公共建筑消能减震复合式约束支撑施工技术研究

2021-04-25任乐

建材与装饰 2021年11期

任乐

（中铁三局集团投资有限公司，山西太原 030073）

0 引言

随着经济建设的发展，建筑消能减震作为建筑工程中主要的一种减震形式，应用非常广泛。在地震作用下，建筑结构会发生破坏，进而造成大量人员伤亡以及财产损失，因此，为了保证建筑在地震作用下不发生破坏，必须对建筑采取相应的减震措施[1-2]。减震消能是一种降低建筑地震破坏的有效措施，能够消减地震产生的震动，从而保证建筑结构安全[3-7]。现有消能减震技术比较单一，要么单一减小水平向的震动，要么单一减小竖向的震动，不能同时减小两个方向的震动。

结合某实际工程，本文对公共建筑消能减震技术开展研究，可以有效提高阻尼器安装效率，优化消能减震约束支撑穿梁柱结构，为今后类似工程提供经验借鉴。

1 工程概况

朔州市大医院建设工程位于长宁街以南，用地面积209647.79m2。朔州市大医院建设工程主体结构为框架结构，主要为劲性钢骨柱、梁，分部于1#至4#楼各单体楼体中。为了提高建构筑物在大震下的抗倒塌能力，往往在高层建筑中采用消能减震结构。消能减震是指在结构中安装消能器（阻尼器），通过消能器消耗地震输入的能量，减小房屋地震反应，也是一种消耗地震能量的软抗震技术。消能器属于非承重构件，其功能仅是在结构变形过程中发展消能作用，对结构的承载力和案例性不构成任何影响或威胁。表1 为朔州市大医院建设工程所采用的阻尼器参数与用量。

表1 阻尼器用量

2 粘滞阻尼器安装工艺

2.1 安装准备

安装前，依据《建筑消能阻尼器（JG/T 209—2012）》中的相关规定，应按照设计图纸要求进行比例不低于50%的抽样检测。朔州市大医院建设工程采用3500kN 动载试验台（ZL002）对采用的粘滞阻尼器进行物理力学性能指标的检测，检测结果表明其相关指标均满足表2 中的要求。

2.2 预埋件安装

根据设计要求进行放线定位，确定预埋件的安装位置，将预埋件植入混凝土墙体内部。施工时，使用水平仪测量预埋钢板表面是否水平，对预埋件进行找平校直，保证横向及纵向水平后与现场主筋点焊固定。

2.3 阻尼器安装

图1 为阻尼器安装示意图，首先将下节点板放置到位后点焊固定，然后采用销轴将粘滞阻尼器与上、下节点板连接固定，连接间隙公差不超过0.3mm。采用千斤顶或吊装设备将粘滞阻尼器调整至水平，使用水平仪测量，确定粘滞阻尼器水平且不偏不扭，误差小于±10mm。最后观察阻尼器整体安装的协调性，无误后将节点板与预埋件满焊固定。安装后的阻尼器如图2 所示。

表2 粘滞阻尼器力学性能指标

图1 粘滞阻尼器安装

图2 粘滞阻尼器安装效果

3 消能减震约束支撑穿梁柱结构施工工艺

为了既可消减建筑物梁柱节点处的竖向震动，又可消减该节点处的水平向震动，朔州市大医院建设工程提出一种如图3 和图4 所示的消能减震约束支撑穿梁柱结构，主要包括竖向减震阻尼、水平减震阻尼、柱预埋板、梁预埋板、柱子和梁。其中，竖向减震阻尼位于柱预埋板与梁预埋板之间；竖向减震阻尼与梁预埋板和柱预埋板之间通过水平减震阻尼连接，柱预埋板通过柱预埋螺钉固定于柱子上，梁预埋板通过梁预埋螺钉固定于梁下部。主要安装步骤如下。

（1）安装预埋板：根据施工图纸确定柱预埋板和梁预埋板需要安放的位置，将柱预埋螺钉和梁预埋螺钉穿过预埋螺孔，即可将柱预埋板和梁预埋板紧紧固定在柱子和梁下部。

（2）拼装竖向减震阻尼：先将竖向减震弹簧放置在竖向筒身中，再将竖向阻尼顶头与竖向杆身焊接牢固后放置在竖向减震弹簧上，最后将竖向阻尼卡环放在竖向筒身上方。

（3）拼装水平减震阻尼：先将水平减震弹簧放置在水平阻尼套筒中，再将水平阻尼杆一端分别与水平阻尼顶头、水平阻尼套筒底焊接牢固，并把焊接好的水平阻尼顶头放置在水平减震弹簧上，最后将水平阻尼卡环放在水平阻尼套筒上方，并把球形连接头与水平阻尼杆另一端焊接牢固。

（4）组装减震阻尼：将拼装好的部分水平减震阻尼一端安放到竖向球形梁卡槽中，另一部分水平减震阻尼一端安放到竖向球形柱卡槽中。