谈隔震支座在结构抗震中的应用

黄益骏

溧阳市现代建筑设计院有限公司 江苏溧阳 213300

1 建筑结构抗震的重要意义

在自然灾害中，地震所占比重较大，不仅具有突发性及不可预测性，更可在短时间内造成建筑结构破坏，为大众人身安全带来巨大威胁。例如，2008年四川省汶川地震，导致当地公路、房屋大面积损坏，经济损失达到8451亿元。自此之后，国家对地震损害预防提出了更高要求，并对建筑工程的抗震性能提出了更加完善的明文规定。因此加强建筑结构抗震性能，不断完善及优化建筑结构抗震技术，是当前社会建设及建筑行业发展的重要基石。

2 隔震技术理论分析

隔震技术又被称之为阻尼隔震技术，最早出自日本，是当前地震工程重要成果之一[1]。隔震技术主要就是在建筑物及构筑物基地或某个位置放置隔震支座，切实提升建筑结构的隔震性及吸震性，避免地震冲击波向建筑上部结构传导，对建筑结构总体稳定性造成的不利影响。

现阶段，隔震支座主要分为铅芯支座、高阻尼支座、橡胶支座等多种类型。其中，橡胶支座具有支撑稳定性强、弹性复位好等优势，被广泛应用在建筑结构抗震设计中，切实提升了建筑工程的经济效益及安全效益。

3 隔震支座在结构抗震中的具体应用

3.1 工程案例分析

以某建筑工程为例，该工程预期使用年限为50年，安全等级二级，抗震强度八度，建筑抗震设防类型为丙级。其中，项目由塔楼及裙楼构成，塔楼高二十二层，总高度八十四点七米。工程主要基础形式为桩基承台式，采用后压浆钻孔灌注桩[2]。与此同时，该建筑工程占地面积较大，裙楼面积大于塔楼面积，使得地基不均匀沉降现象严重，需在建筑结构内增设隔震支座，切实提升建筑整体抗震性能。

3.2 有限元计算模型构建

在隔震支座有限元计算模型构建过程中，相关工作人员应从以下几方面入手：第一，确立单元。文中工程主要采用现浇砼结构，需通过缩减自由度刚性楼板模拟楼面板、采用壳单元模拟剪力墙结构。其中，建筑梁柱长度大于截面尺寸，应选用梁单元。由于建筑结构中，楼板刚度对中梁刚度具有直接影响，因此在单元确立期间，也应通过属性修正的方式，将中梁放大；第二，明确材料参数。依据国家所颁布的抗震材料标准，在构建有限元计算模型的过程中，不断校核材料参数，以更好模拟出隔震支座的实际应用效果；第三，布置隔震参数。由于本工程地下室底板刚度够大，变形程度小，并且周围均有覆土支撑，因此在布置隔震支座参数的过程中，需将布置位置放置在柱低及墙底处，依据建筑实际重力荷载作用及墙反力等，明确隔震支座各项参数数值，切实提升隔震支座模型与工程实际情况的协同性。

3.3 地震结构反应

为更好将隔震支座应用在建筑结构抗震中，还需对地震下抗震结构反应情况进行分析，及时发现抗震结构中存在的不足之处，构建起更加完善的隔震支座施工方案。一方面，对地震作用下结构位移程度进行分析，选取地震记录中的绝对峰值，并在相关软件中输入目标峰值及绝对峰值的比例系数，准确分析地震波下结构层间移角[3]。经试验研究，在地震发生时，普通结构二至三层位移角度的最大，依据抗震设计要求，该工程隔震支座设置在地下室顶板处，刚度基本可满足隔震支座嵌固要求；另一方面，对地震作用下，结构层间剪力进行分析，发现建筑结构反应地震响应及安全性主要受结构内力作用影响。同时，高层建筑层间剪力及其各层覆盖力矩比值的最大值与隔震支座的稳定性及结构抗倾覆性具有直接的关系。

4 切实提升隔震支座在结构抗震中应用有效性的具体措施

在现行防震减灾法案中指出，学校及医院等人口密集建筑结构，需依照高于当地房屋建筑抗震设防要求进行施工，通过增设隔震支座等有效措施，切实提升建筑结构自身的抗震能力。而为切实发挥出隔震支座在结构抗震性中的积极作用，相关管理部门需从以下几方面入手：

4.1 加强原材料及设备质量检测

在原材料进场前，对材料进行开箱检测，严格检查材料型号、数量及外部合格标识。同时，注重支座附件检查工作，要求材料供应商出示隔震产品检验报告及相关安全图纸。不仅如此，加强材料贮存场地安全管理，对入场后材料进行取样检测，确保材料质量符合建筑抗震设计要求。

在选择施工设备的过程中，需事先考察设备生产厂家生产能力及出厂检验能力，防止质量不合格设备进入到施工现场。

4.2 明确隔震支座安装顺序

首先，对埋板地下构件钢筋进行绑扎，确保支撑隔震支座顶面水平度符合先关设计标准[4]；其次，将埋板预埋件用水平仪等设备进行调整，并用螺丝将其下部地脚套筒连接在一起；最后，对隔震支座安装后的平整度及稳定性进行检测，保证隔震支座中心平面位置与设计位置基本一致。

4.3 注重混凝土质量管理

注重隔震支座应用期间，混凝土结构的质量监管。一方面，切实提升浇筑支座下部混凝土质量，依据实际设计要求的，确保混凝土浇筑期间，水平位置及方向的正确性；另一方面，待到浇筑混凝土强度达标后，对隔震支座进行吊装，利用螺栓将支座与下部预埋件连接在一起。值得注意的是，为更好提升隔震支座后期维护可行性，在吊装隔震支座时，不可将螺栓拧死。

总而言之，为更好提升隔震支座在结构抗震中的积极作用，需相关工作人员更好认知到隔震支座原理及特征，基于工程施工特征及要求，构建起更加科学有效的隔震支座施工工艺，确保建筑结构能够更好抵御地震等自然灾害，促进建筑行业可持续发展。