房屋基础隔震技术的应用研究
2017-10-21周奥利
周奥利
摘要:目前,我国現有的建筑形式主要以多层砖混结构房屋为主,其抗震能力较弱,加之我国是地震高发国家,加强房屋基础隔震技术的研究,显得尤为重要。本文主要针对房屋基础隔震技术的应用进行分析。
关键词:房屋基础隔震技术;特点;应用
在地球上,共计四组地震带,我国部分地区处于欧亚地震带,大部分地区夹在太平洋地震带与欧亚地震带之间,是地震高发国家,从历史上来看,除了江西、浙江等个别省份未发生过地震,多数地区都发生过破坏性地震,有部分地区近代地震活动十分强烈,我台湾、西藏、新疆、西北、西南、华北以及东南沿海区域。地震造成的人员伤亡和财产损失是非常惨重的。房屋基础隔震技术的应用有效提升房屋的抗震性,减少由于地震造成的生命伤亡和财产损失。本文主要阐述了房屋基础隔震技术的内涵以及应用此技术的重要性,重点针对房屋基础隔震技术的应用方法及应用前景进行分析。
1 房屋基础隔震技术简介
房屋基础隔震技术是在建筑上部结构与地基之间设置足够安全的隔震装置,由于隔震层的存在,增加了建筑物的拉伸能力,具有一定的"隔震"和"吸震"作用,导致当地震灾害发生时,建筑物的基本结构有能力保持基本的稳定,尤其是上部结构在地震中近似平动,结构抗震强度大幅提升。研究表明,应用了房屋隔震技术的房屋在面临8级地震的时候,房屋的震动幅度仅相当于房屋经受5.5级地震的冲击力,能够极大地减轻地震对建筑上部结构的破坏程度,可以有效保护室内装修以及人员和财产的安全。目前有很多房屋基础隔震技术,应用最为广泛的是隔震橡胶支座技术。
2 房屋基础隔震技术应用的重要性
2.1 有效提高房屋结构的抗震能力
建筑工程在施工中应用房屋基础隔震技术之后,房屋结构在受到地震冲击力的时候,隔震装置良好的隔震和吸震能力可以有效减小房屋晃动的加速度和结构反应急能力,相当于未使用房屋基础隔震设计的房屋所承受的十分之一到四分之一,能够在一定程度上减轻房屋的震荡感,大幅提高房屋建筑的抗震能力。
2.2 有效节约建筑成本
虽然房屋基础隔震技术的使用会在建筑施工的前期增加建筑工程施工的费用,但是,综合考量起来,抗震技术的使用可以有效保护建筑物在灾难面前的安全和稳固程度,节省了震后的维护费用,也减少了震后重建的费用,因而,从长期来看,更能有效降低建筑施工的成本。
3 房屋基础隔震技术的类型和应用
3.1 常见的房屋基础隔震装置
要保证房屋基础隔震装置发挥出隔震和吸震的作用,必须保证基础隔震装置具备良好的阻尼、消能和竖向的承载能力。常见的房屋基础隔震装置有以下几种:橡胶隔震支座、阻尼器、加铅芯的多层橡胶支座和摩擦滑动层隔离装置等。人们可以根据房屋建筑的实际情况来进行选择,但是一般来讲,橡胶隔震支座装置应用得最为广泛。拿多层橡胶隔震支座装置为例来说,它是圆柱形的天然橡胶或合成橡胶材质的隔震装置,直径在三百毫米看到一千毫米之间,能承受大约500—700KN的冲击力,自我修复能力良好,但是会在一定程度上限制建筑物上部梁的跨度。
在技术水平的发展下,组合隔震系统得到了推广,采用阻尼器与橡胶支座的组合方式,可以吸收震动能量抑制过大引起的变位问题,目前常见的阻尼器类型有粘性阻尼器、铅阻尼器、钢材阻尼器与摩擦阻尼器。钢材阻尼器是利用钢材的弹塑性来吸收地震能量,特殊的钢棒与特殊的轴承组合可开发出40 cm变形能力的高性能阻尼器,已经在多个地区得到了使用。
3.2 房屋基础隔震技术应用的注意事项
首先,支柱等承重较大且与地基相连的构件,隔震底部相关竖向力和水平力的计算要以罕见破坏性地震的设计标准为依据,以提高建筑物的抗震能力。其次,隔震装置的设计要科学合理,保证隔震结构具有协调性。要注意竖向平均压应力和防烈度系数等参数的变化。最后,对于隔震装置,需要做到定期检查或者更换,以保证其设施性能的安全可靠。
4 房屋基础隔震技术的应用前景
地震的频发使得房屋基础隔震技术的应用和发展出现了全新的形势。人们也从已发的强震抗灾现场获得了丰富的技术经验,房屋基础隔震技术水平不断提高,应用的领域也越来越宽广。新型隔震材料的使用在一定程度上降低了建筑工程前期和总体的工程造价,而高层建筑的增多对房屋基础隔震技术也提出了更高的要求和挑战。
综上所述,房屋基础隔震技术能够有效降低地震冲击力所引发的房屋晃动的加速度,减轻房屋晃动程度,提高房屋整体的抗震能力,在一定程度上保证了建筑本身和内部设备的安全以及建筑物内人员的生命安全。随着科技的发展,新型隔震材料的使用提高了房屋基础隔震技术的水平,降低了工程的造价。但是,高层建筑的增多也让房屋基础隔震技术面临巨大的挑战,需要科研人员努力创新,研发新的隔震技术,以提高建筑物的抗震能力,有效减小地震灾害所带来的各种损失。
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