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摘要:随着技术的发展和进步,建筑工程的稳定性和安全性都在不断提升,当前在建筑结构中,基础隔震技术的应用越来越广泛,这种技术本身具备着操作简单、隔震结构简单的优势,同时隔震效果也比旧有的抗震结构出色。这种隔震结构体系之中,建筑工程的上部结构直接和地基相连,一旦发生地震,其动能都会直接传递到上层结构上,这样一来,地震产生的动能也被消耗掉了很大一部分,这对于抗震效果的减弱具有非常积极的作用。
关键词:建筑结构;基础隔震技术;应用
我国处于欧亚大陆的东部,我国境内很多地区都处于板块交界地带,所以我国很多地区都受到地震的威胁。如果遭遇破坏性地震就很容易的导致建筑的倒塌,往往会造成严重的生命财产损失。如果建筑本身的结构较为合理,那么就回起到很好的隔震效果。目前隔震技术已被证明具有较好的减震作用,在未来一定会得到越来越多人的重视,不断提高我国建筑工程的安全性和稳定性。本文首先探讨了地震对房屋造成的危害,之后总结了隔震技术的优势和施工那要点,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
一、地震对建筑工程造成的危害
破坏性地震如果发生在繁华地区往往会造成严重的财产和生命损失,所以我们很有必要在结构设计中针对建筑工程的抗震性能进行研究,当前隔震设计已经体现出一定的优势。如果发生了破坏性地震,能量会迅速地从地壳中散发出来,并且在能量传播的过程中由于影响到了地层结构将会直接导致地震的发生。说地震在本质上来说,其是由于板块互相挤压和碰撞形成的,在这个过程中自然就会导致地层结构的破坏,所以这样看来,地震本身也是自然现象的一种。在地震过程中,振动波会直接向地表扩散,如果建筑工程的抗震性能不足,将会直接导致建筑工程的坍塌,造成严重的财产生命损失,如果地震较为轻微,也会造成建筑墙体开裂和倾斜的问题,但是如果建筑工程本身具有较好的抗震性能,就可以起到较好的保护作用。
二、隔震体系的特点和优势
(1)如果应用了隔震体系,在地震过程中,水平方向就会直接形成一定的可变刚度,反之如果发生了小型地震或者出现强风的时候也会保证建筑工程具有足够的稳定。如果发生了中等强度的地震,其内部的隔震层也会发生作用,将地震产生的能量直接抵消扩散,其上部结构出现的水平位移也是有限的,结构具有较强的整体性,所以破坏性就会受到严重限制。
(2)如果使用了隔震技术,建筑工程本身也会具有一定的复位能力,地震结束之后,结构体系就回立即恢复原样,不会破坏建筑的整体结构。
(3)可以调整将建筑工的阻尼,避免在隔震层出现位移。
所以这样看来,和旧有的抗震结构相比,隔震结构的优势已经十分明显了,对于建筑内的人员、财物体具有更好的保护作用,同时在设计过程中自由度也很高,在这种条件之下,一旦地震发生,上层的摇摆幅度会明显降低,减少了所造成的破坏。
三、分析橡胶支座隔震技术在建筑结构中的应用
对于橡胶支座隔震技术而言,使用的橡胶支座材料主要有高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座、普通橡胶支座,普通橡胶支座在使用过程中,自身的阻尼性能较小,如果发生地震较大,普通橡胶支座会出现很大的变形量,在实践应用中通常将其和阻尼器一起使用,阻尼器分为滑板支座、粘弹性阻尼器、铅阻尼器、钢棒阻尼器、油阻尼器,除此之外,普通橡胶支座还可以和高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座等协同使用,这样其抗震效果更好。高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座单独使用效果也很好。
橡胶支座在建筑中应用时,上部结构有一定的自振周期,结合实际情况可以进行调节,当发生了大地震后,自振周期能够避开场地卓越周期,这样建筑结构不会在地震高能量频段范围内,建筑物整体结构对地震的反应非常低,当隔震结构发生作用时,主要特点是隔震层出现严重变形,但是上部结构没有出现变形,而是出现刚体平动。在实践中应用橡胶支座隔震系统时,整个构件内部设计简单,施工操作时方便,因此在建筑隔震设计中得到了大量应用。
但是这种橡胶支座隔震技术还存在一定的弊端,这种隔震技术的隔震效果和周期有直接关系,如果周期结构比较长,或者在软土地基中应用,那么其隔震效果十分有限。技术人员都清楚,阻尼效果和幅值、应变频率等有直接关系,通常高阻尼橡胶支座对高频波的隔震效果较好,但是在发生地震后发生较大的水平位移。如果使用铅芯橡胶支座,在地震发生后建筑水平位移较小,如果地震发生的是高频波,那么该支座的隔震效果非常差。
四、分析滑动隔震技术在建筑结构中的应用
在建筑中应用水平摩擦滑动隔震技术时,一般和限位装置配合使用,达到很好的作用效果。滑移材料种类很多,主要有不锈钢板、滑石粉、聚四氟乙烯滑板、石磨砂浆等,对于滚动隔震系统作用原理而言,有效利用了滚轴、滚珠几何复位的特点对建筑进行减震,对于摩擦摆隔震系统,主要使用了多层橡胶并用技术和滑动支撑技术,将不锈钢表面做成凹球面,在结构自重分量的作用下产生恢复力,该技术在国外得到了广泛的应用。对于摩擦滑移装置而言,有很好的初始刚度,当发生地震之后,该结构虽然在水平方向有一定的滑移距离,但是刚度却没有增加。在小型地震作用下,摩擦装置可以产生很大的摩擦力,有效抑制结构发生水平位移,保证地面和建筑一同运动,如果在水平方面的地震力增大,超出了最大摩擦力时,滑移面就会出现滑移,摩擦滑移装置可以最大限度内发挥其隔震作用,将传入建筑上部的地震力降低,避免随着地面激励的增加而增大,有效保证上部建筑结构的安全。由此可见,使用合适的摩擦材料就可以控制地震对建筑的破坏。
五、 分析悬挂隔震技术在建筑结构中的应用
在建筑中应用悬挂隔震技术时,原理是将结构 的全部质量,或者大部分质量悬挂起来,产生不了 惯性力,这样地震产生的破坏力就不会传递到建筑 物主体,最终起到一定的隔震作用。当发生地震之 后,地震释放的能量不会传递到悬挂结构上,有效 减小地震造成的破坏。在大型的钢结构中经常使用 这种隔震方式,钢结构都是使用钢结构的悬挂体系,以此来增加建筑物隔震的效果。对于大型钢结构而 言,都分布在子结构和主框架上,在子结构框架中 使用索、吊杆等进行悬挂,该位置分布了框架的主 要重力,该体系能够有效地隔离主框架和子结构,进而减少地震作用力在其之间的传递,有效控制结 构在地震发生时的反应幅度。当地震释放的能量传 递到这个位置后,该隔震结构就会发挥作用,能量 不会继续向子结构中传递,避免在结构中出现惯性 力。
六、结语
經过前文总结,我们首先探讨了地震对建筑物所造成的危害,之后总结了隔震技术的优势。隔震体系可以大幅降低建筑在地震中造成的水平方向和纵向的位移。在振动过程中直接将地震施加给建筑工程能量加以释放,这样即可大幅提高建筑工程的安全性,更好地保护整个建筑结构。在未来一段时间之内,人们对于建筑工程的安全性和稳定性的要求还会不断提高,所以人们对于隔震技术也会越来越重视,所以这项技术的前景会十分广阔。
参考文献:
[1]杨艳. 对建筑结构基础隔震技术分析及运用的几点思考[J]. 科学与信息化, 2016(27).
[2]贾伟凡, 李雪梅. 隔震技术在高层建筑结构中的基础应用[J]. 科技致富向导, 2012(7).
[3]刘小煜. 建筑结构隔震技术的应用研究及隔震计算程序BIS的编制[D]. 同济大学, 2002.
[4]高荣, 徐禄, 熊光晶. 平面不规则框剪结构中基础隔震技术应用的优越性[J]. 山西建筑, 2017, 43(14):33-35.
[5]李斌. 建筑隔震技术的发展及其在住宅建设中的应用[D]. 天津大学, 2009.
关键词:建筑结构;基础隔震技术;应用
我国处于欧亚大陆的东部,我国境内很多地区都处于板块交界地带,所以我国很多地区都受到地震的威胁。如果遭遇破坏性地震就很容易的导致建筑的倒塌,往往会造成严重的生命财产损失。如果建筑本身的结构较为合理,那么就回起到很好的隔震效果。目前隔震技术已被证明具有较好的减震作用,在未来一定会得到越来越多人的重视,不断提高我国建筑工程的安全性和稳定性。本文首先探讨了地震对房屋造成的危害,之后总结了隔震技术的优势和施工那要点,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
一、地震对建筑工程造成的危害
破坏性地震如果发生在繁华地区往往会造成严重的财产和生命损失,所以我们很有必要在结构设计中针对建筑工程的抗震性能进行研究,当前隔震设计已经体现出一定的优势。如果发生了破坏性地震,能量会迅速地从地壳中散发出来,并且在能量传播的过程中由于影响到了地层结构将会直接导致地震的发生。说地震在本质上来说,其是由于板块互相挤压和碰撞形成的,在这个过程中自然就会导致地层结构的破坏,所以这样看来,地震本身也是自然现象的一种。在地震过程中,振动波会直接向地表扩散,如果建筑工程的抗震性能不足,将会直接导致建筑工程的坍塌,造成严重的财产生命损失,如果地震较为轻微,也会造成建筑墙体开裂和倾斜的问题,但是如果建筑工程本身具有较好的抗震性能,就可以起到较好的保护作用。
二、隔震体系的特点和优势
(1)如果应用了隔震体系,在地震过程中,水平方向就会直接形成一定的可变刚度,反之如果发生了小型地震或者出现强风的时候也会保证建筑工程具有足够的稳定。如果发生了中等强度的地震,其内部的隔震层也会发生作用,将地震产生的能量直接抵消扩散,其上部结构出现的水平位移也是有限的,结构具有较强的整体性,所以破坏性就会受到严重限制。
(2)如果使用了隔震技术,建筑工程本身也会具有一定的复位能力,地震结束之后,结构体系就回立即恢复原样,不会破坏建筑的整体结构。
(3)可以调整将建筑工的阻尼,避免在隔震层出现位移。
所以这样看来,和旧有的抗震结构相比,隔震结构的优势已经十分明显了,对于建筑内的人员、财物体具有更好的保护作用,同时在设计过程中自由度也很高,在这种条件之下,一旦地震发生,上层的摇摆幅度会明显降低,减少了所造成的破坏。
三、分析橡胶支座隔震技术在建筑结构中的应用
对于橡胶支座隔震技术而言,使用的橡胶支座材料主要有高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座、普通橡胶支座,普通橡胶支座在使用过程中,自身的阻尼性能较小,如果发生地震较大,普通橡胶支座会出现很大的变形量,在实践应用中通常将其和阻尼器一起使用,阻尼器分为滑板支座、粘弹性阻尼器、铅阻尼器、钢棒阻尼器、油阻尼器,除此之外,普通橡胶支座还可以和高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座等协同使用,这样其抗震效果更好。高阻尼橡胶支座、铅芯橡胶支座单独使用效果也很好。
橡胶支座在建筑中应用时,上部结构有一定的自振周期,结合实际情况可以进行调节,当发生了大地震后,自振周期能够避开场地卓越周期,这样建筑结构不会在地震高能量频段范围内,建筑物整体结构对地震的反应非常低,当隔震结构发生作用时,主要特点是隔震层出现严重变形,但是上部结构没有出现变形,而是出现刚体平动。在实践中应用橡胶支座隔震系统时,整个构件内部设计简单,施工操作时方便,因此在建筑隔震设计中得到了大量应用。
但是这种橡胶支座隔震技术还存在一定的弊端,这种隔震技术的隔震效果和周期有直接关系,如果周期结构比较长,或者在软土地基中应用,那么其隔震效果十分有限。技术人员都清楚,阻尼效果和幅值、应变频率等有直接关系,通常高阻尼橡胶支座对高频波的隔震效果较好,但是在发生地震后发生较大的水平位移。如果使用铅芯橡胶支座,在地震发生后建筑水平位移较小,如果地震发生的是高频波,那么该支座的隔震效果非常差。
四、分析滑动隔震技术在建筑结构中的应用
在建筑中应用水平摩擦滑动隔震技术时,一般和限位装置配合使用,达到很好的作用效果。滑移材料种类很多,主要有不锈钢板、滑石粉、聚四氟乙烯滑板、石磨砂浆等,对于滚动隔震系统作用原理而言,有效利用了滚轴、滚珠几何复位的特点对建筑进行减震,对于摩擦摆隔震系统,主要使用了多层橡胶并用技术和滑动支撑技术,将不锈钢表面做成凹球面,在结构自重分量的作用下产生恢复力,该技术在国外得到了广泛的应用。对于摩擦滑移装置而言,有很好的初始刚度,当发生地震之后,该结构虽然在水平方向有一定的滑移距离,但是刚度却没有增加。在小型地震作用下,摩擦装置可以产生很大的摩擦力,有效抑制结构发生水平位移,保证地面和建筑一同运动,如果在水平方面的地震力增大,超出了最大摩擦力时,滑移面就会出现滑移,摩擦滑移装置可以最大限度内发挥其隔震作用,将传入建筑上部的地震力降低,避免随着地面激励的增加而增大,有效保证上部建筑结构的安全。由此可见,使用合适的摩擦材料就可以控制地震对建筑的破坏。
五、 分析悬挂隔震技术在建筑结构中的应用
在建筑中应用悬挂隔震技术时,原理是将结构 的全部质量,或者大部分质量悬挂起来,产生不了 惯性力,这样地震产生的破坏力就不会传递到建筑 物主体,最终起到一定的隔震作用。当发生地震之 后,地震释放的能量不会传递到悬挂结构上,有效 减小地震造成的破坏。在大型的钢结构中经常使用 这种隔震方式,钢结构都是使用钢结构的悬挂体系,以此来增加建筑物隔震的效果。对于大型钢结构而 言,都分布在子结构和主框架上,在子结构框架中 使用索、吊杆等进行悬挂,该位置分布了框架的主 要重力,该体系能够有效地隔离主框架和子结构,进而减少地震作用力在其之间的传递,有效控制结 构在地震发生时的反应幅度。当地震释放的能量传 递到这个位置后,该隔震结构就会发挥作用,能量 不会继续向子结构中传递,避免在结构中出现惯性 力。
六、结语
經过前文总结,我们首先探讨了地震对建筑物所造成的危害,之后总结了隔震技术的优势。隔震体系可以大幅降低建筑在地震中造成的水平方向和纵向的位移。在振动过程中直接将地震施加给建筑工程能量加以释放,这样即可大幅提高建筑工程的安全性,更好地保护整个建筑结构。在未来一段时间之内,人们对于建筑工程的安全性和稳定性的要求还会不断提高,所以人们对于隔震技术也会越来越重视,所以这项技术的前景会十分广阔。
参考文献:
[1]杨艳. 对建筑结构基础隔震技术分析及运用的几点思考[J]. 科学与信息化, 2016(27).
[2]贾伟凡, 李雪梅. 隔震技术在高层建筑结构中的基础应用[J]. 科技致富向导, 2012(7).
[3]刘小煜. 建筑结构隔震技术的应用研究及隔震计算程序BIS的编制[D]. 同济大学, 2002.
[4]高荣, 徐禄, 熊光晶. 平面不规则框剪结构中基础隔震技术应用的优越性[J]. 山西建筑, 2017, 43(14):33-35.
[5]李斌. 建筑隔震技术的发展及其在住宅建设中的应用[D]. 天津大学, 2009.