1.身份证号码:33018419930819XXXX 浙江省杭州市 310000;2.身份证号码:33900519830925XXXX 浙江省杭州市 310000
摘要:地震是自然界存在的一种灾害,对于人们类的生产生活和生命安全带来极大的影响。并且其对建筑工程的破坏是显而易见的,为了保障人们生活的安全,保护建筑结构不受到损害,建筑工程的安全性构建值得受到重视。建筑工程的发展与进步,使得建筑结构也在不断进行完善,但是隔震和减震措施的实行还是不够顺利,还存在建筑出现灾难性后果的情况。因此,建筑工程人员要积极对建筑结构隔震和减震的相关措施进行研究,力求将地震的消极影响最小化。基于此,本文主要对建筑结构隔震和减震措施进行论述,详情如下。
关键词:建筑结构;隔震;减震措施
引言
20世纪70年代,我国针对结构减震控制技术的研究理念已初具雏形,其中结构减震控制技术囊括了:隔震、消能、减震等控制理念。此理念提出后,相关单位对其实施了一系列的分析与实验,并在不断研究后肯定了结构减震控制体系的可操作性。这对日后的结构减震控制技术的发展具有十分重要的意义。
1隔震和减震应用概述
首先隔震应用。是在建筑结构减震控制体系中,减震技术的理论分析与实际研究较为充分,通过隔震技术理论的应用,在实际工程案例中,表现出了较好的减震效果。在隔震技术的应用中,夹层橡胶隔震技术是目前最为成熟与稳定的隔震技术,在多层和高层建筑物中都有着良好的表现,减震效果极佳。在对夹层橡胶隔震技术进行应用时,需要进行严格的质量把控,杜绝劣质橡胶隔震制品流入市场。在精确计算后,在多层和高层建筑中进行应用。在使用夹层橡胶隔震技术时,要充分保障消能装置的使用寿命与稳定性,发挥出最大隔震效能。一般来说,夹层橡胶隔震技术一般在三十层及以下的高层建筑物中应用较为广泛。其次是消能减震应用。消能减震技术的应用同样是十分稳定且有效的,此类技术在理论分析与实际研究试验中表现良好,可以应用在高层建筑、桥梁等工程。消能减震技术的应用需要保障其使用期。消能减震技术一般应用在十五层及以上的高层建筑,还可以应用在管线、塔架等具有高耸特点的建筑上。
2建筑结构隔震和减震的重要性
显然,建筑结构隔震和减震的措施直接对地震发生后产生的消极影响进行削弱。这样的措施有效地提高了建筑工程的安全性能,提高了建筑的抗震能力,使得建筑受到地震影响的程度下降,降低了风险的不确定性。减弱了地震对建筑的破坏力,意味着人们的安全也多了一份保障,为民众的生活制造了一个安全的环境,促进人们生活质量进一步提高。
3建筑结构隔震和减震措施
3.1黏滞阻尼器用于层间位移角超限的既有建筑的优化
在实际工程设计中,由于阻尼器与主体结构连接的支撑刚度是有限的(量级在105kN/m),阻尼器位移在刚度上的损失(简称刚度位移损失)不可避免。而阻尼器的位移损失直接影响减震效果。因此,有必要研究位移损失在不同结构类型中、不同地震作用下对减震效果的影响规律,进而寻求如何使减震结构在不同地震作用下达到最优减震率。这对减震结构设计的优化具有重要意义。关于支撑刚度对消能减震结构减震效果的影响,已有学者对其进行过研究。当结构振动频率和耗能器黏滞阻尼系数一定时,存在最佳的支撑刚度,使得减震效果达到最佳。支撑与非线性阻尼器的串联刚度越大,消能结构位移和剪力的减震效果越好。很多既有建筑为满足安全性要求进行加固改造,但是多数传统的加固理念属于“硬碰硬”式。
近年来,黏滞阻尼器越来越多地应用于既有建筑加固改造工程,其具有安装速度快、简单易操作、对主体结构影响小等优点。尤其对于地震作用下层间变形不满足现行规范要求的既有建筑,利用减置装置可以使其层间位移角减小到规范要求的限值以内。此外,对于混凝土框架结构的底层框架柱,为降低其端部受剪破坏的风险,应减小结构底层的地震剪力。
3.2新型巨-子结构消能控制体系的动力特性及减震性能
近年来随着经济的快速发展,高层、超高层建筑越来越多,体量越来越大。巨型结构体系就是为适应高层及超高层建筑发展而出现的一种新型结构体系。巨型结构的概念产生于20世纪60年代末,由梁式转换层结构发展而成的。巨型结构由主、子两级结构构成,主结构是由不同于常规梁、柱结构概念的巨型构件组成,子结构是由常规的构件组成,最后形成的一种特殊结构体系。这种结构体系打破了传统的以单独楼层作为基本结构单元的格局,有着其独特的优势。它不仅能够满足建筑多功能的要求,而且具有传力明确、整体性好、施工速度快、节省材料、工程造价低、多种结构形式和材料组合等优点,是未来高层及超高层建筑结构体系发展和应用的主要方向之一。因此,对巨型结构体系进行减震设计具有重要意义。
3.3结构被动控制减震体系
首先是悬吊方式减震结构。在应用结构减震控制技术的过程中,可以针对建筑物某个部位加设一个独立的小型结构,这种小型结构可以将原有的结构体系动力进行调整并完全改变。当建筑物的原有结构受到地震等不可抗力因素的冲击后,在强烈震动的同时,小型结构可以利用自身的惯性向建筑物的原有结构施加一个反方向作用力。在这其中,阻尼器也可以发挥自身的作用进行充分的消能减震,将震动能量大幅度降低,这个小型装置被称为调频质量阻尼器,这个小型装置最大的特点就是没有外部能量的输入即可应用。由于调频质量阻尼器的自身特性,现如今已经被广泛地应用在高层和多层建筑物、高耸类型的建筑物当中。悬挂式的调频质量阻尼器一般是悬挂在建筑物中的某个部位,悬吊式调频质量阻尼器可以进行双向的自由摆动,现如今的悬吊式调频质量阻尼器通常是由高层或多层建筑中的水箱所代替,其物理作用是相同的。其次是支撑方式减震结构。支撑式调频质量阻尼器一般是支撑在建筑物结构的某个部位上,它的特点是可以进行双向滑动,支撑式调频质量阻尼器中包含了一个双向的阻尼器与双向的弹簧,它通常安装在多层和高层建筑结构的最顶端。最后是碰撞方式减震结构。碰撞式调频质量阻尼器通常是设置在建筑物结构中某个位置的,它的形状类似于一个悬挂着的撞锤。当建筑物结构受到地震等不可抗力因素的冲击时,建筑物结构会发生强烈的震动,此时碰撞式调频质量阻尼器中的撞锤碰撞到建筑物的原有结构上,可以将建筑物结构发生的震动大幅度降低。此外值得一提的是,需要在碰撞式调频质量阻尼器附近设置一个消能装置。碰撞式调频质量阻尼器一般来说,应用在高耸型建筑上的居多,例如:烟囱、塔架等等。
结语
建筑结构隔震和减震措施正在经历着一个不断发展、不断成熟的过程,建筑工程管理对其的重视体现了隔震和减震的重要程度。建设项目是否可以实现长久发展,建筑工程的防震效果是一项重要的指标。在如今科技利用率要求越来越高的大环境下,在隔震和减震的措施中引入科技创新元素,并加大对该方面的资金和人员投入是很有意义的。
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