建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用

張東梅

摘 要：隨著氣候以及地質(zhì)特點(diǎn)的變化，我國部分地區(qū)多發(fā)生地震災(zāi)害，不但影響了人們的生產(chǎn)生活質(zhì)量，還給人們的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)帶來極大的損失。建筑結(jié)構(gòu)加強(qiáng)隔震減震措施是非常必要的，本文分析了建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)；發(fā)展；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU352 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）11-0315-01

我國地處環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，由于地質(zhì)板塊的移動(dòng)，地震活動(dòng)頻度高。給人類社會(huì)帶來了無數(shù)的生命與財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)我們每個(gè)人都是一種考驗(yàn)，因此，人們?cè)絹碓街匾暩粽鸺夹g(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。隨著新技術(shù)和新理念的發(fā)展，尤其是基礎(chǔ)隔震技術(shù)前景越來越廣闊，成為建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中減輕地震災(zāi)害的有效手段。在建筑物的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一個(gè)隔震層，在結(jié)構(gòu)底部與基礎(chǔ)頂面之間的隔震消能裝置，延長結(jié)構(gòu)的周期，增大結(jié)構(gòu)的變形能力，使結(jié)構(gòu)的位移集中于隔震層，采取有效的防御保護(hù)措施，達(dá)到良好的隔震效果。

1 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及主要類型

筑物結(jié)構(gòu)嚴(yán)實(shí)，因此必須重視建筑物內(nèi)外的柱子的設(shè)計(jì)。在地基與屋頂之間的連接，首先要確定柱子與地基之間緊密結(jié)合，才能更好的確保柱子結(jié)實(shí)的程度。一旦發(fā)生地震，若保證柱子有很好的張力，保持與地面以及屋頂之間緊密結(jié)合，能夠保證屋頂不出現(xiàn)坍塌的問題。在設(shè)計(jì)柱子的時(shí)候要根據(jù)建筑整體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，采用螺旋設(shè)計(jì)，達(dá)到分?jǐn)?shù)力的作用點(diǎn)，均勻地將沖擊力分?jǐn)?shù)出去，承載更多的重量，保護(hù)柱體。

梁也是建筑結(jié)構(gòu)中另一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)，梁與柱連接，橫在半空中，是骨架結(jié)構(gòu)最上方的支撐，設(shè)計(jì)中最要關(guān)注的是跨度，在跨度大的情況下，應(yīng)加梁來分擔(dān)重量。否則，梁的中心會(huì)逐漸下移形成折彎，在實(shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)跨度比進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其達(dá)到更好的延展性。在施工之前要進(jìn)行精確的測(cè)量計(jì)算，杜絕發(fā)生折彎破壞。

隔震設(shè)計(jì)是目前我國研究較多的抗震方法，是新興的技術(shù)領(lǐng)域。設(shè)計(jì)思想主要是在建筑物的底端增加隔震裝置，使得建筑結(jié)構(gòu)與地面之間產(chǎn)生一定的空隙，此結(jié)構(gòu)間有空氣可以流動(dòng)。一旦發(fā)生震動(dòng)，借助氣流的流體作用，提供建筑物整體所需要的剛度，形成弧狀柔性結(jié)構(gòu)。在巨大的反作用力的情況下，大大削弱沖擊波向上的沖擊力。增強(qiáng)承載力，在一定程度上減少震動(dòng)產(chǎn)生的巨大能量，達(dá)到隔震的效果。

2 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的發(fā)展

在地震產(chǎn)生的過程中將有巨大的震動(dòng)力和搖擺力，建筑物受到地震波的沖擊容易產(chǎn)生巨大的晃動(dòng)與顫抖，甚至?xí)?dǎo)致整體的坍塌。因此，在建筑物本身進(jìn)行隔震減震處理是非常重要的，能夠達(dá)到好的效果，在一定程度上減少經(jīng)濟(jì)損失。隔震減震技術(shù)在我國已經(jīng)經(jīng)歷了很長的歷程，在實(shí)踐中不斷完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，借助人力來扭轉(zhuǎn)天災(zāi)的損失。隨著科技水平不斷發(fā)展，積累隔震減震領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，充分應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)。

通過近幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代隔震技術(shù)已逐漸走向成熟，其中比較主要的有橡膠隔震支座、滑移隔震支座。但是在應(yīng)用隔震技術(shù)，還存在一些技術(shù)難點(diǎn)有待解決。比如在長周期結(jié)構(gòu)中隔震技術(shù)的應(yīng)用，多維地震動(dòng)控制技術(shù)的研究，開發(fā)出具有豎向隔震效果突出的隔震系統(tǒng)。完成隔震建筑設(shè)計(jì)規(guī)程的制訂工作，研究實(shí)用設(shè)計(jì)方法和軟件，在實(shí)踐中還需不斷的完善，不斷補(bǔ)充和改進(jìn)。由于軟土場地的建筑物在地震時(shí)往往破壞嚴(yán)重，嚴(yán)格按照隔震結(jié)構(gòu)施工規(guī)范去做，在軟土場地中采用先進(jìn)的隔震技術(shù)。大力開發(fā)新型隔震元件、隔震體系，保證隔震支座的安全性、耐久性，隔震器及其組成材料力學(xué)性質(zhì)的長期穩(wěn)定性。因此，改進(jìn)和優(yōu)化現(xiàn)有隔震建筑體系，有必要引入專業(yè)的理論，針對(duì)隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析，開發(fā)具有自適應(yīng)能力的智能型隔震系統(tǒng)，深入研究考慮不確定性因素，進(jìn)一步提高現(xiàn)有隔震體系的質(zhì)量。

3 建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的應(yīng)用

目前在我國隔震技術(shù)在建筑工程施工中逐漸得到了較廣泛的應(yīng)用，其適用范圍比較廣，無論是新建建筑項(xiàng)目，還是已經(jīng)建成的建筑進(jìn)行加固施工都比較適用。在建筑的防火層或者是設(shè)備層更應(yīng)該增加隔震減震設(shè)計(jì)，充分起到保護(hù)建筑物主體的作用?；A(chǔ)隔震研究在我國得到了非常高的重視程度，國內(nèi)外都對(duì)基礎(chǔ)隔震體系進(jìn)行了研究，我國建造的各類基礎(chǔ)隔震體系的建筑物越來越多，已得到了廣泛的應(yīng)用。常應(yīng)用的基礎(chǔ)隔震體系有以下幾種：

橡膠支座隔震體系，包括鉛芯疊層橡膠支座、普通疊層橡膠支座、高阻尼疊層橡膠支座等。阻尼比大、周期長、隔震效果明顯。橡膠支座隔震體系的優(yōu)勢(shì)很多，比如豎向承載力大；具有很強(qiáng)的彈性復(fù)位功能，耐久性好，受地基不均勻沉降的影響較小，隔震效果明顯。第二，滑動(dòng)摩擦隔震體系，設(shè)置摩擦阻尼器組成的隔震系統(tǒng)，是在基礎(chǔ)面上設(shè)置滑移層，隔開基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)。當(dāng)滑移層受地震作用大于摩擦力時(shí)，產(chǎn)生一定滑擦力，并通過滑移來消耗地震能量，從而抑制地震能量的向上傳遞。第三，粘彈性隔震支座體系，是一種典型的速度相關(guān)型隔震支座，通過粘彈性阻尼器作為隔震裝置。在施工的過程中利用粘彈性材料的變形性，實(shí)現(xiàn)減震的效果。目前應(yīng)用最多的是疊層橡膠隔震支座，主要有鉛芯橡膠隔震支座和天然橡膠隔震支座，前者是在天然橡膠支座中心增加鉛芯制作，后者是由鋼板層和橡膠層粘結(jié)而成，二者的抗變形能力比較強(qiáng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，在我國減震技術(shù)在起步比較早，相應(yīng)的技術(shù)手段在實(shí)踐的過程中逐漸的完善，隔震技術(shù)同傳統(tǒng)抗震體系相比，發(fā)展較緩起步較晚，屬于新興的技術(shù)領(lǐng)域，具有巨大的優(yōu)越性，在實(shí)際的應(yīng)用中起著著至關(guān)重要的作用。尤其在突發(fā)性的超過設(shè)防烈度地震中能夠保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)本身，不破壞、不倒塌，建筑物內(nèi)部的儀器設(shè)備及人員得到安全的保護(hù)。它為人類減輕地震災(zāi)害提供了一條合理的新途徑，經(jīng)濟(jì)適用，擁有了低價(jià)、高效、高性優(yōu)勢(shì)，是人類抗震技術(shù)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。在未來應(yīng)該大力支持基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的應(yīng)用，我們應(yīng)該加大研究的力度，為減輕地震災(zāi)害提供新的技術(shù)和方法，在該領(lǐng)域中不斷的突破。

參考文獻(xiàn)

[1]王志強(qiáng)，劉梅妍.建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].城市建筑，2017（3）.

[2]黃佼佼.橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中減隔震技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐微探[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2016（7）.

[3]高 鵬.建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐微探[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（19）.

收稿日期：2018-3-15