我国建筑结构隔震技术的分析与运用

    苏晓春

    

    

    摘?要：面对我国建筑结构数量增多、类型各样的状况，有关设计工作人员不得不考虑整个建筑对自然灾害的防御能力，尤其是隔震水平自然成为研究的重点。因此，本文从地震巨大危害性的论述出发，对研究建筑结构隔震技术的必要性做进一步阐释，并分析了我国建筑结构隔震技术及其运用情况，希望能为加强建筑防御能力提供些许帮助。

    关键词：我国建筑结构;隔震技术;必要性;应用及发展

    文章编号：2095-4085（2020）06-0082-02

    地震是难以预料、难以防控、破坏较大的灾害。建国以来，我国发生了多次大大小小的地震灾害，本文统计了一些较为代表性的震灾情况进行分析[1]。

    由表1可看出，震灾给我国带来经济损失较大的包括2008年汶川地震、1994年台湾海峡地震和2013

    年四川雅安地震等，其中汶川地震破坏最大。在伤亡人数上，大多数地区的震灾都导致了很大的伤亡，严重影响了人们的生活与生产。所以，提高隔震技术引起社会强烈关注，优化隔震技术的处理，加强隔震技术的研究与运用已是大势所趋。

    1?当前研究建筑结构隔震技术的必要性

    地震灾害给我国带来的经济、人力与资源等损害是难以计数、难以恢复的，这说明提高建筑结构在震灾面前的防御能力相当重要。早先建筑结构的震灾防御设计中，包括造成材料铺张浪费的刚性结构体系，层间变形大、刚度较弱的柔性结构体系与后来仅有被动防御作用的延性结构体系。为解决这些问题，优化的隔震技术就此产生。隔震技术的合理运用，对于减少震灾的破坏效果良好，因此，分析我国建筑结构的隔震技术意义重大。

    2?我国建筑结构隔震技术的分析

    2.1?隔震技术的基本概念

    隔震技术是指设计相应的装备对地震破坏力进行隔离的技术，把隔震支座置于建筑结构底层或结构层内，通过软化这个结构实现以柔克刚的防震目的，具有防护能力强、安全性高、抵抗再生灾难、设计自由、造价低等优越性[2]。按隔震支座位置分为基础隔震与层间隔震。层间隔震有较强的普适性，基础隔震主要针对底层空间足、山区沿海等的建筑结构设计。

    2.2?隔震技术的设计原理

    这种技术主要由橡胶隔震支座与阻尼器等装置在建筑的结构层或底层对地震的冲击力进行隔离，使建筑结构的自振周期增加、阻尼变大，降低震灾对建筑上部的冲击，以实现良好的减震效果。即利用隔震层较强的缓冲作用减轻地震对建筑上部的冲击力，使建筑水平地震加速度反应减缓约60%，建筑整体仅产生轻度晃动与变形，以提高建筑结构防御能力。

    2.3?建筑结构层间隔震技术分析

    此技术重要一环为隔震支座的设计，分为叠层橡胶、滑板及滚动等支座类型。叠层橡胶支座运用成熟且广泛，其是复合橡胶薄片与钢板形成的，二者让隔震效果大增。这种支座的竖直最大压应力会受到钢板屈服强度的正向影响，当橡胶支座横向移动距离是内部直径的0.55倍时，承担起极限轴向压应力。橡胶支座横竖方向都承受一定压应力，这需有更大的水平刚度，所以层间隔震技术的设计，十分关注水平方向的刚度与极限变形能力等参数。

    2.4?建筑结构基础隔震技术分析

    基础隔震技术主要涉及滑移式、摆动式与悬吊式三种[3]。滑移式隔震是把滑移面设计在建筑的上部以及基础结构之间，使用摩擦系数小的材料，确保建筑结构面临震灾时可产生有效水平滑动，隔断地面对建筑上部的作用力，切实达到减震目的。摆动式隔震技术是把合理的摆动框架建立于高层建筑基础支撑结构上，重点为一些短柱群或桩基类型结构，彻底增长了自振周期，以保持减震能力。悬吊式隔震技术是把隔震装置吊挂在建筑里面的大型钢架或者钢筋混凝土内筒结构上，以保证结构间的协同效应，增大基础隔震作用。

    3?我国建筑结构隔震技术的运用情况

    我国建筑结构隔震技术的运用分成两个时期，第一个时期主要为摩擦滑移隔震技术，盛行于1993年以前;之后橡胶支座隔震技术占据主导地位[4]。本文主要研究我国橡胶支座隔震技术运用情况，做出了相关的建筑面积统计图，以促进现代隔震技术的发展。

    由图1可见，橡胶支座隔震技术应用大致可分为三个时期：规模试点时期，大约从1993年开始，橡胶支座隔震建筑首先在几个地震高发地区试点。扩大试点时期，1995年和1996年相继在山西、四川、江苏等省域建造了很多隔震建筑，打下了橡胶支座隔震技术推广运用的根基，很大程度推动了国产橡胶隔震支座的研发。推广运用时期，1995年以后，我国众多单位着手橡胶支座的自主研发且产业化，推动了国内橡胶支座隔震技术走进了批量推广运用的时期。从1997年开始，橡胶支座隔震建筑开始在各地推广，建筑面积显著扩大。

    4?结?语

    我国建筑结构隔震技术值得推广与创新 ，具备强化建筑抵御能力、处理不同建筑叠加导致的不规则性、对已有建筑的减震加固等广阔运用前景 。建筑隔震技术的综合性较强，但相应隔震装置的材料、精度等存有不足，相关人员需进一步跟进研究与探讨。

    参考文献：

    [1]王静.建筑结构设计与隔震技术应用研究[J].今传媒，2016，24（11）：155-158.

    [2]曹培文.建筑结构隔震减震技术应用初探[J].建材发展导向（上），2015，（4）：121-122.

    [3]楊剑波.建筑结构基础隔震技术分析[J].建材发展导向（上），2018，16（6）：243-244.

    [4]苏经宇，曾德民.我国建筑结构隔震技术的研究和应用[J].地震工程与工程振动，2001，（S1）：94-101.