周奧利
摘要:目前,我國現有的建筑形式主要以多層磚混結構房屋為主,其抗震能力較弱,加之我國是地震高發國家,加強房屋基礎隔震技術的研究,顯得尤為重要。本文主要針對房屋基礎隔震技術的應用進行分析。
關鍵詞:房屋基礎隔震技術;特點;應用
在地球上,共計四組地震帶,我國部分地區處于歐亞地震帶,大部分地區夾在太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,是地震高發國家,從歷史上來看,除了江西、浙江等個別省份未發生過地震,多數地區都發生過破壞性地震,有部分地區近代地震活動十分強烈,我臺灣、西藏、新疆、西北、西南、華北以及東南沿海區域。地震造成的人員傷亡和財產損失是非常慘重的。房屋基礎隔震技術的應用有效提升房屋的抗震性,減少由于地震造成的生命傷亡和財產損失。本文主要闡述了房屋基礎隔震技術的內涵以及應用此技術的重要性,重點針對房屋基礎隔震技術的應用方法及應用前景進行分析。
1 房屋基礎隔震技術簡介
房屋基礎隔震技術是在建筑上部結構與地基之間設置足夠安全的隔震裝置,由于隔震層的存在,增加了建筑物的拉伸能力,具有一定的"隔震"和"吸震"作用,導致當地震災害發生時,建筑物的基本結構有能力保持基本的穩定,尤其是上部結構在地震中近似平動,結構抗震強度大幅提升。研究表明,應用了房屋隔震技術的房屋在面臨8級地震的時候,房屋的震動幅度僅相當于房屋經受5.5級地震的沖擊力,能夠極大地減輕地震對建筑上部結構的破壞程度,可以有效保護室內裝修以及人員和財產的安全。目前有很多房屋基礎隔震技術,應用最為廣泛的是隔震橡膠支座技術。
2 房屋基礎隔震技術應用的重要性
2.1 有效提高房屋結構的抗震能力
建筑工程在施工中應用房屋基礎隔震技術之后,房屋結構在受到地震沖擊力的時候,隔震裝置良好的隔震和吸震能力可以有效減小房屋晃動的加速度和結構反應急能力,相當于未使用房屋基礎隔震設計的房屋所承受的十分之一到四分之一,能夠在一定程度上減輕房屋的震蕩感,大幅提高房屋建筑的抗震能力。
2.2 有效節約建筑成本
雖然房屋基礎隔震技術的使用會在建筑施工的前期增加建筑工程施工的費用,但是,綜合考量起來,抗震技術的使用可以有效保護建筑物在災難面前的安全和穩固程度,節省了震后的維護費用,也減少了震后重建的費用,因而,從長期來看,更能有效降低建筑施工的成本。
3 房屋基礎隔震技術的類型和應用
3.1 常見的房屋基礎隔震裝置
要保證房屋基礎隔震裝置發揮出隔震和吸震的作用,必須保證基礎隔震裝置具備良好的阻尼、消能和豎向的承載能力。常見的房屋基礎隔震裝置有以下幾種:橡膠隔震支座、阻尼器、加鉛芯的多層橡膠支座和摩擦滑動層隔離裝置等。人們可以根據房屋建筑的實際情況來進行選擇,但是一般來講,橡膠隔震支座裝置應用得最為廣泛。拿多層橡膠隔震支座裝置為例來說,它是圓柱形的天然橡膠或合成橡膠材質的隔震裝置,直徑在三百毫米看到一千毫米之間,能承受大約500—700KN的沖擊力,自我修復能力良好,但是會在一定程度上限制建筑物上部梁的跨度。
在技術水平的發展下,組合隔震系統得到了推廣,采用阻尼器與橡膠支座的組合方式,可以吸收震動能量抑制過大引起的變位問題,目前常見的阻尼器類型有粘性阻尼器、鉛阻尼器、鋼材阻尼器與摩擦阻尼器。鋼材阻尼器是利用鋼材的彈塑性來吸收地震能量,特殊的鋼棒與特殊的軸承組合可開發出40 cm變形能力的高性能阻尼器,已經在多個地區得到了使用。
3.2 房屋基礎隔震技術應用的注意事項
首先,支柱等承重較大且與地基相連的構件,隔震底部相關豎向力和水平力的計算要以罕見破壞性地震的設計標準為依據,以提高建筑物的抗震能力。其次,隔震裝置的設計要科學合理,保證隔震結構具有協調性。要注意豎向平均壓應力和防烈度系數等參數的變化。最后,對于隔震裝置,需要做到定期檢查或者更換,以保證其設施性能的安全可靠。
4 房屋基礎隔震技術的應用前景
地震的頻發使得房屋基礎隔震技術的應用和發展出現了全新的形勢。人們也從已發的強震抗災現場獲得了豐富的技術經驗,房屋基礎隔震技術水平不斷提高,應用的領域也越來越寬廣。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總體的工程造價,而高層建筑的增多對房屋基礎隔震技術也提出了更高的要求和挑戰。
綜上所述,房屋基礎隔震技術能夠有效降低地震沖擊力所引發的房屋晃動的加速度,減輕房屋晃動程度,提高房屋整體的抗震能力,在一定程度上保證了建筑本身和內部設備的安全以及建筑物內人員的生命安全。隨著科技的發展,新型隔震材料的使用提高了房屋基礎隔震技術的水平,降低了工程的造價。但是,高層建筑的增多也讓房屋基礎隔震技術面臨巨大的挑戰,需要科研人員努力創新,研發新的隔震技術,以提高建筑物的抗震能力,有效減小地震災害所帶來的各種損失。
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