沈鋒
唐山銘嘉建筑設(shè)計咨詢有限公司 河北省 063000
摘要:隨著氣候以及地質(zhì)特點的變化,現(xiàn)如今中國黃河以南以西藏、云南等地區(qū)為中心,多發(fā)生地震災(zāi)害,在一定程度上給人們的生產(chǎn)生活帶來嚴重影響,對人們的經(jīng)濟財產(chǎn)帶來極大的損失。因此,在增強人們抗震意識的前提下,對于建筑結(jié)構(gòu)也要加強隔震減震措施,本文首先分析建筑結(jié)構(gòu)隔震減震的原則,隨即探討建筑結(jié)構(gòu)中隔震減震技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);隔震減震,發(fā)展應(yīng)用
一、前言
由于地質(zhì)板塊的移動,我國處于亞歐板塊震動多發(fā)帶的邊緣,在加上最近我國發(fā)生地震災(zāi)害次數(shù)的增多,對我們每個人都是一種考驗,同時要求我們不斷普及地震防護以及自救知識,并且對政府及有關(guān)部門提出更高的要求,及時加固房屋及大型建筑物,對于新建設(shè)的建筑物要做好隔震減震處理,給予人們相對安全的生活居住環(huán)境,并要防御二次地震帶來的傷害。
二、建筑結(jié)構(gòu)隔震減震設(shè)計原則
1.建筑結(jié)構(gòu)中柱的設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為重要的就是柱的設(shè)計,因為有了柱子的支撐才能撐起整棟建筑物,可以說是建筑物中的所有柱子承載了整個建筑物百分之九十的重量,若想使得整個建筑物結(jié)構(gòu)嚴實,承重敦實,對建筑物內(nèi)外的柱子設(shè)計就要別有用心,不可麻痹大意。而且在地基與屋頂之間的連接,靠的就是這中間的柱子過度,若果柱子不結(jié)實,就更不用想象屋頂能夠牢固。首先要確定柱子與地基之間緊密結(jié)合,因為如果一旦發(fā)生地震,通過地殼的劇烈震動,最先搖晃的就是柱子,若果能夠保證柱子有很好的張力,就可以在地殼運動過程中,保持與地面以及屋頂之間緊密結(jié)合,通過強大的支撐能力就可以保證屋頂不至于坍塌,這樣,即使是地殼水平地移動也只是整個建筑物整體的搖擺,不至于整體塌陷。因此,在設(shè)計柱子的時候要采用螺旋設(shè)計,這樣就可以分數(shù)力的作用點,不會全部作用到整個柱面,就可以均勻地將沖擊力分數(shù)出去,保護柱體,而且,要根據(jù)建筑整體結(jié)構(gòu)的特點,計算好使用多少根柱子合適,既不會浪費原料占用過多空間,又可以承載更多的重量,抗震效果較好。
2.建筑結(jié)構(gòu)中梁的設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)中另一個重要的結(jié)構(gòu)當然就是梁,因為梁是橫在半空中,通過與柱連接,構(gòu)成整個建筑的主體結(jié)構(gòu),成為骨架結(jié)構(gòu)最上方的支撐,因此在梁的設(shè)計中最要關(guān)注的就是跨度,如果跨度較大,就需要多加梁來分擔(dān)重量,否則在重力以及張力的作用下,梁的中心會逐漸下移形成折彎,為了有更好的延展性,就要對跨度比進行適當?shù)恼{(diào)整,通過實際計算發(fā)現(xiàn),梁的延展性最佳時的系數(shù)比值為5,比值達到8時都會有很好的表現(xiàn),但是當跨度比為1時,延性系數(shù)會下降到3,這時候就十分危險,很容易產(chǎn)生折彎破壞,所以,在施工之前要進行精確的測量計算,避免產(chǎn)生破壞。
3.建筑結(jié)構(gòu)中隔震設(shè)計
隔震設(shè)計是近幾年來新興的技術(shù)領(lǐng)域,是目前我國研究較多的革新抗震方法,隔震設(shè)計思想,主要是想在建筑物的底端增加隔震裝置,阻尼器是目前使用最為廣泛的裝置,設(shè)計思想主要是通過在建筑物與地面之間安裝的阻尼使得建筑結(jié)構(gòu)與地面之間產(chǎn)生一定的空隙,形成弧狀柔性結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)間有空氣可以流動,借助氣流的流體作用,一旦發(fā)生震動,就可以產(chǎn)生巨大的反作用力,可以削弱沖擊波向上的沖擊力,減少地震產(chǎn)生的能量向上傳遞,擁有了這層隔離層的存在就可以一定程度上減弱沖擊力。
4.建筑結(jié)構(gòu)中減震設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計目前使用的較為廣泛的就是橡膠,橡膠由于具有較好的柔性與彈性,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中使用橡膠可以吸附因為震動產(chǎn)生的巨大的反作用力與反向沖擊能量,而且,橡膠質(zhì)地柔軟,表面較光滑,內(nèi)部分子運動相對較快,較為活躍,這樣就可以吸附更多的反作用力,同時削弱向上方傳遞的能量,這就可以在一定程度上減少震動產(chǎn)生的巨大能量。支撐是現(xiàn)代建筑體系中重要的一環(huán),尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)中最為常見,其不但可以提供建筑物整體所需要的剛度,也擁有強大的承載力。
三、建筑結(jié)構(gòu)隔震減震技術(shù)發(fā)展
由于地震產(chǎn)生的巨大震動以及搖擺力,使得在地面上的建筑物受到地震波橫向、豎向的沖擊,這就造成地面上的建筑物受到外力作用產(chǎn)生巨大的晃動與顫抖,更嚴重者會使得建筑物整體坍塌,這將造成巨大的災(zāi)難,因此,如果對建筑物本身進行隔震減震處理,就可以在一定程度上減少經(jīng)濟損失。
對于建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震技術(shù)研究在我國已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的歷程,從人們意識到地震會給人類帶來災(zāi)難的同時,就加大力度對其進行研究,想要借助人力來扭轉(zhuǎn)天災(zāi)的損失,讓人們不至于每天都生活在恐慌之中,可以憑借自己的智慧為我們美好家園做點什么,直到我們的知識結(jié)構(gòu)不斷完善,科技水平不斷發(fā)展,同時學(xué)習(xí)向日本這些地震多發(fā)國,在隔震減震領(lǐng)域較豐富的經(jīng)驗。此時,我們在面對地震時便不再像之前那么怯懦,雖然我們需要做的還有很多,但是,我們現(xiàn)在已經(jīng)見到了成效,我們不再束手無策。
減隔震技術(shù)的應(yīng)用,會給傳統(tǒng)建筑設(shè)計帶來一定的影響。減隔震構(gòu)件的設(shè)置會對建筑空間劃分、墻體位置、空間形態(tài)產(chǎn)生影響,這就要求非結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)該了解其相關(guān)要求,盡可能的選擇合理的平面布置形式,并將必要的減隔震構(gòu)件加以隱藏或裝飾。
四、建筑結(jié)構(gòu)隔震減震技術(shù)實際應(yīng)用
隔震減震技術(shù)目前在我國建筑工程施工過程中已經(jīng)得到了較廣泛的應(yīng)用,而且不僅僅是新建建筑項目中,在已經(jīng)建成的建筑進行加固施工時也有了很多的應(yīng)用,尤其是在云南、甘肅、福建等地在建筑的防火層或者是設(shè)備層增加隔震減震設(shè)計。有些地理條件允許的施工場地還可以建設(shè)減震墻,通過減震墻的設(shè)計起到保護建筑物主體的作用。而且,隨著對隔震減震技術(shù)研究的深入,投入的人才、資金的不斷增多,有更多的科技人員獻身到該領(lǐng)域,并不斷提出新的思想,比如,像高層隔震是否可行,都以進入實際論證階段,并且對于隔震裝置的安裝部位也更加廣泛,不僅局限于建筑物的底部。建筑施工使用的材料中是否可以加入抗震劑,增強骨架結(jié)構(gòu)的剛度與撓性,等等都將起到極大的作用。
五、結(jié)束語
減震技術(shù)在中國起步較早,并有了比較完善的技術(shù)手段,在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠得到相對完善的應(yīng)用,隔震技術(shù)是最近新興的技術(shù)領(lǐng)域,發(fā)展較緩起步較晚,但在實際應(yīng)用中卻有著至關(guān)重要的作用,因此,要求我們加大對其研究的力度,不斷鼓勵技術(shù)創(chuàng)新,在該領(lǐng)域取得不斷的突破,有朝一日使得人們能夠在地震面前沒有恐慌,沒有畏懼,因為我們有很好的防御保護措施。
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