房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用

◎于鴻飛

地震對于房屋建筑的破壞力是較大的，一旦發(fā)生，如房屋建筑的抗震、隔震能力不足，就可能造成房屋建筑損壞，甚至垮塌，給房屋建筑使用者的生命和財產(chǎn)安全造成危害。房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)是一種較為可靠的房屋隔震技術(shù)手段，其主要是通過對房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行隔震改造，來提高房屋抗震能力，減少房屋垮塌、破壞的威脅，對于保證房屋建筑使用安全，發(fā)揮著重要的作用?；诖?，本文將針對房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用展開探討。

房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用，主要是通過基礎(chǔ)隔震體系的科學(xué)構(gòu)建，使房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以較為有效地削弱地震能量向上部建筑結(jié)構(gòu)的傳遞，進而降低地震對建筑上部結(jié)構(gòu)的破壞作用，達到抗震減損的效果，該技術(shù)體系在長期應(yīng)用中，已經(jīng)達到較高的成熟度，因而得到了較為廣泛的應(yīng)用。對房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用展開研究，對于探索房屋建筑有效隔震的可行路徑，也具有很大的必要性。

一、房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢

1.應(yīng)用難度低。

技術(shù)難度是影響一種技術(shù)應(yīng)用范圍和效果的重要因素，在房屋隔震方面，傳統(tǒng)隔震技術(shù)大多是從建筑整體復(fù)雜結(jié)構(gòu)和受力特性考慮，技術(shù)應(yīng)用難度大，且抗震措施的有效性也難以確定，有時不能在發(fā)生后發(fā)揮出良好的隔震作用?；A(chǔ)隔震技術(shù)在應(yīng)用中，發(fā)揮隔震作用的基礎(chǔ)隔震裝置本身構(gòu)造較為簡單，在隔震原理上，將來自地震的能力，通過隔震裝置的轉(zhuǎn)化、削弱后，僅將小部分傳遞至上層建筑結(jié)構(gòu)，這樣就能夠減少上層結(jié)構(gòu)所受到的地震能量的破壞。隔震原理簡單，應(yīng)用難度整體較低，能夠有效地適應(yīng)多種情況下的隔震技術(shù)應(yīng)用需要。

2.隔震效果好。

隔震技術(shù)的選擇和應(yīng)用的關(guān)鍵在于隔震技術(shù)效果，這也是隔震技術(shù)價值的體現(xiàn)。根據(jù)相關(guān)實驗?zāi)M和數(shù)據(jù)采集，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用，在隔震效果上，相較于傳統(tǒng)隔震技術(shù)手段具有著明顯的優(yōu)勢。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，基礎(chǔ)隔震技術(shù)應(yīng)用下，同等級地震對基礎(chǔ)以上房屋結(jié)構(gòu)部分的影響作用，能夠削弱12%-25%，水平地震加速反應(yīng)降低約六成。地震發(fā)生時，上部結(jié)構(gòu)在地震作用的整體變形、移動量較小，多在可控制范圍內(nèi)，因而也不易造成較大程度的破壞和損失，更有助于保證房屋結(jié)構(gòu)的整體安全性。

3.綜合效益高。

一種隔震技術(shù)的推廣和應(yīng)用，還要考慮其綜合效益。房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)在應(yīng)用中，能夠體現(xiàn)出良好的綜合效益。一方面，在經(jīng)濟效益上，房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用，會一定程度上增加基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分的建設(shè)成本，但對于上部建筑結(jié)構(gòu)而言，由于基礎(chǔ)部門能夠有效減輕地震對上部建筑結(jié)構(gòu)的影響，因而可以減少上部建筑結(jié)構(gòu)抗震措施應(yīng)用的成本投入，這樣就能夠減少房屋建筑施工的整體成本。如進一步考慮地震所帶來的經(jīng)濟損失，其經(jīng)濟效益將能夠得到進一步凸顯。另一方面，房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高房屋建筑使用安全性，減少地震災(zāi)害所帶來的社會危害和群眾的傷亡，更好地保證群眾人身財產(chǎn)安全，也能夠控制災(zāi)害后，社會的恐慌情緒，對于維護社會和諧、安定也具有重要作用，這又體現(xiàn)出較高的社會效益。整體來看，房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用在綜合效益上具有一定優(yōu)勢。

二、房屋基礎(chǔ)隔震體系的構(gòu)成和基本要求

1.房屋基礎(chǔ)隔震體系的構(gòu)成。

房屋基礎(chǔ)隔震體系是以基礎(chǔ)隔震技術(shù)應(yīng)用為支持構(gòu)建起的隔震體系，其構(gòu)成分為三部分，即上部結(jié)構(gòu)、隔震裝置、下部結(jié)構(gòu)。其中上部結(jié)構(gòu)是指基礎(chǔ)隔震層以上的部分，也是建筑的主要使用部分。下部結(jié)構(gòu)是直接承受地震作用力的基礎(chǔ)部分。隔震裝置是基礎(chǔ)隔震技術(shù)發(fā)揮作用的關(guān)鍵部分，在上下部結(jié)構(gòu)間，主要起到隔震消能的作用。隔震裝置的設(shè)置能夠?qū)⑸舷虏拷Y(jié)構(gòu)的剛性連接，變成柔性連接，從而對地震時下部結(jié)構(gòu)傳到的動能進行有效削弱，降低上部結(jié)構(gòu)受到的地震作用影響，從而減少上部結(jié)構(gòu)所受到的地震破壞，提高建筑整體防御地震的能力。

2.對基礎(chǔ)隔震裝置的基本要求。

要保證房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用價值發(fā)揮，對于基礎(chǔ)隔震裝置也提出了一系列的要求?；A(chǔ)隔震裝置的核心作用為消除地震動能，因此，隔震裝置的阻尼和隔震能力應(yīng)滿足隔震消能的要求。同時，由于基礎(chǔ)隔震裝置還要承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載壓力，因而，隔震裝置的豎向承載能力也應(yīng)確保達到一定標準，以保證對上部結(jié)構(gòu)支撐的可靠性。地震下隔震裝置對上部結(jié)構(gòu)水平位移的控制能力是非常關(guān)鍵的，要盡可能將水平位移控制在安全范圍內(nèi)，還需要隔震裝置具有可變的水平剛度。最后，房屋基礎(chǔ)隔震體系的構(gòu)建，還需要保證震后房屋建筑結(jié)構(gòu)能夠正常使用，這就要求隔震裝置還要由良好的水平彈性恢復(fù)力，保證受地震影響后，隔震結(jié)構(gòu)能夠自動復(fù)位。

三、房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用情況

基礎(chǔ)隔震技術(shù)在房屋抗震隔震領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有近百年的歷史，隨著現(xiàn)代地震觀測技術(shù)的發(fā)展，為房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)提供了大量觀測數(shù)據(jù)支持，推動了近年來基礎(chǔ)隔震技術(shù)的快速發(fā)展，該技術(shù)方向的課題研究也日益增加，應(yīng)用范圍日趨廣泛。在房屋建筑、橋梁建筑等多領(lǐng)域的工程項目中，都已得到應(yīng)用。在房屋建筑領(lǐng)域方面，則主要用于對公共建筑、民用建筑、古建筑、現(xiàn)代建筑等的隔震加固中。對于不同層高、不同結(jié)構(gòu)形式的房屋建筑，均可表現(xiàn)出較好的應(yīng)用價值。尤其是在地震多發(fā)地區(qū)，房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高各類房屋建筑的抗震等級，降低地震所造成傷亡和損失，也大大節(jié)約地震多發(fā)地區(qū)，抗震救災(zāi)及災(zāi)后重建的資金、資源投入量，其應(yīng)用效果得到良好的體現(xiàn)。

結(jié)語：房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)在地震災(zāi)害損失控制方面，體現(xiàn)出良好的應(yīng)用優(yōu)勢，在房屋建筑設(shè)計與建設(shè)過程中，設(shè)計單位和施工單位應(yīng)當(dāng)加強對該技術(shù)的關(guān)注度，結(jié)合實際施工條件，以及區(qū)域地震發(fā)生的特點，科學(xué)運用基礎(chǔ)隔震技術(shù)，設(shè)置可靠的基礎(chǔ)隔震體系，以保證房屋隔震、抗震的效果，最大限度降低房屋建筑因地震垮塌的事故發(fā)生率，保障房屋建筑使用者的人身財產(chǎn)安全。