叶茂君
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摘要:在建筑工程中,作为科学、便捷、高效的减震技术之一,隔震技术在应用实践中显现出很理想的效果。伴随社会经济的增长,隔震技术也越来越多地被推广应用到高层建筑领域,民众也开始注意到了这种专业技术的重要作用。而在具体设计隔震建筑中,通过隔震支座的运用,却表现出一定的受拉问题。本文对现代建筑工程中隔震支座技术运用进行分析,以供参考。
关键词:现代建筑;隔震支座;技术运用
引言
我国是一个多地震的国家,也是遭受地震灾害最为严重的国家之一。地震常常使地面建筑物和工程设施发生损坏,但现有隔震技术存在精度难控、成本高昂、效果欠佳等问题。对此,云南省政府颁布文件要求陆续地将新隔震、减震建筑工程技术补充进《防震减灾条例》等相关规定。本文对学校建设使用的隔震橡胶支座安装施工技术及隔震支座保护防火装置等新技术进行总结,并对我国现有隔震技术进行补充完善。
1隔震支座概述
隔震支座效果好、性能稳、灵活便捷,被日益广泛地应用到高层建筑中。在这种装置中,主要通过橡胶来支撑,以有效防止锈蚀。其中叠层橡胶存在很显著的非线性特征,可以有效应对较小结构或较大形变,以缓解地震作用。制作成的摩擦摆类似于铰装置,在上部有摆头,在下部有承台,中间有网状纤维,其摩擦阻力可以消散地震能量,并基于自重来恢复固有位置。在正常应用隔震支座的状态下,就会长时间承受建筑上部的重量。在地震出现后,隔震支座就会大幅朝水平方向位移,这时就需要承受建筑上部重量与自然地震力的综合作用。针对滑移类支座,发生的水平位移往往较少影响承压的有效面积。但针对橡胶叠层类型的支座,就会缩减水平位移下存在的有效承压建筑面积,而降低承载能力。相较于普通的隔震系统,高层建筑的隔震系统存在一定的特殊性。就高层隔震类型的建筑而言,上部结构无法达到假定刚体运动的要求,并且不可以忽略高振型的实际反应分量,万不可简单地基于结构的首要振型,来规划上部结构。因为高层建筑结构往往存在较大的水平方向的倾覆力矩,所以在大地震与自然强风的综合作用下,常常会引起隔震支座出现受拉应力,而隔震支座领域的拉应力防控就演变成一个问题。在高层建筑中,自振周期往往很长,因此就应适当延长高层隔震类型建筑的周期,以增强隔震效果。由此可见,针对强震与强风的综合作用,研习低弹特征、大变形的隔震支座,往往具有很高超的价值及深远的现实意义。
2施工优点
①该隔震支座安装标高控制施工方法可有效减少隔震支座安装过程中人工调整标高的时间,提高安装速度,节省工期。②该隔震支座安装标高控制施工方法可大幅提高隔震支座安装合格率,减少隔震支座安装返工。③隔震支座安装标高控制施工方法可降低隔震支座定位钢板未固定时,因人为原因发生位移的情况,提高施工速度。④隔震支座防火保护装置可避免隔震支座在火灾中直接接触明火,保护隔震支座,可有效减少因火灾造成的隔震支座寿命损失。
3施工工艺
3.1隔震支座安装标高控制施工工艺
隔震支座安装标高控制施工方法采取预先在隔震支座定位钢板四个角部位对应的下支墩钢筋上点焊标高控制钢筋的方式,标高控制钢筋顶标高为下支墩设计标高。控制钢筋直径10mm,与定位钢板接触一端断面用切割机切平整,控制钢筋点焊在下支墩钢筋上后由全站仪进行标高复测,不符合标高的定位钢筋使用打磨机进行打磨,保证4根定位钢筋位于正确的标高。定位钢筋安装完成后将隔震支座定位钢板放置于控制钢筋上,即可保证隔震支座定位钢板标高及水平度的要求。
3.2隔震支座防火保护施工工艺
隔震支座防火保护方法包括防火板;所述防火板高度为隔震支座下支墩与上支墩之间高度,所述防火板共有4块,所述防火板位于隔震支座前后左右4个方位呈立方体形状,所述防火板两个角由铁钉连接,一个角由合页7连接,一个角由挂锁锁扣及挂锁连接。所诉防火板与隔震支座之间的空隙塞防火棉填充。当发生火灾时,隔震支座直接暴露在明火中,会给结构带来安全隐患,降低隔震支座使用寿命。当隔震层同时作为地下室使用时,隔震支座便暴露在日常使用的环境中,而非封闭环境,可能会有腐蚀性物质溅射在隔震支座上,降低隔震支座使用寿命。采用上述的隔震支座保护防火装置,能有效解决隔震支座直接暴露在明火中的相关问题。
4隔震支座在建筑项目中的应用
4.1隔震支座选型
将隔震支座应用于高层建筑中,提升建筑整体抗震作用,并需要在设计前期,完成隔震支座选型。橡胶隔震支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座是目前高层建筑作业期间,常用的三种隔震支座类型,橡胶隔震支座使用加压以及高温相结合的方式进行产品制备。目前,将钢板层与橡胶层连接为一个整体,是橡胶隔震支座在建筑内部安置的常用方式,让钢板层与橡胶层相互结合,形成有机的整体,并借助橡胶层材料自身具备的变形能力,进一步提升建筑结构抵抗外部载荷冲击的能力,橡胶单层厚度会在一定程度上影响建筑结构抗震表现。为此,进行隔震支座选型期间,需要考虑橡胶隔震支座对建筑抵抗地震作用的能力。另一方面,天然橡胶材质具备较强的变形能力,支座工艺在我国已日趋成熟,所以采用天然橡胶隔震支座将其作用于建筑中具有可实践性。通过目前掌握的信息,我国生产的橡胶隔震支座,即便使用10年,依然具备良好的变形能力以及耐久性,橡胶隔震支座外形磨损程度不大,依然可以使用较长时间。
4.2混合隔震支座
混合隔震支座由滑动隔震支座以及橡胶隔震支座组成,混合隔震支座采用不同材质支座相组合的方式,有效整合不同支座在抵御地震效应方面的优势,橡胶支座恢复高度能力优异,在阻断系统后,于短时间内进行系统修复,而滑动支座虽然无法拥有橡胶支座短时间内恢复钢度的能力,但是由于与其在耗能方面表现优异,同时具备良好的变形能力,可以削减地震所传递能量的大小。混合隔震支座由滑动隔震支座以及橡胶隔震支座组成,所以其拥有两个自震周期,建筑所在地发生地震后,建筑内部隔震支座便会开始变形,隔震结构周期为橡胶隔振周期,但是如果在正常情况下,建筑内部滑动隔正支座无法移动,所以结构自振周期便是自然周期,通过混合隔震支座可以发挥滑动隔震支座、橡胶隔震支座的功能优势,采用密集方式进行装置布设,使支座上部结构与下部结构在结构中心重合,从而进一步提升建筑内部结构的稳定性。
5技术效益
增设隔震结构(隔震支座等)会增加结构的造价,但主体结构所承受的地震作用大大减小,因此,构件截面配筋可相应减少,跨度和高度均可相应增加,从而又降低了造价。采用该隔震技术,可节约地震后建筑加固维修和重建的费用,以及室内设备、物品维修和更换的费用,避免地震造成的建筑、设备和物品等损坏导致的不能正常工作和生产所带来的经济损失。
结束语
本文所介绍的隔震橡胶支座安装施工技术在实际工程中得到成功应用,较传统主体结构的地震反应最大降低5/6,同时节约了经济成本。实践证明,该技术是一种新颖、可靠、经济的新式抗震施工技术,一定程度上完善了现有建筑隔震技术与消能减震技术。
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