高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)抗震性能研究

陳燕友

(廣東理工學(xué)院建設(shè)學(xué)院，廣東 肇慶 526100)

1 高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)抗震性能研究意義

地震是一種危害性極大的災(zāi)害，其會對人們的生命財產(chǎn)以及社會的發(fā)展造成較大的影響。我國城市化進程不斷推進，高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)階段我國發(fā)展的必然趨勢。而地震對于高層建筑的危害性更大，可能會造成更為嚴重的經(jīng)濟損失，加上高層建筑自身的特點，人們在地震中難以及時撤離，造成的生命財產(chǎn)問題更加嚴重[1]。故而我國近些年對于高層建筑的防震問題關(guān)注程度較高。

裝配式住宅最早產(chǎn)生于90世紀，我國最早時期的裝配式住宅，吸取的是前蘇聯(lián)的經(jīng)驗。而由于當時生產(chǎn)技術(shù)等方面原因的不足，裝配式住宅在實際應(yīng)用的過程中存在著較為嚴重的滲漏等方面問題，逐漸的被人們所淘汰，其生產(chǎn)廠家也逐漸的停止生產(chǎn)。而在近些年，隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展，其劣勢部分能夠得到解決，而且優(yōu)勢也更加的凸顯。

2 影響高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)抗震質(zhì)量的因素

2.1 地震強度、頻率

從社會的實際需求來說，各地在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要根據(jù)當?shù)氐卣鸬膶嶋H情況進行設(shè)計，這樣能夠在最大程度上保證所設(shè)計出的抗震結(jié)構(gòu)能夠符合當?shù)氐膶嶋H情況，提升建筑的抗震質(zhì)量。如日本處于一個地震頻發(fā)地帶，其在發(fā)展過程中對于抗震結(jié)構(gòu)的研究十分的深入，其建筑也能夠在較大程度上抵抗地震侵襲。建筑在實際應(yīng)用的過程中，若是遭受到較強的地震，其建筑內(nèi)部的抗震結(jié)構(gòu)，可能會因為地震造成一定的偏移，其抗震性能也會受到較大的影響。因此，高層裝配式建筑其工作結(jié)構(gòu)抗震質(zhì)量與當?shù)氐牡卣痤l率強度等有著較大的關(guān)系。

2.2 施工質(zhì)量

嚴格的按照相關(guān)的程序進行高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)施工，能夠在極大程度上保證其結(jié)構(gòu)的規(guī)范性，進而能夠保證其抗震性能。設(shè)計人員在進行高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要經(jīng)過相當嚴密的計算，才能夠在較大程度上保證其抗震性能。而施工人員在實際施工的過程中，若是施工質(zhì)量較低，沒有按照裝配式住宅隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進行施工，則會在一定程度上影響其應(yīng)用質(zhì)量[2]。

2.3 試驗嚴謹性

為保證高層裝配式的隔震結(jié)構(gòu)抗震質(zhì)量，需要再進行其結(jié)構(gòu)設(shè)計后對其進行實驗，模擬現(xiàn)實中的場景，進而對其在實際應(yīng)用過程中的應(yīng)用情況進行分析，在較大程度上保證其建設(shè)質(zhì)量。而部分研究人員在進行實驗的過程中，實驗也進行不足，對于數(shù)據(jù)記錄等方面的重視程度不高，造成數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差影響實驗結(jié)果?；蛘呤遣糠謱嶒炄藛T在進行實驗的過程中，僅僅進行一次實驗，難以保證實驗數(shù)據(jù)是否產(chǎn)生偶然數(shù)據(jù)，進而在一定程度上影響實驗結(jié)果的準確性。故而，在進行高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)抗震性能研究的過程中，需要保證實驗的嚴謹性，盡可能的在實驗中模擬現(xiàn)實中的場景，輔助設(shè)計人員對高層裝配式建筑隔震結(jié)構(gòu)抗震性能進行更加準確的分析。

3 高層裝配式結(jié)構(gòu)抗震性能研究

3.1 原材料性能研究

原材料性能是保證裝配式結(jié)構(gòu)抗震性能的重要因素。一般情況來說，原材料質(zhì)量越高，其抗震性能越來越高。而高層裝配式住宅在進行隔震結(jié)構(gòu)研究的過程中，對于研材料性能的實驗主要是針對于混凝土以及鋼筋質(zhì)量進行檢驗。

如本文在進行研究的過程中，所選擇的是強度為C60以及C30的混凝土，其在研究過程中的性能情況如表1所示。

表1 C30，C60混凝土性能分析

3.2 隔震力學(xué)模型建造

我國在發(fā)展過程中也將更多的高新技術(shù)應(yīng)用于隔震結(jié)構(gòu)抗震性能研究過程中而建立模型，能夠輔助相關(guān)的設(shè)計人員，更加直觀的對建筑的隔震能力進行分析與研究。本文在進行隔震力學(xué)模型建立的過程中，所選擇的軟件是由美國CSI公司所研制的，ETABS軟件。這種軟件是一種三維軟件，其在應(yīng)用的過程中能夠?qū)ㄖ恼w結(jié)構(gòu)靜力，反應(yīng)譜,動力時程反應(yīng)等進行分析。

3.3 隔震結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇

隔震結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇的合理性能夠在極大程度上提升研究人員的判斷質(zhì)量，輔助建筑企業(yè)更好的進行高層裝配式建筑施工。在進行隔震結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇的過程中，需要注意以下三個方面的問題。第一，需要保證同一隔震層內(nèi)，其橡膠隔震支座之間豎向所承受的力應(yīng)該是相同的，以及其在實際應(yīng)用過程中所承受的豎向應(yīng)力不能夠超過其極限值。第二，需要保證所建立的模型在地震作用下，其內(nèi)部的制作不會產(chǎn)生拉應(yīng)力，即使產(chǎn)生拉應(yīng)力，也需要保證其拉應(yīng)力不能夠大于1MPa。第三，在進行隔震支座設(shè)置的過程中，其極限水平變位應(yīng)該小于其有效直徑的0.55倍。

3.4 地震波的選擇

地震波選擇的合理性是實驗高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)抗震性能的重要變量。而我國對于地震波選擇也有相對嚴格的規(guī)范，地震波在選擇的過程中需要重視以下幾個方面。第一，在進行地震波選擇的過程中，需要按照建筑場地的實際情況以及設(shè)計的要求，合理的進行地震波的選擇。其在實際應(yīng)用的過程中，需要選取實際強震記錄以及人工模擬的加速時程作為參考數(shù)據(jù)，而實際強震記錄的數(shù)量應(yīng)當不小于所有參考數(shù)據(jù)的2/3。第二，在進行彈性時程分析的過程中。每條彈性時程的結(jié)構(gòu)底部簡歷不能夠小于陣型分析反應(yīng)譜計算結(jié)果的65%。第三在進行多條時程計算時，底部的平均簡歷不能夠小于在振型分解反應(yīng)譜中所計算數(shù)據(jù)的80%。

3.5 隔震層結(jié)構(gòu)設(shè)計

隔震層是高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，其在實際應(yīng)用的過程中主要是由支墩、柱子、墻體和地下室等幾個部分共同組成。相關(guān)設(shè)計人員在進行隔震層設(shè)計的過程中，需要根據(jù)建筑的實際情況，合理地進行隔震層的設(shè)計，進而保證各震層在實際應(yīng)用的過程中能夠發(fā)揮其應(yīng)有效果。

3.6 數(shù)據(jù)分析

在完成上述的工作后，實驗人員需要按照實驗的需求，將地震波導(dǎo)入到建筑的模型中，通過模型反映高層裝配式建筑在地震中的實際情況，輔助相關(guān)人員對其進行優(yōu)化與改進，以及相關(guān)人員在進行實驗的過程中，需要對所選擇的數(shù)據(jù)進行多次的實驗?；蛘咄ㄟ^數(shù)據(jù)對比等各種方式提升數(shù)據(jù)的合理性與準確性，在最大程度上保證實驗所計算出的結(jié)果與實際結(jié)果相接近，進而保證建筑能夠更加安全的投入使用。

4 結(jié) 語

城市化是現(xiàn)階段我國發(fā)展的必然趨勢，而在城市化發(fā)展的過程中，人口大量的聚集，高層建筑成為城市發(fā)展的重要方向。而伴隨著社會的不斷發(fā)展，人們對于建筑的經(jīng)濟性，安全性，質(zhì)量等各方面都有了更高程度的要求，裝配式建筑隨之受到人們的關(guān)注。而由于我國對于裝配式建筑的研究較少，造成其各方面數(shù)據(jù)存在較多的不足，在較大程度上影響現(xiàn)階段我國高層裝配式隔震結(jié)構(gòu)抗震性能研究質(zhì)量。故而我國在未來的發(fā)展過程中，需要將更多的精力投入在高層裝配式建筑的研究中，提升其整體質(zhì)量，保證其能夠在我國的發(fā)展過程中發(fā)揮更大的作用。