回曉彤 成都市實驗外國語學校
村鎮建筑低成本隔震技術研究現狀與展望
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日前,在我國村鎮中很多建筑物都是由農民自家建造,隔震技術的引入非常少,在地震作用下建筑物脆性大,整體性差,在歷次地震中損害非常嚴重,已經成為我國防震減災事業中最薄弱的一環。為了減少國家和個人在地震中的損失,開發且在村鎮地區推廣低成本隔震技術是非常必要的。本文就村鎮建筑低成本隔震技術的研究現狀做出分析,然后展望未來的發展趨勢。
村鎮建筑 低成本 隔震技術 現狀與展望
四川汶川大地震、青海玉樹大地震等地震災害表明,我國廣大村鎮的房屋存在嚴重的結構安全問題,房屋的抗震性能很差。在村鎮中的很多建筑都是農民們自己建造的,這些建筑的建造成本較低,但當出現地震等自然災害的時候,很多建筑物都會發生倒塌。本文希望通過對村鎮建筑低成本隔震技術現狀的分析和展望,能對村鎮隔震技術的推廣起到積極作用。
目前,國外的基礎滑移隔震技術已經發展的比較成熟,我國國內已經有非常多的科學家進行相關內容的研發,一般基礎滑移隔震所需要的材料是砂、大理石和鋼球等,這些材料的價格比較低,在農村也能夠方便購買,因此可以廣泛在村鎮建筑建設中進行推廣。
對原始的基礎滑移隔震技術進行改造,可以利用砂墊層作為隔震層,通過反復的實驗和研究發現,在比較大的振蕩中也能夠保證上層的結構的完整,這樣在一定程度上能夠避免在地震中房屋坍塌對人們造成的傷害。后來人們有在此基礎上發展帶約束砂墊層作為隔震層,在基本的理論研究之后,進行真正的實驗,發現在振動的過程中滑移隔震效果非常好,并且目前已經在平湖市進行真正的建造和試驗,這說明科學研究已經日趨成熟,在抗震示范工程當中該項目表現優秀,并且人們經過觀察發現封閉式的效果更好。
人們對基礎滑移隔震技術的探索并沒有因為取得成就而止步,人們發展出了很多的關于設置鋼球和限制位移的隔震系統,科學家對當中的各項參數進行檢測和試驗,不斷發展出有一定復位能力的隔震裝置,當然這樣的復位能力是有一定的限制的,但是人們的探索和追尋是永不止步的。
人們在用帶限位的鋼棒夾層橡膠隔震墊進行隔震的測試中發現,這樣的設置能夠有效限制移動的位置,并有一定的隔震效果,后來人們集思廣益又在此基礎上加入了砂漿和一些鋼筋等固定的物質,在對整體的設計進行考察的過程中,研究了一些力的作用,做好一些簡單的模型對其隔震效果進行試驗,在實驗中人們分別用小型振蕩,中型振蕩和大型振蕩三種不同級別的振蕩方式檢測這項隔震技術,在小震中建筑物模型基本上能夠做到不移動,表現得非常出色,但是在中震中和大震中的表現不夠完善,通過調整上述的砂漿和鋼筋的用量和方式之后,發現防震效果就非常好,一方面砂漿能夠幫助增加摩擦力,讓隔震滑移,另一方面鋼筋則保證不會出現折斷。
因為上述實驗取得了一定的成績,人們便想利用更容易獲得的材料來發展這項隔震技術,首先想到了廢棄的輪胎墊,在很多地方都有廢棄的輪胎墊子,在獲得一定數量的墊子之后,需要進行改造,將輪胎進行不同的剪裁和連接,考察其抗壓的能力,而不同的疊放方式也會造成不一樣的效果,后來人們漸漸發現,將廢棄輪胎墊與鋼絲網配合使用能夠增強隔震效果,然后人們又將橡膠與土進行混合,與廢棄輪胎配合使用,發現隔震效果更好。
橡膠墊層基礎隔震不僅隔震效果非常好,而且相比基礎滑移隔震而言,有一定的彈性復位功能,但所需成本比基礎滑移隔震要高很多,而且在施工方面有一定的難度,目前在很多城市的建設當中都已經運用橡膠墊層基礎隔震技術,并且在遇到比較大的地震時,也能夠很好的應對。
人們利用鋼筋和瀝青等材料進行研究的過程中發明了鋼筋與瀝青的復合隔震層,進行測試后發現,當建筑物的層數比較低的時候,復合隔震層表現非常出色。因此,人們首先將其利用在農村的低層居民小樓中,一般這樣的樓層僅有三層左右,目前該復合隔震層已經得到非常廣泛的應用。
人們在此基礎上還發展出了橡膠顆粒與砂的混合物,一些帶鋼絞線的砂等等都被納入到研究的范圍當中,最終發現帶鋼絞線的砂與橡膠顆粒結合的隔震墊隔震效果最好。
基礎滑移隔震技術本身所需要的成本比較低,并且在村鎮中就能找到相關的材料,這樣對于農民們來說應用是比較容易的,而且其隔震效果非常好,但是復位是這項技術的硬傷,應當在發展的過程當中注重限位結構的設計。
橡膠墊層基礎隔震技術不僅隔震效果非常好,而且還有一定的復位效果,在多次的地震測試中都表現良好,目前已經運用到城市建設當中,但是在村鎮中的推廣存在一定的難度,因為其施工的工藝水平比較高,很多村民可能無法經過短期的培訓掌握技能,在未來的發展中應當盡量簡化工藝水平,研發出價格更低的產品。
復合基礎隔震是上述兩種技術的一種復合發展手段,其優勢是非常明顯的。無論是在隔震效果還是在復位方面都表現優秀,但是在配比的過程中很難掌握合理的比例,這使其在推廣方面受到一定的限制。
對于不同的低沉本隔震技術進行科學的研究與分析,有利于我們對各種低沉本隔震技術的現狀和發展前景進行充分了解,使得有關村鎮建筑與施工企業能選取出合適的低沉本隔震技術進行村鎮建筑的科學施工,從而保障我國村鎮低成本隔震技術的運用取得良好效果。
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