房屋建筑工程防震與減震技術(shù)研究

[摘要]地震對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全存在巨大威脅，是人類無法抗拒的自然災(zāi)害，本文簡(jiǎn)單闡述了我國(guó)房屋建筑工程發(fā)展的整個(gè)過程，對(duì)于房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的消能減震及與隔震體系相關(guān)的技術(shù)要求和設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了詳細(xì)論述。

[關(guān)鍵詞]房屋建筑；防震減震；應(yīng)用技術(shù) 文章編號(hào)：2095-4085（2016）01-0070-02

1 房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的防震技術(shù)

1.1 房屋建筑的防震方法

目前我國(guó)城市建筑工程防震方法有兩種：一種是通過房屋建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效減震隔震的方法，此種減震隔震技術(shù)包括主動(dòng)控制減震、懸掛基礎(chǔ)隔震、滾珠隔震、搖擺支座隔震、橡膠墊塊隔震、輥軸隔震、耗能隔震，滑動(dòng)支座隔震等；另一種方法是通過房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效抗震，此方法包括頻譜法、時(shí)成分析法、隨機(jī)振動(dòng)法、底部剪力法、陣型分解法等。

1.2 房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的隔震技術(shù)

在對(duì)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效防震時(shí)，建筑物結(jié)構(gòu)采用隔震結(jié)構(gòu)體系，此技術(shù)保留了建筑物柔性底層結(jié)構(gòu)體系特征，使底層結(jié)構(gòu)中的各個(gè)元件避免了破壞。

（1）層間隔震。

（2）基礎(chǔ)隔震。我國(guó)基礎(chǔ)隔震技術(shù)發(fā)展較快且比較成熟，其廣泛應(yīng)用于房屋建筑行業(yè)，通過在建筑物底部放置防震控制裝置的方式，達(dá)到阻止地震能量向建筑物上部傳輸?shù)哪康摹；A(chǔ)隔震方法主要分為三種：1）滑移隔震，通過在房屋建筑地面放置滑移層達(dá)到隔震效果，滑移層由鋼摩擦滑板、砂料、涂層等構(gòu)成，發(fā)生地震時(shí)，滑移層在地震的作用下形成不接觸的介面，建筑物就會(huì)產(chǎn)生位移，有效切斷了地震波的傳輸，使建筑物上部結(jié)構(gòu)避免了地震作用，從而實(shí)現(xiàn)了抗震目的；2）通過在建筑物與基礎(chǔ)之間放一層滾珠進(jìn)行有效防震，使用高強(qiáng)度滾珠，且在其表面涂一層潤(rùn)滑油，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，滾珠在地震作用下產(chǎn)生滾動(dòng)，從而減少了上層建筑結(jié)構(gòu)的移動(dòng)，使建筑物有效避免了因地震作用造成的破壞；3）通過安裝橡膠墊隔震進(jìn)行有效防震，橡膠墊主要分為加鉛多層橡膠墊、天然橡膠墊、標(biāo)準(zhǔn)多層橡膠墊、高阻尼橡膠墊等。

（3）地基隔震。地基隔震主要分為屏蔽隔震和絕緣隔震兩種，屏蔽隔震通過在建筑物周圍埋設(shè)屏蔽板，或在建筑物的周圍開挖一條很深的溝壑，此方法可以有效隔斷長(zhǎng)周期的剪切波。

（4）絕緣隔震技術(shù)則是通過軟土地基進(jìn)行隔震，軟土地基具有降低地震輸入加速度的功能，而此技術(shù)要求建筑地基能夠支撐地面建筑物，且建筑物沉降量必須在允許范圍內(nèi)，只有達(dá)到以上兩點(diǎn)要求，才能實(shí)現(xiàn)有效隔震。

2 房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的減震技術(shù)

2.1 減震技術(shù)的設(shè)計(jì)原理

減震技術(shù)是通過特殊消能裝置有效降低地震對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的作用，為確保建筑結(jié)構(gòu)遇到地震時(shí)不會(huì)發(fā)生較大破壞，在建筑物抗側(cè)向力結(jié)構(gòu)中安裝了耗能裝置，這種減震裝置不會(huì)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)形式造成影響。當(dāng)震發(fā)生時(shí)，建筑物局部會(huì)發(fā)生變形且提供消耗地震向建筑物上層傳輸能量的阻力，達(dá)到減震的效果，房屋建筑的抗震結(jié)構(gòu)與普通房屋相比并沒有降低，但其大幅提升了房屋建筑結(jié)構(gòu)的防震安全性。

2.2 減震技術(shù)的設(shè)計(jì)要求

房屋采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且需要減少建筑物在地震作用下的水平位移，可以采用消能抗震設(shè)計(jì)滿足建筑物的抗震要求。減震的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、消能元件及具體要求根據(jù)發(fā)生罕見地震時(shí)建筑物產(chǎn)生的位移幅度制定，在選擇消能元件時(shí)，必須能夠提供較大的附加阻力，發(fā)生地震時(shí)能夠起到一定的控制作用。

目前消能元件的種類較為繁多，如不銹鋼絲繩減震器、封閉型減震器、空氣阻尼減震器和橡膠墊隔震減震器等。當(dāng)需要消能元件設(shè)置在兩個(gè)主軸方向上時(shí)，可以把消能元件安裝在層與層之間發(fā)生變化較大的部位，通過綜合分析確定裝置數(shù)量及具體位置，房屋建筑結(jié)構(gòu)中，與消能元件相連接的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以將消能部件傳遞的能量分散到建筑物基礎(chǔ)上，發(fā)生地震時(shí)才能夠有效消減地震作用，減小建筑物的破壞。

2.3 房屋建筑安全評(píng)估要求

目前我國(guó)對(duì)于房屋建筑工程結(jié)構(gòu)的防震減震設(shè)計(jì)在實(shí)際工程中應(yīng)用不多，主要以概念設(shè)計(jì)為主。我國(guó)防震減震技術(shù)不夠成熟，對(duì)于防震減震的概念設(shè)計(jì)只能借鑒國(guó)外抗震經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，房屋建筑防震減災(zāi)技術(shù)理論體系也會(huì)逐漸成熟，房屋建筑施設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真分析建筑結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確把握各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求和原則，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、抗震性能優(yōu)越的現(xiàn)代建筑。