建筑框架隔震技術設計及施工應用分析

摘要：在我國范圍內，隨著地震發生概率的不斷增加，人們預防地震、減少災害的意思在不斷提高，建筑隔震技術受到了人們的高度重視和關注。同時與傳統框架結構抗震設計相比較，隔震設計以設置隔震層為主，來對地震能量進行吸收，并且對結構體系的自震周期進行演唱，進而降低地震的發生率。基于此，本文主要對建筑框架隔震技術設計及施工應用進行分析。

關鍵詞：建筑工程；框架隔震技術設計；施工應用

1、前言

近些年來，我國發生了幾場大型的地震災害，對人們的生命財產安全造成嚴重破壞，以前我國建筑工程沒有高度關注建筑抗震性能，在發生了幾場大自然災害之后人們對建筑抗震性能引起高度重視，并且在新建設的建筑物上將抗震性能放在首要位置。此外如果建筑框架結構具備良好的抗震技術，則不需要進行隔震處理，但是我國很多建筑沒有良好的抗震性能，就需要采取隔震技術進行加固。

2、隔震技術的應用原理

隔震技術在應用于既有框架結構加固中，主要是通過增添隔震支座與建筑上下部結構之間，隔震支座的增添可以加強建筑結構的穩定性，從而使得建筑物整體穩固性以及抗震性能得到加強。隔震支座的安裝一定要保證其與上部構件的連接緊密性，通常應用高強度的螺栓進行連接與固定；隔震支座在于下部建筑構件連接時，將其與連接鋼板相接，然后將連接鋼板固定在建筑地基上，通過隔震支座上下兩部門建筑構件的共同作用，使隔震支座穩定地至于既有框架結構中，從而達到加固作用。其作用效果主要是通過增添隔震支座來實現的。

3、應用實例分析

某建筑物的框架結構為剪力墻，共12層，2層位于地下，10層位于地上，總面積約62000m2。該建筑物利用鉛芯橡膠支座，使既有框架結構得到了隔震加固。該建筑物中的隔震層間中共分布了360個半徑依次為300 mm、350 mm和400 mm的鉛芯橡膠支座，借助于鉛芯橡膠支座自帶的功能，可獲得較佳的隔震加固功能。

1、建筑框架隔震技術的前期咨詢工作

（1）前期咨詢工作中，應注意以下問題

第一，框架隔震建筑的經濟性問題。對業主來說采用框架隔震技術是否經濟是非常重要的問題，采用隔震技術，增加了隔震支座費用、隔震構造措施的費用，但是減小了上部結構梁柱截面，節約了鋼材和混凝土用量，同時增加了房屋的使用面積，在前期工作中盡可能的對隔震建筑的經濟性進行合理分析。根據大量的工程經驗，在抗震設防烈度高的地區采用隔震技術具有比較明顯的經濟性。

第二，隔震建筑的高寬比問題。在方案確定之初，應考慮結構體型的規則性，鑒于我國目前的技術條件，對于隔震結構的抗傾覆問題，限制其高寬比是一種有效的方法。根據橡膠隔震支座抗拉屈服屈服強度低的特點，結構的變形特點需符合剪切變形為主且房屋高寬比小于4或有關規范、規程對非隔震結構的高寬比限制要求。因此，在建筑方案階段，需請教專家或委托相關咨詢機構進行前期咨詢，對框架隔震方案設計進行合理評估，指出問題，提供解決措施。

（2）框架隔震設計思路

咨詢工作結束以后，在進行隔震設計時，需要對建筑工程的抗震設防烈度、場地條件、使用功能及建筑、結構方案，從安全和經濟兩方面進行綜合分析。若該工程宜采用隔震技術，應先進行初步設計，除應滿足規范的相關條文外，還應合理確定隔震支座的類型和布置位置。目前，國內的框架隔震設計多采用分部設計的方法，即整個框架隔震設計分為四步：上部結構設計、隔震層設計、下部結構設計和基礎部分設計。

2、隔震層的施工要點

隔震層的施工步驟為安裝和固定下部預埋板→澆筑混凝土→檢驗預埋板→安裝橡膠支座→預埋件上板→安裝預埋螺桿→上部支墩施工。

（1）定位和固定下部預埋件（定位板、套筒及錨筋）

預埋套筒及錨筋的定位、固定是隔震支座安裝的難點，為此建議采取以下措施：

第一，預埋套筒上口及膠套下口預先與定位板用螺栓擰緊固定，以確保套筒的位置準確，如圖1、圖2所示。此過程測量是整個隔震支座安裝的關鍵，需各工種密切配合，測量定位板的標高、平面中心位置及平整度。根據偏差大小適時對套筒及錨筋進行調整，（為方便控制定位板的標高和平面中心位置，可采取預先在定位板四個角部位對應的下支墩（柱）主筋上點焊短鋼筋的方式，短鋼筋頂標高為支墩（柱）設計標高，短鋼筋布置位置如圖3所示，短鋼筋直徑宜不小于10，與定位板接觸一端斷面宜先用切割機切割平整）。

第二，為保證預埋套筒的錨固長度和豎向固定，采用加工螺紋的預埋錨筋與預埋套筒相連（見圖1、圖2）。

第三，為保證定位板的水平度和平面位置的準確性及預埋套筒的垂直度，預埋件 定位準確后可根據實際情況將錨筋與支墩鋼筋點焊相連，以確保錨筋和定位板不產生位移。

第四，預埋件安裝完成后應用全站儀或水準儀逐一測量定位板頂面標高、平面中心位置及水平度并記錄成表。

（2）澆筑混凝土、預埋板檢驗

在混凝土澆筑前，必須采取適當的方法維護預埋板螺栓孔，以確保混凝土不滲入螺栓孔；采取一次性澆筑的方式，將混凝土澆筑至-1.600 m的位置；澆筑和拆模結束后，再次檢驗下部預埋板的標高、平整度和平面位置，確保滿足設計要求后，才可繼續開展橡膠支座安裝工程。

4、結束語

綜上所述，隔震技術在房屋建筑框架結構設計具有非常明顯的效果，并且對于加強房屋建筑整體的抗震性能效果也較為理想。需要特別注意的是，在將隔震技術應用到框架結構設計中去時，要對造價和施工時間等因素進行充分考慮，并且針對具體情況選擇適合的技術，進而不僅可以對隔震成本進行減少，還能夠很大程度提升建筑物的整體抗震性能和加固效果，推動建筑行業朝著可持續發展的方向發展。

參考文獻：

[1]洪俊青，劉偉慶，王曙光，郭建 隔震技術在建筑抗震加固中的應用研究[J].工程抗震與加固改造 2007（15）：136.

[2]王素芝 既有框架結構建筑加固中對隔震技術的使用[J].世界家苑 2013（05）：23-25.