浅谈建筑隔震技术在住宅建设中的应用与发展前景

发表时间:2020/9/29   来源:《科学与技术》2020年5月15期   作者:戴高鹏
[导读] 关于住宅中建筑隔震技术的应用,我国在多层结构中相对集中,
        戴高鹏
        阳江市阳东区碧桂园置业有限公司 广东省阳江市 529900
        摘要:关于住宅中建筑隔震技术的应用,我国在多层结构中相对集中,隔震技术在高层住宅中的应用相对较少,当前,针对该技术的应用理念应该有所转变,为了使隔震技术能够在多层住宅中发挥其价值,还是要使其在加固改造等方面加大应用力度,基于此,本文对其具体应用和发展前景展开探索。
        关键词:住宅;建筑结构;隔震;橡胶支座
        近些年来隔震技术在我国实现了有效的研究,这种减少地震破坏作用的技术,在住宅建筑中开始得到了广泛的应用,在日本的住宅建设中,大多数会采用隔震技术,该技术的应用在日本这样的地震频繁国家收获了良好的经济效益,结合当前我国住宅建筑中隔震技术的使用情况,站在经济角度对隔震技术在我国住宅建设中的应用与推广进行深入分析[1]。
一、隔震技术简介
        当前的隔震技术大多指的是基底隔震,当然也有层间隔震,无论是哪种技术在原理上都是一致的,就是减少隔震以上结构的地震反应。前者在应用过程中,会在建筑物底部与基础顶面之间设置隔断消能装置,该装置能够吸收并消耗地震能量,这种侧向高度很小的震动控制装置形成一种系统,使整个建筑物的振动周期都能够得到延长,地震所引起的建筑物变形,并会由该隔震装置集中吸收,相当大一部分地震能量在上传的过程中被阻断下来,于是上部结构的地震反应明显减少[2]。
二、隔震体系的优越性
        隔震体系的优越性十分明显,首先该体系能够有效的减轻结构的地震反应,在一系列的地震模拟实验中可知,隔震体系的结构加速度反应,只有传统结构加速反应的1/10左右,相对于传统抗震结构而言,这样的减震效果优势明显,不仅达到了减震的目的,同时还能够对结构和内部设备进行很好的保护,避免因地震而致使这些结构和设备受损;其次当地震发生时,地面会剧烈震动,这样的条件下,佐证体系仍然能够进行正常的弹性工作,这对于一些重要结构和设备而言是非常有效的保作用。再次,相对于传统的抗震结构而言不仅在措施上更加简单,而且在设计与施工上也非常明了;最后,地震发生后,对于隔震体系的修复是非常方便的,不需要考虑建筑物本身的修复问题,只需要对隔震装置进行检查与更换即可。
三、住宅隔震结构的构造和施工要点
(一)构造
        受到地震的影响,隔震层一定会产生很大的变形和位移,为了在这样的条件下,住宅内部的有关功能仍能够正常运转,需要在施工过程中采取一系列的构造措施,重点保护好定性和管线的安全,保障其能在地震的条件下也不出现断裂[3]。
(二)施工要点
        首先,隔震器的力学及材料性能必须符合隔震设计的要求,在购置隔震材料时,应保证其质量,例如在采购预埋件、连接板、高强螺栓等材料时,必须保证其质量能够符合设计控制要求。
其次,安装平整度是能够直接决定橡胶隔震垫性能的关键因素,因此,在安装过程时,必须注重每道工序的准确性,使其平整度能够达到设计要求。
        第三,柱头预埋件部分高强度等级细石混凝土需要进行二次浇筑,在浇筑过程中,为了避免轴线、平整度出现变化,导致初始偏心,要求不能碰撞预埋件与主筋,如此才能保证安装质量。
第四,为保证安装质量,在进行连接板组装时,要保证连接板与橡胶隔震垫受力均匀。
第五,在完成吊装过程,全部安装完毕后,仍需重视橡胶隔震垫的保护工作。


四、住宅结构应用隔震技术的效益分析
        目前,就隔震技术在住宅建设中的应用现状而言,其较为成熟的为多层结构中隔震技术的应用。因为隔震技术的存在,使住宅上部结构所承受的地震作用直线下降,上部结构在设计及建设时可随机精简结构构件、节点断面及配筋,这也直接导致上部结构施工难度降低,其造价也会随之下降。相较于因隔震设置而提升的约5%的造价,其节省的建筑总造价更高。通过专业的经济评估也证明,相较于传统抗震房屋,隔震房屋在土建造价中节约的成本为:7度节省1%~3%,8度节省5%~15%,9度节省10%~20%。另外,由于高烈度区在隔震影响下,其上部结构的设防烈度有所下降,在原有的规范要求基础上能够增建2至3层,这更是直接提高了土地利用率,创造了极佳的经济效益[4]。
        而隔震技术在房屋建设应用中的经济效益更加体现在底框结构中。很多住宅小区需要在底层设计开阔空间进行商业活动,但如此会导致底框结构的抗震性能下降。而隔震技术的应用不仅能够增加建筑的层数,同时能够解决这一矛盾,充分满足了住宅小区的商业需求。这所产生的经济效益是远超于隔震设备的成本投入的。
        目前,在我国高层住宅中,隔震技术的应用尚不普遍,这主要受技术及造价两方面因素限制。首先,很多高层住宅呈现不规则的建筑形体,这主要是为了迎合居住者对采光及朝向的需求,但这也会导致高层住宅结构会存在一定的偏心,从而导致存在地震作用下的扭距。其次,高层结构中的柱与墙往往要承受更大的拔力,而这是普通橡胶隔震支座所无法抵抗的。最后,若在高层住宅建设时应用隔震技术,虽然能够在一定程度上使上部结构的设计抗震等级降低,从而降低在构造及截面设计上的投入。但是,这虽然为上部结构设计施工带来了便利,但同时要面临着高昂的支座设备造价,同时其施工难度较高。因此,若在高层住宅中盲目应用隔震技术不仅需承担经济层面的高昂造价,还要面对施工过程中诸多不安全因素[5]。
五、住宅隔震技术应用展望
        首先,隔震技术的应用是住宅的抗震设计理念由“抗”转向“导”,而在未来的应用中更应将这一理念贯彻到底,同时应加强在加固改造等。其他方面隔震技术的应用。其次,通过经济效益评估可以发现,在多层住宅中应用隔震技术能够实现较佳的应用效果及经济效益,应该更加广泛的推广及普及,并不断总结经验,优化多层住宅中隔震技术的应用。最后,加强高层住宅建设中隔震技术应用的研究,通过不断的探索与实践,争取在高层隔震方面取得更大的突破,是隔震技术的应用范围更加扩大化。在未来,隔震技术在住宅建设中的应用前景十分可观,通过隔震技术,不仅能够提高住宅建设的安全性,为人民的生命财产安全保驾护航,还能够带来更大的经济效益及社会效益,具有极高的应用研究价值。
总结
        目前,我国在建筑隔震技术应用于住宅建设方面仍处于探索阶段,在进行住宅隔震设计时,用更加重视其“导”震能力,而不是与震感的对抗。而在具体应用中,对于目前已经相对成熟的多层住宅隔震技术应进行全面的推广,同时不断探索能够应用于在高层住宅结构中的隔震设备及隔震技术,使住宅建设更加安全。
参考文献:
[1]李龙.高层建筑隔震结构体系分类与技术特点分析[J].建筑技术开发,2020,47(06):1-2.
[2]舒蓉,李俊杰.隔震技术在既有砌体建筑抗震加固中的应用研究[J].工程质量,2019,37(12):52-58.
[3]赵志诚.探究土木建筑结构设计中隔震技术的运用[J].低碳世界,2019,9(11):155-156.
[4]曹阳,白羽,赵立玖.某高层建筑双塔结构隔震设计与施工[J].施工技术,2019,48(22):26-28+58.
[5]罗垚,黄伟东,明灿.高烈度区高层建筑隔震设计及构造措施浅析[J].建筑结构,2019,49(S2):405-409.
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