减震技术在建筑工程中的应用及发展趋势

发表时间:2020/12/31   来源:《工程管理前沿》2020年第29期   作者: 桑元柱
[导读] 在地震当中,一些建筑物的倒塌很容易威胁到人的生命安全
        桑元柱
        山东安钢建筑工程有限公司 山东淄博256100
        摘要:在地震当中,一些建筑物的倒塌很容易威胁到人的生命安全。因此在国内外一些减震技术已经受到了建筑工程行业的高度重视,并且得到了广泛的应用,在实际的地震当中呈现出比较良好的抗震性能。而目前减震技术的不断发展,已经对于传统的抗震技术以抗为主的理念进行进一步的改良,通过建筑自身的变形来不断地降低地震能量对于建筑物的消耗,从而减少地震能量对于上部结构的传递,大大提高了房屋的抗震能力。甚至有一些减震技术在地震发生之后,还具有自动复位的能力。本文基于减震技术的原理对具体的应用展开论述,并且对于减震技术在建筑工程当中的发展趋势展开研究,希望对相关人员有借鉴意义。
        关键词:减震技术;建筑工程;应用;发展趋势
        引言:我国许多地区都属于较为活跃的地震带,每当地震发生的时候,对人们的生命安全以及财产都会造成巨大的损失。为了改变这一状况,许多抗震减震的技术都运用在建筑工程当中,并且取得了较为良好的运用效果。目前减震技术在建筑工程当中运用的范围较为广大,其通过对于底部结构与上部结构之间设置减震设备,并且对于整体的体系进行振动特性的改变,从而延长了支撑结构的自振周期。通过这一系列的操作使得上部结构能够达到很好的稳定作用,从而完成抗震的效果。而对于传统的抗震技术而言,在面对灾难性地震时,无论是计算的方法还是具体的抗震效果都存在着很大的问题。所以在采取减震技术的时候,一定要结合国内外的具体情况,针对一些地震发生地区进行了解,才可以不断的提高减震技术在建筑工程当中的应用推广。
        一、减震技术在建筑工程中的应用
        (一)建筑减震体系的组成
        减震系统最为主要的组成部分,来源于底部的支座、抗风装置、限位装置等等。装置组合之后,可以使减震系统完成基本的三项功能,就是可靠的支撑上部结构的承载功能、水平减震功能以及震后自复位的能力。在减震系统当中,通常会在基座以及上部结构之间设计减震层,因此其体系内部的上部结构、减震层和下部结构之间,可以形成有效的组合运用。在减震房屋当中,一般会选择橡胶支座来进行支撑,其主要的参数可以提供水平和竖向的高度以及承载力,并且具有很强的水平变形能力。在进行减震设计的时候,应该避免橡胶支座的受拉情况,通过建筑物的宽高比来控制整体的倾覆力,防止支座出现被破坏的现象。
        (二)减震结构设计的方法
        在对于建筑物实现减震设计之前,需要对于其整体的结构形式以及所在地区的防震程度进行深入的了解,并且制定相关的合理控制目标,需要考虑到经济等各种因素。在进行减震结构设计的时候,其水平的减震效果系数与减震层在遇到一些大地震的时候,需要控制其最大的位移,以及减震制度的规格和数量,从而保证其材料的性能能够通过计算来进行进一步的确定。在结构当中,一般会采取分步设计的方法,也就是将整个减震结构分为上部结构、减震层、下部结构以及基础,对它们进行分别的计算和应用。

在上部结构计算当中,需要采取传统的分解反应谱法,对于地震作用下的加速度以及影响系数采取减震效果后的折算值,从而了解到竖向地震作用的情况;在减震层方面,需要满足使用情况之下竖向承转力的要求,在遇到一些罕见大地震时,还应该对于其压应力和拉应力进行了解。并且减震层是与上下部结构之间的连接,需要加强其强度的验算;设计下部结构的时候,需要对于地震的抗震能力进行承载力验算,并且当遇到罕见大地震的时候,也需要对于其承载力进行进一步的提高;而在地基基础设计的时候不具备考虑减震效果的情况,因此只需要按照本地区的抗震设计即可。
        (三)减震结构的计算分析
        在对减震结构进行分析的时候,需要建立两套的计算模型,即减震模型和非减震模型。并且按照抗震的具体规范来获取一定的地震波,在地震影响系数最大值和加速度较快的情况下,对于防地震输入通过两种模型的运用。在统计上符合相应的地震波,并且分别采取时程分析法,来计算减震的情况。而对于多层建筑来说,减震与非减震结构其本身的最大比值,可以计算为水平向减震系数。在减震之后的水平地震影响系数最大的情况下,对于非减震影响系数来进行调整,并且取最小值,可以降低防地震的烈度。在进行上部结构设计的时候,当遇到多地震型时,对于其分解反应谱法需要按照减震之后的普遍抗震结构来进行使用。在减震之后,对于防地震烈度以及加速度的系数计算,需要以减震结构的等级进行降低之后进行取值,对于减震结构计算到最小水平的地震烈度不得低于6度。
        二、减震技术的发展趋势
        减震技术是一种新型的抗震技术,其对于地震的减缓效果较为明显,并且具有很高的安全性,与传统的结构相比具有很大的优势。因此在采用减震技术的时候,可以大大提高建筑上部结构的抗地震能力,并且可以将造价进一步降低,大大的节省房屋在建设过程当中的费用。并且使震后的损失和维修费用,也可以大大的减少。在那些多层减震建筑当中,其性价比会比传统的抗震房屋节省3%-10%不等,而在地震之后,对于整体的损失和维修费用也可以减少8%-30%。因此减震技术会比传统的抗震技术具有更大的使用优势和发展前景。
        不过目前减震技术在进行建设的过程当中,价格仍然高于普通建筑。因此想要进行大范围的推广和使用,必须通过政府部门的财政和政治扶持来进行。减震技术在未来运用空间十分的广泛,我国许多地区都是地震多发地带,曾经的唐山、汶川地震给人们的生命安全造成了巨大的损害。因此在一些高烈度的地震区,需要对于那些学校、医院等具体项目实现减震技术。此外,减震技术的发展离不开科研和施工等单位的共同努力,需要不断的将设计理念转化为具体的使用技术,才可以推广减震技术的发展。
        结束语:传统的抗震技术在应用的过程当中存在着巨大的漏洞,并且造价很贵。而新型的减震技术在使用时,不仅起到了更为安全的效果,而且造价也更为便宜。因此减震技术虽然比普通房屋价格昂贵,但是它可以在地震当中极大的保证居住者的生命安全,并且减少在地震之后的财产损失,尤其需要在地震区进行不断的推广。
参考文献
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