
2.5.2 SMA 三維隔震支座
由疊層橡膠支座、形狀記憶合金(SMA)
絞線、碟形彈簧三部分組合而成,在疊層橡膠支座安裝形狀記憶合金絞線,繞過固定在對面鋼板的滑輪,兩端固定于鋼板兩側,當疊層橡膠支座產生水平位移時,形狀記憶合金絞線就會產生變形,提供恢復力和阻尼力。
2.5.3 碟形彈簧三維隔震抗傾覆支座
由上下兩部分串聯而成:上部分是橡膠墊,添加了鋼絲繩使其具有抗拉能力;下部分是碟形彈簧,碟形彈簧外面是導向圓筒。
當支座收到拉力時,導向圓筒的向內翼緣阻擋碟形彈簧向上運動,橡膠支座的鋼絲繩起到抗拉的功能,防止結構傾覆。
2.5.4 鉛芯橡膠支座與鉛芯碟形彈簧串聯組成的三維隔震支座
下部采用鉛芯橡膠支座,有適宜的阻尼性能與水平剛度,具有良好的水平隔震效果。上半部分是鉛芯碟形彈簧支座,它是由碟形彈簧串并聯組合,將擠壓鉛阻尼器導筒裝在中心孔上,并且導筒還具有限制鉛芯碟形彈簧水平位移的作用,使它幾乎只存在豎向位移,鉛芯碟形彈簧具有適當的豎向剛度和阻尼,起到豎向隔震作用。這種三維基礎隔震支座具有三向適宜剛度和阻尼性能,并且剛度和阻尼調整方便,加工制作簡單,性能穩定。
2.5.5 采用碟形彈簧的豎向半主動三維隔震裝置
它是由疊層橡膠支座和豎向半主動隔震裝置組合而成。豎向半主動隔震裝置由外套油缸和碟形彈簧組合而成,通過電磁閥控制油缸內油體與外接儲油箱油體之間的油路。當結構未遭受地震或地震時豎向加速度反應未超過限定值時,電磁閥關閉,豎向隔震裝置的豎向剛度很大;當遭受地震使結構的豎向加速度反應超過限定值時,電磁閥開啟,豎向隔震裝置提供較小的豎向剛度,并且還可以提供一定的豎向阻尼,起到豎向隔震的作用。
3 三維隔震結構試驗研究
三維隔震結構的振動臺試驗完成的較少。1984 年,Staudacher 用天然橡膠塊作為建筑的三維隔震支座進行了振動臺試驗。
1996 年,Fujita 等對橡膠支座和螺旋彈簧組合構成三維隔震系統的模型進行了振動臺試驗。2002年,Kagcyama等對鋼絲加強型空氣彈簧作為三維基礎隔震的 1/4.5 模型進行了振動臺試驗。2007年,孟慶利等進行了豎向半主動隔震裝置與橡膠隔震支座組合實現三維隔震的模型試驗。2010年,顏學淵等對裝有碟形彈簧三維抗傾覆支座的鋼框架模型進行振動臺試驗。2012年,魏陸順等進行了豎向隔震層與水平隔震層分開布置的模型試驗,取得了良好的效果。
4 結語
雖然對三維隔震結構進行了一些列的研究,但是仍然存在一些問題:三維隔震裝置的構造太過復雜,使得隔震裝置的造價過高,不利于推廣應用;三維隔震結構的傾覆問題,這直接影響到人民生命財產安全,是要重點解決的的問題;隔震層模型力學參數和設計參數對應的定量化關系尚不明確。這些問題都有待于進一步研究。
參考文獻
[1]魏陸順.三維隔震(振)支座的工程應用與現場測試[J].地震工程與工程振動,2007(27):121-125.
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關鍵詞:隔震技術建筑應用
地震是由于地面的運動,使地面上原來處于靜止的建筑物受到動力作用而產生強迫振動,因而在結構中產生內力、變形和位移。經過簡化后的模型動力學分析和建筑抗震經驗設計,即對一次次的震害分析進行修正、補充,得到一些建筑物在地震作用下的反應機理及破壞形式,提出了一些建筑物抗震的計算方法及設計的基本原則。這些在實際應用中得到了很不錯的效果。但是,針對某些重要的建筑物安全性較高的要求和對一些建筑物的修復加固改造的問題,在建筑設計和施工中逐漸地采用隔震的減震技術。
隔震即是隔離地震,在建筑物和構筑物的基底或某個位置設置控制機構來隔離或耗散地震能量,以避免或減少地震能量向上部結構的傳輸,使結構振動反應減輕,實現地震時建筑物只發生較輕微的運動和變形,從而保障建筑物的安全。隨著科技發展,這種技術越來越來受到人們的重視。
1 隔震技術的分類
隔震技術的分類方法多種多樣,按固定或絕緣的方法,在地基和上部結構之間進行分類,具體可根據其對象不同分為4類。
1.1地基隔震
絕緣是希望在地基自身中降低輸入波的方法,從而達到隔震的目的,軟弱地基或像人工地基那樣較軟的地基有降低輸入加速度的性質。高剛性基礎則還可利用地下逸散減震。屏蔽是在建筑物周圍挖深溝或埋人屏蔽板等將卓越長周期的剪切波(S波)隔斷的方法,但這種方法不能屏蔽直下型輸入波。
1.2 基礎隔震
所謂基礎隔震是在上部結構與基礎之間安裝隔震系統,將基礎和上部結構隔離開來,以減小水平地面運動向上部結構的傳遞,從而達到減小上部結構振動的目的。可分為周期延長、能量吸收和絕緣等方法。
基礎隔震技術是用水平力很" 柔" 的隔震元件將上部建筑與基礎隔離,由于隔震層的剛度很小,當地震發生時,隔震層將發揮“隔”的作用,承受地震動引起的位移運動,而上部結構只作近似平動。原來的“剛”性“抗震”結構的地震反應是“放大晃動型”,而基礎隔震結構的地震反應只是“抗震結構” 的1/4―1/12,大大提高了結構的安全度。“抗震結構”的層間位移大,所以造成建筑的開裂、破壞甚至倒塌。基礎隔震結構的層間變形很小,這樣不僅建筑結構不會破壞,而且建筑內的裝修、設施也保持完好。
1.3 上部結構隔震
上部結構的隔震方法分為能量吸收和附加振動體兩種形式。能量吸收型是在建筑物的任意層設置彈塑性阻尼器、粘性體阻尼器、油阻尼器或摩擦阻尼器等各種阻尼器以吸收地震能量。附加振動體型式則是在建筑物的任意層上加設振動體,構成新的振動體系,將振動由結構物本身向附加振動體轉移。
1.4 懸掛隔震
懸掛隔震即將結構的全部或大部分質量懸掛起來,使地震動傳遞不到主體質量上,產生較小的慣性力,從而起到隔震作用。懸掛結構在橋梁、火電廠鍋爐架等方面有大量應用。
懸掛結構懸桿受力較大,須采用高強鋼,而高強鋼忍性差,在豎向地震作用時易拉斷。為減小豎向地震作用,可在吊點設減震彈簧,并配合使用阻尼器。著名的43層香港匯豐銀行新大樓采用的就是懸掛結構。
2 隔震技術的優點
隔震主要分為:積極隔震(對動力設備采取隔振措施)、消極隔震(對建筑結構采取隔震措施)。無論積極隔震還是消極隔震,采取隔震措施就是在基底和結構之間設置減振器或減振材料。在隔震設計時,要經過計算,進行多方案比較選擇最佳方案。不經過計算而直接采取隔震措施,有時會導致隔震效率不高或者不經濟。當處理不好時,還可能產生共振,不僅無益還會加大震害。
與以往的建筑結構抗震設計,采用隔震技術的建筑物具有以下優點:
(1)提高地震時結構的安全性;
(2)設計自由度增大;
(3)防止內部物品的振動移動和翻到;
(4)防止非結構構件的破壞;
(5)抑制振動的不適感;
(6)可以保證機械器具的使用功能;
3 房屋建筑中隔震結構設計
3.1 隔震層的位置
隔震層一般設置在建筑物最小層的基礎隔震和設置在建筑物中間層的中間層隔震。在實際工程中,主要根據建筑物的用途、性能、造價等因素來進行綜合判斷確定合適的隔震層位置。如將隔震構件用于較大范圍若干棟中低層住宅的底下部分,其空間可作為設備用房,停車場和共用管道溝,這樣可有效利用城市空間。
3.2 隔震層水平剛度的結構方案
為了提高隔震效果,隔震層的水平剛度應十分低,使建筑物的自振周期增大。在實際中,可以采用大間距、大直徑多層橡膠的結構方案,使得每個隔震器的受荷面積增大,而總數減少。
3.3 多層橡膠層不產生拉力的結構方案
多層橡膠受拉剪的試驗資料比受壓剪的少,應保證其受力可靠。因此,多層橡膠與上部分結構不采用螺栓連接而采用鉸接連接,使多層橡膠層不產生拉力。
3.4隔震構件的置換
隔震建筑中,變形和能量吸收都集中在隔震層,因此隔震層構件有可以置換的隔震結構的優點。特別是與隔震器獨立的阻尼器的置換一般較為方便。由于隔震器承受建筑物的重量,不如阻尼器置換容易。一般采用在建筑物或局部設置千斤頂來置換隔震器或對其加固。
4 隔震技術的應用
基礎隔震技術已在國內外得到實際應用,防震減災效果很好。例如,1994年1月17日,在美國發生的洛杉磯地震,震級為6.7級,傷亡超過7000人,損失很大。大多數醫院因建筑內部設備損壞而失去使用功能。與此相反,USC University醫院是一個地下一層、地上七層的隔震建筑。地震中該建筑內的各種儀器設備均未損壞,甚至花瓶也沒有一個掉下來。該醫院起到了救護中心的作用,減少了地震損失。之后的1995年1月17日,日本阪神發生了7.2 級地震,是日本戰后最大的地震災害。地震又一次考驗了基礎隔震建筑。震區內有兩棟基礎隔震建筑,一個為郵政樓,一個是研究所。同樣神奇的是,基礎隔震建筑不僅結構保持完好無損,內部設施也完全正常。基礎隔震技術在地震中的卓越表現,大大推動了這一技術的研究的應用。目前,中國人民83235 部隊科技樓、宿遷市勞動局綜合樓、邯鄲市釜山房地產開發公司住宅樓等幾百棟基礎隔震建筑已建成。
某工程主體為框架一剪力墻結構,地下一層、地上十一層,總用地面積 4000m2,總建筑面積9890m2。長寬分別為38.2 m和20.2 m,檐口高約40m。工程結構采用隔震技術,隔震層設置于一層結構梁板下,以疊層橡膠隔震墊作為隔震器,上下混凝土結構完全隔離,共計采用橡膠隔震支座52個,其中無鉛芯GZP800V4A隔震墊21個,有鉛芯GZY600V4J隔震墊31個。隔震設防標準為;當遭受到低于本地區設防列度的多遇地震作用時,建筑物基本不受損和不影響其使用功能;當受本地區設防列度的地震作用時,不需修理可繼續使用;當遭受高于本地區設防烈度的罕遇地震作用時,將不發生危及生命安全和喪失使用功能的破壞。
在我國,除了有橡膠隔震支座技術的研究和應用外,還有砂墊層隔震、石墨墊層隔震、摩擦滑移支座隔震及橡膠隔震支座與摩擦滑移支座并聯復合隔震技術等。隔震技術的發展,可充分地適應各地區、城市及鄉村的不同要求。基礎隔震技術可作為地震防御區城市抗震防災的措施之一,應用于防災指揮中心、生命線工程、避難中心、救護中心以及居民住宅建筑的建設。可以預見,基礎隔震技術將在防震減災事業中起到巨大的積極作用。
5 結語
隔震技術和傳統抗震方法相比,其具有巨大的優越性,在突發性的、超過設防烈度的地震中不破壞、不倒塌,既保護建筑結構本身,又保護建筑物內部的儀器設備及人員的安全,經濟適用,將成為未來建筑抗震的主體。
參考文獻
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關鍵詞:建筑設備;隔振;降噪;技術;探究
中圖分類號:TU244 文獻標識碼:A
近幾年來,建筑物的建設多以高層建筑結構為主。建筑中用到的各種建筑設備主要是安裝在建筑物的設備層或者是頂部,這些設備與建筑結構之間,各種管道之間,都有多重的銜接,同時管道和建筑結構之間的連接也是復雜的。這些設備運作中的震動就通過這些相互連接的空間進行著不同角度的傳遞,從而也就使得震動具有多角度且較為復雜。多種設備的震動相互疊加不僅使得建筑結構內部的震動非常大,同時也對各種設備自身的使用壽命帶來了一定的折損,并且最重要的是這些震動所引起的噪音對周圍的居住環境和居民的身心健康帶來了嚴重的干擾和威脅。
特別是現代社會,隨著社會的進步和經濟的發展,人們對生活品質的需求越來越高。對于由建筑過程中引起的噪音污染,已經造成了很多的民事糾紛,成為環保部門重點關注的問題之一。所以,如何有效地進行隔振降噪處理,整體提升建筑項目周邊的整體環境舒適度和環保程度,成為國家和人民普遍關心的問題。對于各類建筑設備的震源的有效隔離和噪音的降低等技術,也成為國內很多機電設備安裝專業的研發熱點和難點。
1.震動和噪音在社會環境中的主要危害概述
震動是產生噪音的最直接源頭,且震動本身的危害也是非常大的。人如果長期處在一種劇烈震動的環境中,可能會造成神經系統和機體的損傷。與此同時,劇烈的震動也會對機械設備及相關的建筑結構穩定性都帶來不同程度的影響。噪音給環境和人類帶來的危害主要有:影響人的正常工作和睡眠,干擾到人的聽力和思維等。如果長期在較強噪音的環境中,人的聽力器官會因損傷而聽力下降,嚴重的會引起噪音性耳聾。對于國家規定的85db~90db聽力保護標準來說,很多建筑場地的噪音如果不經過處理都基本是不達標的。強烈的噪音可以直接干擾到人體的神經系統,大腦皮層的功能受到限制而出現記憶力衰退,頭疼頭暈等一些癥狀。嚴重的還會造成神經系統紊亂,心血管疾病等。所以,在建筑物的建造過程中,必須采取合理的措施來降低設備的震動及噪音的污染,確保人類生活環境的安全和環保。
2.建筑設備在工作過程中的震動傳遞解析
2.1 通常情況下,建筑設備的噪音主要是設備在運行過程中的劇烈震動或者是各種液態的材料在機械設備管道內高速流動所產生的震動和噪音。在這些震動和噪音傳遞到建筑物的過程中,一些電機設備所產生的低頻震動,很難從根本上進行控制。這就使得這部分的震動對建筑物周邊居民的身心健康帶來了一定的影響。
2.2 機械設備的震動通常情況下可以在具體的設計階段,建筑施工階段,運行管理等各個環節進行合理的控制。首先,在設計方面,可以通過進行合理的設備選型以及相關的系統改進,從源頭上進行震動和噪音的有效降低。其次,在建筑施工階段,設備的正常運行過程中應該做好定期的設備維修和養護,這也能夠在一定程度上減少震動所產生的噪音污染。事實證明,即便在設計階段已經做好的設備系統的具體優化,在運行中,還是會有各種震動和噪音的產生。所以,要在施工和設備運行中,加強設備的維護和保養,針對各種建筑設備采取合理的隔振降噪技術處理時必不可少的。
2.3 從建設設備的基本構成分析上來看,由于設備,建筑結構,管道等相互之間的復雜連接,使得各類設備的震動以這些連接處為介質形成多維空間的傳遞,這些震動和噪音傳到建筑物內部,變形成了一定的噪音污染。
3.關于建筑設備隔振降噪的基本施工方案
傳統的隔振降噪施工方案,通常的做法就是在建筑設備正常安裝的基礎上再添加一塊能夠起到減震作用的墊片。但長時間的實踐證明,這種減震工藝效果機器不理想,特別是一些較低頻率的振動,這種傳統的隔振工藝是基本上不會達到隔振降噪效果的。根據建筑設備振動傳遞的過程分析來看,要想有效地進行振動的對外傳遞隔離,就必須想辦法在設備、管道、建筑結構連接處進行一定的技術處理,讓振動得不到傳遞或者隔斷,從而減弱振動或者噪音污染。通過長期的工程實踐,我們已經在各種連接處的技術處理方面,形成了一套行之有效的隔振降噪處理技術和措施。
4.建筑設備主要的隔振降噪施工技術策略
4.1 設備與建筑結構連接處的隔振降噪處理
對于多臺振動設備或者單臺振動較強的設備,要在進行傳統的隔振處理基礎上,合理進行二次隔振技術處理,即:應用一種用于隔振的基座,形成對建筑設備垂直振動向建筑結構傳遞的隔斷。在振動設備和基座的水平振動和位移控制上,可以加載一種阻尼限位器,這種限位器的安裝位置選取在各鎮基座壁面和建筑結構地面之間,實現基座水平振動的控制。基座安裝中應該檢查各仿真器的偏差壓縮量保持在2mm以內。
4.2 建筑設備與管道連接處的隔振降噪處理策略
為有效地阻止振動設備將振動通過連接的管道傳遞到建筑物結構內部,應該在設備與管道的連接處進行相應的柔性連接技術處理。例如:在水泵,空調外掛機,制冷機組等的設備連接處,應該選用柔性的橡膠接頭或者橡膠避震喉等部件進行減震連接。對于風機的進風口和進風管等處,可以選用一些帆布形式的軟接頭進行連接。
4.3 各種管道與建筑結構連接處的隔振降噪處理策略
設備的低頻震動大多都是通過管道與建筑結構的連接處向建筑結構內部傳遞的,這就要求根據機房和振動產生的范圍,對所有管道與建筑結構銜接處的部位進行一些富有彈性的隔振處理。所選用的隔振吊架應該以彈性吊架為主,隔振支架腳部也應該在合適的位置上安裝具有減震作用的彈簧或者是橡膠減震器等,加強隔振效果。對于需要進行二次隔振的設備,應該適當地調整支架的具體高度,在兩個減震器基礎上分別疊加二次隔振處理,以增強隔振效果。對于一些需要貫穿樓板和墻體的管道和線路,應該在孔洞四周進行嚴格的密封隔音處理。
4.4 對各種隔振降噪施工技術的檢測效果控制
在上述各種連接處進行了相關的隔振降噪施工處理后,需要對整個的隔振降噪系統進行調試和效果監測。通常情況下,這種檢測也應該合理的控制檢測時間。對于室內噪音級別的檢測一般控制在早上6點到晚上22點之間。對于夜間噪音的檢測,時間點則控制在早上22點到晚上6點之間。所有的噪音檢測條件及相關的標準都應該依據國家關于民用建筑隔音設計規范相關要求進行,只有經過檢測合格的隔振降噪處理技術才能夠確保建筑物的使用舒適性和環保性。
結語
綜合以上可以看出,只有對不同的建筑設備振動傳遞過程進行詳細和準確地分析和研究,才能夠在設備船體的各個連接處進行相關的隔振降噪技術處理。形成以隔振基座技術,阻尼線為技術為要領的二次隔振方案。同時,在管道之間,管道和建筑物連接處等合理的進行柔性連接處理,也是有效降低震動和噪音污染的工藝,通過這些多種隔振降噪的施工處理應用,目前的噪音污染已經得到了大幅度地降低。但這不代表我國的隔振降噪處理技術已經達到了極致,我們必須不斷地吸取實際的工程經驗和國內外的先進降噪處理技術,使各種震動和噪音都能夠得到更進一步或者更為徹底的消除,為國家和人民應該和諧,健康的生活環境。
參考文獻
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關鍵詞:建筑結構;隔震減掁;調整研討
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A 文章編號:
建筑結構隔震減掁的應用控制
隔震技術是指通過在基礎與上部結構之間設置隔震層,將二者隔離開來,從而隔離了地面運動能量向建筑物上層結構的傳遞,以減小建筑物的地震反應,這樣就有效減小地震時建筑物發生的位移和變形,保證了建筑物的安全。隔震結構體系能夠有效減小結構的水平地震作用,已經為國外強震證實,大量的試驗和工程經驗表明,通常情況下隔震結構可使水平地震加速度反應降低60%,從而有效減輕或者消除結構地震破壞程度,使建筑物的抗震安全性能得到提高,震后建筑物繼續使用功能大大加強。
建筑結構隔震減掁的應用范圍
通常隔震技術對于底層及多層建筑較為合適,基本周期小于ls的建筑結構采用隔震技術往往效果最佳,對于周期較大的建筑效果則不明顯。隔震技術的主要應用范圍如下:
1.地震區二至三十層的民用建筑。如住宅樓、學校、旅館、商場、劇院。
2.地震區生命線工程。如急救中心、醫院、指揮所、通信中心、交通樞紐等。
3.地震區的重點保護建筑。如歷史性建筑、檔案館、博物館、危險品倉庫等。
4.存放有重要儀器的建筑。如精密儀器中心、試驗中心、天文館等。
5.橋梁、架空輸水渠等重要建筑物。
6.構造物或設備、儀器、設施等不符合抗震要求者而需要采用隔震技術進行加固改良的建筑物。
7.位于抗震設防高烈度地區的建筑物。
據統計,世界上目前己建成了大約5000余棟隔震建筑,這些采用了隔震技術的建筑大部分都在歷次大地震中表現出了非常良好的抗震能力,經受住了實際災害的考驗。目前,建筑隔震在日、美等發達國家已經成為建筑抗震的主流。而在國內,隔震技術的研究和隔震也漸趨成熟,尤其是橡膠支座隔震技術已進入了推廣應用的階段。《建筑抗震》規范吸收了國內外研究成果中較為成熟的部分,在此基礎上增加了隔震和消能減震一章。我國在90年代興起了隔震技術應用的,相繼建設了一批隔震建筑,大多位于山西、新疆和云南等地,占50%以上。在四川地震災區,除西昌有部分試點外,隔震技術的應用還是空白。
三、建筑結構隔震建筑的形式分析
建筑隔震結構控制理論是一種新的隔震理論,結構控制主要研究結構工程中控制裝置的理論和實施方法,控制結構是根據給定的條件將結構和控制裝置作為一個整體進行優化。
1.建筑結構基礎性隔震 所謂基礎隔震,就是在建筑物的基礎與上部結構之間增設高度很矮但具有足夠可靠性的隔震層,控制地面運動向上部結構傳遞,地震時其能量可反饋到地面或由隔震層吸收,以大大減小結構及構件的地震反應,確保建筑物的整體安全。內部設備不發生破壞或喪失使用功能,室內人員不遭受傷害也不會有強烈震感。同時,還可防止結構內部的次生災害,主震后無需避震疏散,即使發生罕遇大震隔震房屋也不會倒塌。
基礎性隔震是一種建筑抗震新技術,大量試驗研究及多次強震實踐表明,基礎性隔震以其極少的投資換取很大的安全系數。基礎滑動隔震效果受地面運動頻率特性的影響較小,幾乎不會發生共振現象。其中使用的橡膠隔震墊不僅有良好的隔震性能,而且該技術在造價方面也有其優越性。隔震結構與一般結構相比,費用增加的部分包括隔震構件、隔震層上面的樓面及相應的費用和施工費用,但在整體的造價方面卻并不高出工程建筑的資金預算。 采用基礎隔震上應注意,在建筑物周邊隔震層部分要比基礎大一圈,因此場地要寬裕。隔震層的周圍設擋土墻,其上部有墻外狹道。因此,要確保地震時不因上部結構的移動而帶來其它問題,為方便檢查和更換隔震裝置使設備適應隔震層的位移和變形,常采用柔性連接或球型接點,但要注意考慮安放裝置及檢修的空間。隔震建筑物與其它建筑物之間的聯系通道要適應相對變形,確保暢通無阻。
2.建筑結構中間層隔震 在高出建筑基礎以上的中間樓層設置隔震層,下部結構同普通建筑物一樣直接與地基接觸。因此,它不存在基礎隔震建筑的底部體積和墻體數量問題,但隔震層以下的樓層需要做抗震處理。在場地不太寬裕時可把隔震層在地面以上,在空中變形有利于節約用地,同時也能有效減少地基的挖土量。 采用中間層隔震,上應注意為適應隔震層的移動變形,該部分的建筑外墻應設水平縫,要考慮防水、隔音、防火等,也要注意立面的協調美觀。解決樓梯、電梯井、機器升降、設備管線等貫穿隔震層的問題,并考慮防火區間的劃分,便于檢查、更換隔震裝置及耐火材料等。
隔震裝置布置和選取的一般原則為隔震層具有適當的水平度,在強風作用下隔震層具有足夠的初始度,在較大地震作用時,隔震層產生柔性變形,能大大減小水平地震作用。隔震層的水平度中心宜與上部結構的質心基本一致,隔震裝置具有足夠的豎向承載力和水平變形能力,在發生大震時,可安全穩定地支撐建筑物,不會出現失穩破壞。隔震裝置具有良好的自動復位功能,在發生大震后,可基本復位到初始位置,當發生余震時,可繼續有效發揮隔震作用。隔震裝置具有較大的豎向度,在豎向荷載作用下,豎向位移被控制在允許值以內。隔震裝置具有較好的穩定性,在可能出現的荷載范圍以內,確保其變化較小,并且具有良好的耐久性,具有良好抗徐變性特點,在建筑物的使用期內能有效發揮隔震作用。
四、關于建筑結構的隔震設置的調整研討
隔震建筑在振動性能和抗震性方面提高了建筑結構的附加價值,因此,與以往建筑比較時應考慮進行綜合評價。在考慮隔震建筑的造價時,不僅要考慮其初始造價,還要考慮其使用階段期間遭受地震損壞的維修、重建、內部物品的損壞和經濟損失。在此意義上,關于建筑結構的隔震設置調整研討具有重要的使用意義。
1.采用新的結構材料、新的施工技術和施工體系
隔震技術不僅在新建工程中獲得應用,而且已用于現有建筑的抗震加固改造。隔震裝置可安裝在結構的防火層或設備層,隔震層可設置在結構的不同部位,如基礎、中間層等,也可設置在房屋的頂層,同時起到結構加層和抗震加固的目的。由于傳統的加固改造技術對結構震后的性能和不可靠程度缺乏準確地了解,故較難達到強度和延性的合理匹配。采用隔震技術對結構進行加固改造,通過在隔震層設置剛度很小的隔震裝置,將地震變形集中到隔震裝置上,相對于依靠結構本身的較高強度和較低變形來吸引地震能量而言,隔震結構的周期和阻尼都有很多的提高,故加速度和位移反應明顯降低。同時,耗能減震加固改造技術,以及吸振減震加固改造技術,開辟了高出建筑隔振改造的新途徑。
工程技術人員一直在用標準規范進行結構安全控制,同時又不斷地修正標準、規范和探索新的方法。我國結構安全系數的演變經歷了從容許應力法、破損階段法、計算極限狀態法到現在的概率極限狀態法。應該說,我國在結構安全控制方面取得了長足的進步。當然,即便是被認為躋身于國際先進行列的我國可靠度方法,也還存在很多難以解決的理論和實踐問題,有待進一步的探討、完善和提高。因此專家指出,當用概率理論計算的指標與成熟的工程經驗相矛盾時,要修正前者使之服從后者,因為后者更符合工程邏輯。
五、必須重視建筑隔振結構耐久性的研究
目前對結構的耐久性問題還認識不足,往往是憑經驗增加一些構造措施來加以彌補,缺乏在耐久性方面系統的理論研究和完善措施。耐久性研究需要宏觀的定性描述和微觀機理的定量分析,這是今后需要加強和深化的一項重要工作。 我國在耐久性方面主要存在標準、規范、規程跟不上的問題,缺乏全面、完善、可靠的措施。
規范對耐久性的要求,主要應在構造和材料性能方面明確指標規定,要對有些規定進行系統的機理研究,如對混凝土的徐變、碳化、堿骨料反應及鋼筋銹蝕與時間的關系。影響耐久性的因素很多,需要加強的措施也很復雜,應重視灌漿不密實而產生的結構耐久性問題,要完善無粘結預應力工藝,加強張拉端和固定端錨具的選用和防腐措施,確保全密封方面的技術措施。要重視樓層中收縮和溫度構造配筋要求,解決現樓板中出現的收縮、溫度裂縫給使用帶來的危害和由此造成的鋼筋銹蝕等結構耐久性問題。
結語:近年來隨著對地震的研究越來越深入,關于隔震技術的研究與應用取得了很大進展,尤其是基礎隔震技術在我國已有許多工程實例。根據《建筑抗震規范》中的相關規定,建筑結構隔震技術在工程建設實踐中有著重要的指導作用。
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篇9
【關鍵詞】隔震技術;既有框架;加固
我們國家的建筑工程,尤其是早期的建筑工程,對房屋的抗震性都具有很高的要求。而且近年來我們國家相繼發生了“汶川地震”和“玉樹地震”等幾次比較重大的地震災害,國家和人民也因此遭受嚴重損失,因此建筑物的抗震能力愈加受到重視。
新建的建筑物,在建造時重點針對建筑物的抗震要求,進行建筑的框架結構設計,具有較強的防震能力,不需要進行隔震加固。而我們國家早期的一部分建筑工程,沒有較高的抗震性能,若重新建設這些建筑物,將會產生巨大的經濟開銷,而且花費大量時間,可說是“得不償失”,所以對這一部分建筑工程,通常應用隔震技術對其進行加固,從而使其不僅能節約施工成本,還使建筑物的抗震性能得到加強,同時,加固的施工過程也不會影響建筑物的原有結構,具有十分明顯的應用優勢。
一、隔震技術的應用原理
將隔震技術應用于建筑物的加固時,主要是在建筑物的下部和上部結構間,安裝隔震支座,通過隔震支座提供的穩固功能,來提高建筑物的堅固性、抗震性。隔震支座安裝時,用高強力的螺栓將其與上部結構進行連接與固定;隔震支座與下部結構進行連接時,就將其安裝在連接鋼板上,再將連接鋼板通過預埋錨桿固定在地基上,通過上、下兩個部分的固定,將隔震支座穩定地安置于建筑物的框架結構中,從而實現隔震技術在既有框架加固的應用。
在發生地震時,建筑結構的上、下部分會在震動作用下產生相對位移,若既有框架結構加固中應用了隔震技術,隔震支座就可以利用其在震動作用下而發生的緩慢變形,來應對建筑物上、下部結構的相對位移變化,消減地震的作用力,從而起到穩固和支撐的作用,保持建筑物的結構完整,避免地震對建筑物的破壞作用。
二、隔震技術應用于建筑物加固的分析
使用隔震技術對既有建筑進行加固時,需要對具體的加固施工細節和方案措施進行總體上的分析,在相關的加固要求下,實施建筑工程結構的隔震加固。在加固過程中需要注意其適用范圍、實施內容等。所以筆者根據實際工作經驗從以下幾個方面進行分析。
(一)隔震加固的應用范圍
隔震技術的優點固然很多,對建筑的加固也十分重要,但是隔震加固技術并不能應用于所有的建筑結構,也具有一定的應用范圍,有一定的限制性,因此隔震技術的加固設計不能對所有的既有框架結構實施加固。
同時,將隔震技術應用于建筑物的加固時,還需要結合建筑物加固的工程造價、加固工程的施工周期、建筑物的具體結構、加固工程的規模等因素,綜合考慮隔震技術的加固設計和施工的實現方法。例如,對于裝修的時間短、外觀要求高、裝修的檔次高的一些建筑物,為了避免地震損害其裝修和外觀,就可以對其進行隔震加固;對于位于地震頻發帶的建筑,也需要使用隔震技術對建筑的結構框架進行加固,做到“未雨綢繆”。
(二)隔震技術的加固內容
隔震技術應用于框架結構的加固,就應該設計一套加固方案,在加固方案中要包含所有的隔震技術的具體實施方法。通常就需要對既有的框架結構進行隔震區設計,讓隔震區能夠安置在最合適的位置,使其不僅能夠提供隔震功能,還能將對建筑物的影響降到最低;設計出建筑物上、下部分結構的改造方案,使其改造工作能夠合理進行的同時保證原有框架結構的完整性;設計框架結構的頂部改造方案,力求加固施工時,盡量不影響建筑的正常使用。具體實施時,有以下兩個方面的內容。
一方面,在進行具體的加固施工前,需要確定的內容就有建筑物結構的隔震區位置、隔震支座的型號、隔震支座的承重能力以及隔震支座的變形能力等。例如,地下建筑物的隔震加固,就應該將隔震區設置在建筑物的頂部筏板處;若有獨立柱,就應該將隔震區設置在獨立柱的基礎頂面處,若有必要,還可以對建筑物的獨立柱進行加固。對于建筑物的上、下部結構的改造,主要就是根據預先計算的地震作用會帶來的相對位移量,分析出隔震支座應該具有的相對應的高度和承重能力、變形情況,以適應隔震支座安裝的新增樓板。
另一方面,將隔震技術應用于建筑物的加固時,需要注意所有同隔震區連接的建筑結構都能實施斷開處理,避免隔震區的加固工程帶來的不良影響。針對進行隔震加固的建筑,應該注意將建筑物的樓道與建筑的原結構實施斷開處理,避免隔震區對樓道產生不良影響。針對沒有地下室的建筑物,在對其進行隔震加固時,需要特別注意結合建造物的具體情況,采取結合多種技術的手段,進行加固施工,制定有針對性的加固方案,避免建筑的加固因為沒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對建筑物的外觀和內部結構產生的不良影響。
三、隔震加固的施工應用
將隔震技術應用于既有框架的加固工程時,應該特別注意,進行加固施工時要嚴格按照相關施工要求,對加固建筑的填土范圍、工程結構要做到符合相關規范和要求,避免不規范施工帶來的對加固工程的不良影響,使加固工程能夠合理展開。
對建筑物進行加固時,也需要特別注意掌握建筑物的框架結構的實際情況,根據具體情況,采取有針對性的加固方案,從而既達到建筑物的加固要求,也保證了建筑物的結構不受破壞,避免對建筑的正常使用帶來的不良影響。
對建筑物進行加固時,由于混凝土的結構堅固,還需要讓加固工程具有混凝土結構,是加固工程本身也具有足夠的堅固性。同時混凝土結構的施工過程,需要特別注意增加建筑物獨立柱的混凝土量,讓獨立柱具有較強的堅固性。此外,對獨立柱進行混凝土進行澆筑加固時,應該使用高質量的混凝土,施工時更應該采用混凝土鉆孔澆筑技術,以提高混凝土的澆筑效率。從而使加固工程,不僅具有隔震技術的優點,還具有傳統建筑工程的優點。
結束語:
筆者根據多年的工作和學習經驗,對隔震技術的加固應用進行了較為概括的闡述和討論,其中重點對其應用過程中應該注意的問題進行分析,對隔震技術應用原理則進行了較為簡略的分析。本文對隔震技術應用的分析,已經結束,但是文章外的研究才正開始,更該在實際工作中,對其進行深入研究。
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篇10
關鍵詞:八度抗震區隔震 技術 設計
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
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號
引言
地震是由于地面的運動,使地面上原來處于靜止的建筑物受到動力作用而產生強迫振動,因而在結構中產生內力、變形和位移。經過簡化后的模型動力學分析和建筑抗震經驗設計,即對一次次的震害分析進行修正、補充,得到一些建筑物在地震作用下的反應機理及破壞形式,提出了一些建筑物抗震的計算方法及設計的基本原則。這些在實際應用中得到了很不錯的效果。但是,針對某些重要的建筑物安全性較高的要求和對一些建筑物的修復加固改造的問題,在建筑設計和施工中逐漸地采用隔震的減震技術。隔震即是隔離地震,在建筑物和構筑物的基底或某個位置設置控制機構來隔離或耗散地,以避免或減少地震能量向上部結構的傳輸,使結構振動反應減輕,實現地震時建筑物只發生較輕微的運動和變形,從而保障建筑物的安全。隨著科技發展,這種技術越來越來受到人們的重視。本文主要針對8度抗震區的隔震技術應用進行探討。
1 隔震技術的優點
隔震主要分為:積極隔震(對動力設備采取隔振措施)、消極隔震(對建筑結構采取隔震措施)。無論積極隔震還是消極隔震,采取隔震措施就是在基底和結構之間設置減振器或減振材料。在隔震設計時,要經過計算,進行多方案比較選擇最佳方案。不經過計算而直接采取隔震措施,有時會導致隔震效率不高或者不經濟。當處理不好時,還可能產生共振,不僅無益還會加大震害。與以往的建筑結構抗震設計,采用隔震技術的建筑物具有以下優點:
(1)提高地震時結構的安全性;
(2)設計自由度增大;
(3)防止內部物品的振動移動和翻到;
(4)防止非結構構件的破壞;
(5)抑制振動的不適感;
(6)可以保證機械器具的使用功能;
2.房屋建筑中隔震結構設計
2.1 隔震層的位置
隔震層一般設置在建筑物最底層的基礎隔震和設置在建筑物中間層的中間層隔震。在實際工程中,主要根據建筑物的用途、性能、造價等因素來進行綜合判斷確定合適的隔震層位置。如將隔震構件用于較大范圍若干棟中低層住宅的底下部分,其空間可作為設備用房,停車場和共用管道溝,這樣可有效利用城市空間。
2.2 隔震層水平剛度的結構方案
為了提高隔震效果,隔震層的水平剛度應十分低,使建筑物的自振周期增大。在實際中
可以采用大間距、大直徑多層橡膠的結構方案,使得每個隔震器的受荷面積增大,而總數減
少。
2.3 多層橡膠層不產生拉力的結構方案
多層橡膠受拉剪的試驗資料比受壓剪的少,應保證其受力可靠。因此,多層橡膠與上部分結構不采用螺栓連接而采用鉸接連接,使多層橡膠層不產生拉力。
2.4 隔震構件的置換
隔震建筑中,變形和能量吸收都集中在隔震層,因此隔震層構件有可以置換的隔震結構的優點。特別是與隔震器獨立的阻尼器的置換一般較為方便。由于隔震器承受建筑物的重量,不如阻尼器置換容易。一般采用在建筑物或局部設置千斤頂來置換隔震器或對其加固。
3、疊層橡膠支座隔震技術的應用
疊層橡膠支座(原名夾層橡膠隔震墊)由多層橡膠和多層鋼板或其他材料交替疊置結合而成。是一種豎向承載力極大、水平剛度較小、水平位移容許值較大的裝置。它既能化解水平地震作用,又能承受豎向地震作用。這種“疊層橡膠支座”在91年獲美國發明專利,它的構造是一層橡膠一層鋼板的多層反復重疊,并在其中心部鉆孔安放鉛芯棒所組合成裝置的圓柱形支座。疊層橡膠支座形式見圖1.2。
3.1疊層橡膠支座隔震技術標準
3.1.1疊層橡膠支座隔震技術的國際標準發展情況
作為對導致一萬七千人死亡的1999年土耳其地震的回應,國際標準化組織ISO廠rC45開發了《彈性體隔震支座》國際標準項目。該項國際標準分三個部分,編號為22762.1,-2,和.3,其名稱為:
ISO/FDIS 22762.1彈性體隔震支座一第l部分一試驗方法
ISO/FDIS 22762.2彈性體隔震支座一第2部分一建筑物用一規范
ISO/FDIS 22762.3彈性體隔震支座一第3部分一橋梁用一規范
3.1.2我國疊層橡膠支座隔震技術標準發展情況
目前我國夾層橡膠墊隔震技術相關標準主要包括:
a、國家規范、標準、規程:
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010):
《疊層橡膠支座隔震技術規程》(CECSl26:2001);
《建筑隔震橡膠支座》(JGl 18.2000)。
b、疊層橡膠隔震支座性能檢驗:
檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。型式檢驗包括:
豎向力學性能(豎向剛度、豎向極限壓應力、豎向極限拉應力);
水平力學性能(水平剛度、等效粘滯阻尼比);耐久性(老化性能,徐變性能,疲勞性能);耐火性能和各種相關性能.
c、粘彈性阻尼器性能檢驗:
主要檢驗粘彈性阻尼器的耗能性能,疲勞性能及其極限變形能力。
3.2疊層橡膠支座隔震技術的適用范圍及技術特點
疊層橡膠支座隔震技術的適用范圍:
一般來說,疊層橡膠支座隔震技術可以適合各種用途的建筑,并都能獲得較好的隔震效果。
a、疊層橡膠支座隔震技術主要適用于我國6.-一9度地震區,20層以下的各類多層房屋(混凝土框架、磚石房屋、鋼結構、內框架、混合框架等);
b、出于結構的安全性、房屋內部物品的振動翻到、防止構件二次損壞等因素,更適合用疊層橡膠支座隔震技術的建筑物有:住宅(居民住宅、養老院、療養院)、公共建筑(劇院、醫院、旅館)、防災中心建筑(學校、消防局)、核電設施(核電站、倉庫)、尖端產業設施(研究所、超精密加工廠)、紀念性建筑物(紀念建筑、寺廟),同時也適用于橋梁防震、設備隔震、地下鐵道隔震、環境振動隔震等。
3.2.1疊層橡膠支座隔震技術有以下幾大特點:
a、具有足夠的豎向剛度和豎向承載力;
b、隔震效果明顯、穩定。具有足夠小的水平剛度,保證建筑物基本周期延長至2.3秒或3秒以上,同時還具有較大的水平變形能力,剪切變形可達到250%而不破壞:
c、具有恰當的阻尼比,能有效地吸收地震能量,減少上部結構的地震反應;
d、具有穩定的彈性復位功能,能在多次地震中自動瞬時復位;
e、構造簡單,安裝檢測修復方便;
f、具有足夠的耐久性,產品正常使用壽命為60.70年;
g、充分的工程應用經驗并成功地經受了真實地震的考驗;
h、具有耐反復荷載、耐疲勞、耐老化等特性。同時,疊層橡膠支座隔震建筑還具有以下優點:首先其設防目標一般可以提高一個設防等級,傳統建筑的設防目標是“小震(小于設防烈度)不壞,中震(等于設防烈度)可修,大震(高于設防烈度)不倒’’,而設計合理的基礎隔震建筑通常能做到“小震不壞,中震不壞或輕度破壞,大震不喪失功能”。其次還可適當降低上部結構的設防水準(一般可降低一度到一度半),這樣就有可能使建筑布置更加靈活,并可減少一些結構的構造措施或減小一些結構件的尺寸或配筋(如墻體厚度),從而使上部結構能節約部分土建造價。
4、隔震技術今后的發展趨勢
a、傳統的依賴結構延性的抗震措施是以一定的損傷為代價減小地震反應,應用減震效能技術則可以減小結構本身的損傷,對各類結構基本上能使用,其減震效果對地面運動特性依賴性較小,耗資也不是很大,因此是可以廣泛使用的方法。值得注意的是增大阻尼在減小結構相對位移反應和變形的過程中有時會使結構的絕對速度和加速度增大,從而對內部設備和人員帶來某些不利影響。
b、基礎隔震技術對在短周期內地面運動影響下的中短周期結構而言,其減震效果比消能技術更好,但對地面運動輸入特性比較敏感,不能完全消除共振的危險性。半主動控制和混合控制方法可以滿足不同的設防要求,對地面運動和結構本身不確定性的地適應能力更強,可以提高結構在地震作用下的安全性,引入智能元件以后,效果會更好,因此是值得重視的新領域。此外尚應在不同學科和專業之間開展合作和交叉研究,開發使用的裝置、機構和配套技術,盡快形成新的產業,以支持新技術的推廣應用。結構振動控制的研究和應用需要講傳統的建造技術與高新技術相結合,使結構的安全保障系統成為智能結構的重要組成部分,為人類營造一個更加安全舒適的工作和生活環境。
結束語
針對8度抗震區中的隔震技術和傳統抗震方法相比,其具有巨大的優越性,在突發性的、超過設防烈度的地震中不破壞、不倒塌,既保護建筑結構本身,又保護建筑物內部的儀器設備及人員的安全,經濟適用,將成為未來建筑抗震的主體。
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