建筑构造防震技术考虑.docx

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1、建筑构造防震技术考虑 “隔震顾名思义就是隔离地震，即在建筑物基础、底部或下部构造与上部构造之间设置由隔震器、阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个构造体系的自振周期，减少输入到上部构造的地震能量，到达预期防震要求。消能减震技术指在房屋构造中设置消能器，通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼，以消耗输入构造的地震能量，到达预期的防震减震要求。隔震和消能减震设计都是通过特殊装置，消耗输入构造的地震能量，减小地震对建筑物的作用效应，降低上部构造的地震反响，到达柔性防震的目的。下面简单比照分析一下两类构造防震技术的优缺点：对于钢筋砼构造建筑，目前世界各国多采用“刚性抗震法，这种方法

2、是“硬抗法。靠加大抗侧力构件如梁、柱的截面；增大配筋；提高混凝土标号等来提高建筑物本身的刚度和延性，到达抗震的目的。其优点是：经太多年的发展研究，有一套成熟系统的理论；实践经历丰富；技术成熟。它有其成功之处，但也有很多缺乏：1在增大建筑物刚度的同时，会引起地震加速度增大，相应地遭受地震作用的效应更强。2建筑构造本身刚度无论多大，当遭到强烈地震作用时，其抵抗能力仍相当有限，很难做到“大震不坏，仅能做到“大震不倒。3在如今的房价水平较高的情况下，提高整个建筑物抗震性能，虽讲对购房者来讲是极大的心理安慰，但其导致工程总造价提高，大幅增加的建筑成本可能令购房者无法承受。隔震技术是近代地震研究者为防震减

3、震找到的一种有效措施。隔震技术在上个世纪得到了较大的发展。美国洛杉矶地震和日本阪神地震以及新西兰地震等资料表明，碰到大地震时，很多抗震建筑物均遭到不同程度的毁坏或倒塌。而合理设计的隔震建筑物，不仅整个建筑未遭到损害，而且连内部物品均完好无损。十分是2010年9月4日新西兰南岛发生的7.2级地震中，由于大量采用隔震技术，几乎无人员死亡。这充分证明了隔震构造的安全性和有效性，更增添了其推广的力度。我国从上世纪9年代也逐步开场研究、使用隔震技术，依托国家“八五科技攻关项目，完成了隔震技术从产品研制、设计方法到施工技术的研究。2001年我国初次将隔震建筑设计纳入抗震规范中，为隔震技术的发展奠定了基础。

4、2010版抗震规范又明确隔震是一种有效减轻地震灾祸的技术，并且吸收国内外研究成果中较成熟的内容，仅列入橡胶隔震支座的相关内容。该抗震规范中也明确指出：在隔震设计的方案比拟和选择时仍应注意：1隔震技术对低层和多层建筑比拟适宜；2根据橡胶隔震支座抗拉屈从强度低的特点，提出需限制非地震作用的水平荷载等要求；3硬土场地即我国抗震规范中的、类场地土较合适建隔震房屋。地震时隔震建筑的变形主要集中在隔震层，隔震一般可使上部构造的水平地震加速度反响降低60%左右，进而消除或有效减轻构造的地震损坏。目前各国实际工程中应用最多的隔震支座有两大类:橡胶支座和滑动隔震支座。其中叠层橡胶支座应用的最广，迄今90%以上的

5、隔震建筑应用该支座。隔震技术日趋成熟，经理论分析、试验研究、工程试点和大震检验，证实其经济性和有效性与传统的抗震构造相比有显著提高，有广阔的发展应用前景。其缺点是：只能减小水平向地震作用，却不能隔离构造的竖向地震作用。穿过隔震层的设备配管，配线应采用柔性连接或其他有效措施适应隔震层的罕遇地震水平位移，增加了造价。消能减震是通过附加阻尼或阻尼器的非线性滞变耗能减小构造的地震反响，进而保护主体构造不发生损伤或仅发生小的地震损伤。消能部件可由消能器及斜撑、墙体、梁等支撑构件组成。消能器可采用速度相关型、位移相关型或其它类型。速度相关型消能器指黏滞性消能器和黏弹性消能器等；位移相关型消能器指金属屈从消

6、能器和摩擦消能器等。消能减震技术有很多优点：消能部件不承受构造重力，因而，地震后即便消能部件发生了塑性变形，也不会影响构造的承重，相当于采用非构造构件来保护主体构造，且消能部件比隔震支座更易于更换；消能减震技术不受构造类型限制，适用于多种延性构造，在新建和抗震加固建筑中均可使用。采用消能减震方案能够有效减少构造在风作用下的位移和加速度响应已经得到实际工程验证。大量计算数据和实验室研究结果表明，通过合理布置消能减震装置，该技术对减少构造地震反响也是特别有效的。它能够同时减小构造的水安然平静竖向地震作用，这是它与隔震技术最大的区别。隔震和消能减震在构造设计时还有一个区别：隔震后的上部构造抗震计算能

7、够根据降低后的水平地震影响系数最大值计算，即水平地震计算时地震烈度可根据水平向减震系数降低半度到一度半。而采用消能减震方法抗震计算时地震烈度是不能降低的。另外，规范还明确规定采用隔震和消能减震设计后上部构造的抗震构造措施能够适当降低，但不得超过一度。目前，隔震和消能减震技术在我国推广中碰到的问题：由于是新技术，其理论还在发展和完善阶段，其中某些技术的安全性和适用性还有待于进一步研究和改良，国家在推广中也比拟慎重；设计及施工人员固然已经逐步认同这两项技术，但到达熟练把握和科学运用还有待于时日；隔震和消能减震构件的设置必然会增加建设投资。所以讲，各种防震技术都有其优点和弊端，构造设计人员应根据建筑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑构造方案和建筑使用要求等，将隔震或消能减震方案与采用抗震设计的方案进行技术、经济可行性以及安全性的比照分析后，确定最终设计方案。