我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的分析與運用

蘇曉春

摘?要：面對我國建筑結(jié)構(gòu)數(shù)量增多、類型各樣的狀況，有關(guān)設(shè)計工作人員不得不考慮整個建筑對自然災(zāi)害的防御能力，尤其是隔震水平自然成為研究的重點。因此，本文從地震巨大危害性的論述出發(fā)，對研究建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的必要性做進一步闡釋，并分析了我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)及其運用情況，希望能為加強建筑防御能力提供些許幫助。

關(guān)鍵詞：我國建筑結(jié)構(gòu);隔震技術(shù);必要性;應(yīng)用及發(fā)展

文章編號：2095-4085（2020）06-0082-02

地震是難以預(yù)料、難以防控、破壞較大的災(zāi)害。建國以來，我國發(fā)生了多次大大小小的地震災(zāi)害，本文統(tǒng)計了一些較為代表性的震災(zāi)情況進行分析[1]。

由表1可看出，震災(zāi)給我國帶來經(jīng)濟損失較大的包括2008年汶川地震、1994年臺灣海峽地震和2013

年四川雅安地震等，其中汶川地震破壞最大。在傷亡人數(shù)上，大多數(shù)地區(qū)的震災(zāi)都導(dǎo)致了很大的傷亡，嚴重影響了人們的生活與生產(chǎn)。所以，提高隔震技術(shù)引起社會強烈關(guān)注，優(yōu)化隔震技術(shù)的處理，加強隔震技術(shù)的研究與運用已是大勢所趨。

1?當前研究建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的必要性

地震災(zāi)害給我國帶來的經(jīng)濟、人力與資源等損害是難以計數(shù)、難以恢復(fù)的，這說明提高建筑結(jié)構(gòu)在震災(zāi)面前的防御能力相當重要。早先建筑結(jié)構(gòu)的震災(zāi)防御設(shè)計中，包括造成材料鋪張浪費的剛性結(jié)構(gòu)體系，層間變形大、剛度較弱的柔性結(jié)構(gòu)體系與后來僅有被動防御作用的延性結(jié)構(gòu)體系。為解決這些問題，優(yōu)化的隔震技術(shù)就此產(chǎn)生。隔震技術(shù)的合理運用，對于減少震災(zāi)的破壞效果良好，因此，分析我國建筑結(jié)構(gòu)的隔震技術(shù)意義重大。

2?我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的分析

2.1?隔震技術(shù)的基本概念

隔震技術(shù)是指設(shè)計相應(yīng)的裝備對地震破壞力進行隔離的技術(shù)，把隔震支座置于建筑結(jié)構(gòu)底層或結(jié)構(gòu)層內(nèi)，通過軟化這個結(jié)構(gòu)實現(xiàn)以柔克剛的防震目的，具有防護能力強、安全性高、抵抗再生災(zāi)難、設(shè)計自由、造價低等優(yōu)越性[2]。按隔震支座位置分為基礎(chǔ)隔震與層間隔震。層間隔震有較強的普適性，基礎(chǔ)隔震主要針對底層空間足、山區(qū)沿海等的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.2?隔震技術(shù)的設(shè)計原理

這種技術(shù)主要由橡膠隔震支座與阻尼器等裝置在建筑的結(jié)構(gòu)層或底層對地震的沖擊力進行隔離，使建筑結(jié)構(gòu)的自振周期增加、阻尼變大，降低震災(zāi)對建筑上部的沖擊，以實現(xiàn)良好的減震效果。即利用隔震層較強的緩沖作用減輕地震對建筑上部的沖擊力，使建筑水平地震加速度反應(yīng)減緩約60%，建筑整體僅產(chǎn)生輕度晃動與變形，以提高建筑結(jié)構(gòu)防御能力。

2.3?建筑結(jié)構(gòu)層間隔震技術(shù)分析

此技術(shù)重要一環(huán)為隔震支座的設(shè)計，分為疊層橡膠、滑板及滾動等支座類型。疊層橡膠支座運用成熟且廣泛，其是復(fù)合橡膠薄片與鋼板形成的，二者讓隔震效果大增。這種支座的豎直最大壓應(yīng)力會受到鋼板屈服強度的正向影響，當橡膠支座橫向移動距離是內(nèi)部直徑的0.55倍時，承擔起極限軸向壓應(yīng)力。橡膠支座橫豎方向都承受一定壓應(yīng)力，這需有更大的水平剛度，所以層間隔震技術(shù)的設(shè)計，十分關(guān)注水平方向的剛度與極限變形能力等參數(shù)。

2.4?建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震技術(shù)分析

基礎(chǔ)隔震技術(shù)主要涉及滑移式、擺動式與懸吊式三種[3]。滑移式隔震是把滑移面設(shè)計在建筑的上部以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間，使用摩擦系數(shù)小的材料，確保建筑結(jié)構(gòu)面臨震災(zāi)時可產(chǎn)生有效水平滑動，隔斷地面對建筑上部的作用力，切實達到減震目的。擺動式隔震技術(shù)是把合理的擺動框架建立于高層建筑基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)上，重點為一些短柱群或樁基類型結(jié)構(gòu)，徹底增長了自振周期，以保持減震能力。懸吊式隔震技術(shù)是把隔震裝置吊掛在建筑里面的大型鋼架或者鋼筋混凝土內(nèi)筒結(jié)構(gòu)上，以保證結(jié)構(gòu)間的協(xié)同效應(yīng)，增大基礎(chǔ)隔震作用。

3?我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的運用情況

我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的運用分成兩個時期，第一個時期主要為摩擦滑移隔震技術(shù)，盛行于1993年以前;之后橡膠支座隔震技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位[4]。本文主要研究我國橡膠支座隔震技術(shù)運用情況，做出了相關(guān)的建筑面積統(tǒng)計圖，以促進現(xiàn)代隔震技術(shù)的發(fā)展。

由圖1可見，橡膠支座隔震技術(shù)應(yīng)用大致可分為三個時期：規(guī)模試點時期，大約從1993年開始，橡膠支座隔震建筑首先在幾個地震高發(fā)地區(qū)試點。擴大試點時期，1995年和1996年相繼在山西、四川、江蘇等省域建造了很多隔震建筑，打下了橡膠支座隔震技術(shù)推廣運用的根基，很大程度推動了國產(chǎn)橡膠隔震支座的研發(fā)。推廣運用時期，1995年以后，我國眾多單位著手橡膠支座的自主研發(fā)且產(chǎn)業(yè)化，推動了國內(nèi)橡膠支座隔震技術(shù)走進了批量推廣運用的時期。從1997年開始，橡膠支座隔震建筑開始在各地推廣，建筑面積顯著擴大。

4?結(jié)?語

我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)值得推廣與創(chuàng)新 ，具備強化建筑抵御能力、處理不同建筑疊加導(dǎo)致的不規(guī)則性、對已有建筑的減震加固等廣闊運用前景 。建筑隔震技術(shù)的綜合性較強，但相應(yīng)隔震裝置的材料、精度等存有不足，相關(guān)人員需進一步跟進研究與探討。

參考文獻：

[1]王靜.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與隔震技術(shù)應(yīng)用研究[J].今傳媒，2016，24（11）：155-158.

[2]曹培文.建筑結(jié)構(gòu)隔震減震技術(shù)應(yīng)用初探[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2015，（4）：121-122.

[3]楊劍波.建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震技術(shù)分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2018，16（6）：243-244.

[4]蘇經(jīng)宇，曾德民.我國建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].地震工程與工程振動，2001，（S1）：94-101.