基礎(chǔ)隔震施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

郝齊程

(河南五建建設(shè)集團有限公司，河南 鄭州 450000)

一 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特殊性

1.水平荷載已成關(guān)鍵性因素

在高層建筑工程施工中，采用基礎(chǔ)隔震施工技術(shù)已是必須。這是因為樓房自身的體重以及樓房表面承擔的荷載力都會在豎構(gòu)件里面發(fā)生作用，從而引起軸力以及彎矩的數(shù)值發(fā)生變化，并且這些數(shù)值會跟樓房原本的高度成一次方的正比例，而水平方向的荷載力常會使結(jié)構(gòu)傾覆力矩的產(chǎn)生，加上豎構(gòu)件結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的軸力，都跟樓房本身的高度呈兩次方正比;此外，從另一個層面來講，豎向荷載有時候?qū)τ谝恍└叨群愣ǖ臉欠縼碚f屬于定值，然而水平方向的風荷載以及地震所產(chǎn)生的作用卻是隨時會發(fā)生變化的，它們的數(shù)值一般根據(jù)結(jié)構(gòu)動力特性的情況而出現(xiàn)大幅度的變化。

2.不能忽視軸向變形問題

高層建筑施工過程中，一般豎向荷載數(shù)值比較大，常會引起柱中軸向變形現(xiàn)象的產(chǎn)生，進而還會給連續(xù)粱的彎矩帶來一定的影響。這時需要根據(jù)軸向的變形情況來計算并調(diào)整下料的長度。此外還會影響到構(gòu)件的剪力及側(cè)移，所以施工時一定要充分考慮構(gòu)件的變形情況，以免影響到工程的正常施工和防震效果。

3.側(cè)移屬于控制指標

將高層建筑物跟較低的樓房作比較可知，結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)移是影響高層建筑物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。日前隨著人們生產(chǎn)生活的需要，高層建筑物的層高一直呈上漲趨勢，這就促使水平荷載下結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)移變形的現(xiàn)象逐步增多，進而影響了建筑物的防震效果，所以施工人員很有必要按照施工規(guī)范規(guī)定的范圍來控制結(jié)構(gòu)側(cè)移的距離。

高層建筑物的結(jié)構(gòu)要比低矮樓房的結(jié)構(gòu)柔軟一些，如果發(fā)生了地震就會出現(xiàn)變形情況因而變得更加大起來。為了增強建筑物的變形能力，防止倒塌事故的發(fā)生，施工人員必須在構(gòu)造開始時便采取有效措施處理好容易引發(fā)安全事故的隱患部位，以此來確保隔震層結(jié)構(gòu)的延續(xù)性。

二 高層隔震體系具有特殊性

1.高層以及超高層防震體系跟尋常的隔震體有著很大的不同之處，因而具有特殊性。施工人員在對高層建筑進行施工時，上部的結(jié)構(gòu)很難達到剛體運動假定的標準，但是高振型反應(yīng)分量所帶來的好影響是容忽視的，而且不能簡單的根據(jù)第一振型結(jié)構(gòu)就將上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)確定好。

2.一般高層或者超高層結(jié)構(gòu)中的水平地震力會產(chǎn)生很大的傾覆力距，一旦發(fā)生大的地震或者有強風的作用，安裝隔震支座的位置有可能產(chǎn)生拉應(yīng)力，所以如何解決好隔震支座處的拉應(yīng)力成為高層建筑防震施工中的重要問題。

3.一般高層或者超高層都具有比較長的自振周期，這就需要將高層隔震建筑的使用周期延長，從而取得良好的隔震施工效果。隔震支座的低彈性以及大變形能力主要是因為強震以及強風作用而產(chǎn)生的，所以施工人員要從這著眼來分析其產(chǎn)生的原因以及該采取怎樣的措施來有效解決這個問題。

三 建立完善的高層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)

所謂基礎(chǔ)隔震建筑系統(tǒng)是指將隔震層設(shè)置在建筑物基礎(chǔ)以及上部結(jié)構(gòu)之間，一般會把建筑物分為三個部分，第一個是上部結(jié)構(gòu)，第二個是隔震層，第三個是下部結(jié)構(gòu)。地震發(fā)生時的能量常從下部結(jié)構(gòu)傳送到隔震層中，而且大多都被隔震層里面的隔震裝置吸收掉了，只剩下很少的一部分被傳到上部結(jié)構(gòu)里面，這時便能從最大程度上將地震的影響力降低，進而確保了隔震建筑的穩(wěn)定以及安全性?，F(xiàn)如今通過人們的不斷研究和探索已經(jīng)開發(fā)出一套系統(tǒng)、實用的基礎(chǔ)隔震技術(shù)，然而當前最常用的還是疊層橡膠支座建立起來的隔震系統(tǒng)。它具有穩(wěn)定可靠的性能，其隔震元件是以特制的疊層橡膠支座，這種支座在結(jié)構(gòu)、配方以及施工工藝上都比較特殊，因而屬于橡膠厚制品。

四 高層建筑基礎(chǔ)隔震技術(shù)施工

傳統(tǒng)建筑中采用的抗震結(jié)構(gòu)是借助結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件將地震帶來的能量消耗掉，施工設(shè)計時應(yīng)該把地震產(chǎn)生的作用力看成一種額外的附加荷載，但是必須把它和結(jié)構(gòu)上的其它荷載組合在一起進行設(shè)計和驗算看能否達到施工規(guī)范要求的標準。而新型隔震建筑則多設(shè)置了變形以及耗能裝置，比如采用的橡膠隔震支座不僅能夠像建筑物提供豎向承載力和彈性得位能力，還具有極佳的變形能力;另外一種鉛芯橡膠制成的隔震支座還可以將地震產(chǎn)生的能耗降低。

在高層建筑物中采用基層隔震技術(shù)可以把上部結(jié)構(gòu)所承受的地震作用減小到3到6倍左右，發(fā)生地震時高層建筑上部結(jié)構(gòu)通常第一振型多一些。像干剛體平動大體上不會出現(xiàn)太大的反應(yīng)，而隔震層發(fā)生的較大位移會把上部結(jié)構(gòu)所承受地震荷載降低。根據(jù)施工規(guī)范要求采取一定的基礎(chǔ)隔震措施以后，地震上部結(jié)構(gòu)受到地震的影響就比較小，且構(gòu)件自身以及內(nèi)部的設(shè)備也都不會被破壞或者失去正常使用功能，此外不會對室內(nèi)外生活以及工作人員帶來危害，更不會讓他們收到強烈搖晃的影響。即便發(fā)生了強震人們的生命財產(chǎn)安全也得到了有利的保障，不僅省去了疏散人員的麻煩，也剩下了房屋修理的費用，從整體上保證了整個建筑物的安全。

在將基礎(chǔ)隔震施工技術(shù)應(yīng)用到高層建筑物中時，需注意以下三點:

1.有效地延長建筑物的隔震效果。在對高層建筑工采用了基礎(chǔ)隔震施工措施以后，建筑物的隔震效果便會延長，也就是說建筑物的基本振動周期會增加。通常高層建筑物的基本振動周期在3秒以上，如果采取了必要的隔震措施以后就會把建筑物的基本振動周期延長至5秒或者更多。

2.傾覆作用會促使隔震組件受到拉力的影響。施工人員在對隔震組件進行設(shè)計時一定要充分考慮拉力的作用，所以在完善建筑工程防震施工規(guī)范時一定要事先對拉力進行試驗。

3.小地震以及風力產(chǎn)生的影響。在對隔震層進行設(shè)計時施工人員一定要充分考慮地震力的作用，這是因為一些小地震或者風力也會影響到隔震組件功能的發(fā)揮。

五 結(jié)語

總而言之，從我國當前有關(guān)超高層隔震房屋建筑的施工和設(shè)計方面的案例來看，很多方面還存在著不足，這就需要相關(guān)人員不斷地加強隔震建筑施工技術(shù)的研究工作，進而提高房屋建筑的施工效率以及施工質(zhì)量。