浅析建筑结构减隔震技术的应用现状与发展前景论文_李朋

浅析建筑结构减隔震技术的应用现状与发展前景论文_李朋

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摘要:近年来,建筑行业取得了可喜的成绩,并对建筑行业的发展提出了更高的要求。建筑结构的隔震、减振和震动控制直接关乎着建筑物的投入使用效果。因此,若想满足人们的建筑需求,增加建筑物的安全、可靠性,提升其耐久性,应以建筑物的减振结构为切入点,合理选用优质、经济建筑材料,以此来增强建筑减振结构性能,进而保障建筑结构的安全性、稳定性和耐用性。基于此,本文对建筑结构减隔震技术的应用现状与发展前景进行分析。

关键词:建筑结构;减隔震技术;应用现状;发展前景

由于地质板块的移动,我国处于亚欧板块震动多发带的边缘,在加上最近我国发生地震灾害次数的增多,对我们每个人都是一种考验,同时要求我们不断普及地震防护以及自救知识,并且对政府及有关部门提出更高的要求,及时加固房屋及大型建筑物,对于新建设的建筑物要做好减隔震处理,给予人们相对安全的生活居住环境,并要防御二次地震带来的伤害。

1建筑结构减隔震设计原则

1.1建筑结构中隔震设计

隔震设计是近几年来新兴的技术领域,是目前我国研究较多的革新抗震方法,隔震设计思想,主要是想在建筑物的底端增加隔震装置,阻尼器是目前使用最为广泛的装置,设计思想主要是通过在建筑物与地面之间安装的阻尼使得建筑结构与地面之间产生一定的空隙,形成弧状柔性结构,此结构间有空气可以流动,借助气流的流体作用,一旦发生震动,就可以产生巨大的反作用力,可以削弱冲击波向上的冲击力,减少地震产生的能量向上传递,拥有了这层隔离层的存在就可以一定程度上减弱冲击力。

1.2建筑结构中减震设计

建筑结构的减震设计目前使用的较为广泛的就是橡胶,橡胶由于具有较好的柔性与弹性,在建筑结构设计过程中使用橡胶可以吸附因为震动产生的巨大的反作用力与反向冲击能量,而且,橡胶质地柔软,表面较光滑,内部分子运动相对较快,较为活跃,这样就可以吸附更多的反作用力,同时削弱向上方传递的能量,这就可以在一定程度上减少震动产生的巨大能量。支撑是现代建筑体系中重要的一环,尤其是在高层建筑结构中最为常见,其不但可以提供建筑物整体所需要的刚度,也拥有强大的承载力。

2建筑结构减隔震技术的应用现状

2.1隔震技术

2.1.1粘弹性阻尼隔震技术

在建筑结构隔震中,粘弹性阻尼隔震技术的应用较为广泛,也是一种较为科学、较为成熟的隔震技术。其主要由粘弹性材料和约束钢板所组成,钢板和粘弹性材料通过硫化的方法粘结在一起。常用的粘弹性材料为高分子聚合物,这种材料既具有粘性又具有弹性。在受到交变应力作用产生变形时,一部分能量象位被储存起来,另一部分能量则被转化为热能耗散掉。在建筑结构中,通过合理的应用粘弹性阻尼隔震技术,能减少地震的影响,从而确保建筑结构的稳定性,实现最佳的隔震效果,促进建筑的长远使用。

2.1.2滑板式隔震技术

滑板式隔震技术也被广泛的应用于建筑结构隔震工作中,滑板式隔震技术的应用水平较高,其对相应的技术要求也比较高。在实际的应用过程中,需要高水平的施工人员进行实施。一般滑移摩擦面主要是采用聚四氟乙烯以及不锈钢板所组成,而在不锈钢板上需进行专业的剖光处理,并涂上一层硬化的树脂以增大摩擦性,提高建筑的隔震效果,实现建筑的良好应用。此外,在应用滑板式隔震技术的过程中,要求做好质量检验的工作,确保该技术应用的科学和合理,实现最佳的应用效果,从而推动整个建筑行业的良好发展。

2.1.3橡胶隔震技术

所谓的橡胶隔震技术顾名思义,就是利用橡胶进行隔震。其主要由橡胶和钢板组成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆进而能够形成较高的纵向承载能力,当发生地震的时候,能够确保建筑结构的稳定性,将地震对建筑结构造成的影响降至最低。因此,在建筑结构隔震工作中,通过科学的应用橡胶隔震技术,能够最大程度的提高建筑结构的隔震效果,从而确保建筑的良好使用。

2.2建筑结构减震

建筑减震是在结构物某些部位(如支撑、剪力墙、连接缝或连接件)设置耗能装置,通过该装置产生摩擦,弯曲、弹塑性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量,以减小主体结构的地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,达到减震控制的目的。通过在不同阶段采取震动方式控制措施,我国的减震方法大致可以分为以下三点:

2.2.1消震减震

消震是减弱震源的地震强度,地震源往往难以确认,而且地震的规模宏大,所以在目前将震源水平强度减弱到预定的水平有一定的实施难度,一般不用于实践。

2.2.2隔震减震

隔震是通过地震装置在地震时将地震与接触物相分离。它可以减弱地震的强度,并将很大程度上保护了建筑的完整性,改变了地震的作用方式,将地震强度转移。在我国隔震装置主要有基地隔震和悬挂隔震两种。

2.2.3被动减震

主要由弹性元件和阻尼装置组成,工作时不消耗外部能源,只是耗散或暂时储存能量。被动减震不消耗能量,通过一定的措施转换或者吸收地震传给主结构的能量,从而使结构震动减小,在我国被动减震主要有冲击减震、耗能减震、吸震减震。

3建筑结构减隔震技术的发展前景

在针对结构抗震方法的设计中,世界各国一直采用的是延性设计的方法。结构减震思想的提出宛如一声惊雷,一跃成为结构减震方法设计的革命里程碑,自其基本思想产生之日起便沿用至今已有30余年。同时,从结构减震思想出现开始,包括中国、日本、美国在内的众多国家在这一领域开展了众多工程实践工作和理论研究,在世界范围内形成了百花齐放、百家争鸣的思想格局。在这一领域中,最为突出的便是日本在减震理论研究、实际工程应用、设计方法、产品研发等方面提出的新观念新方法,在世界各国中处于领先地位。由于结构减震控制的基本原理来自多种方法、多个领域,根据这一原理设计的减震装置也是琳琅满目,也因此这些减震装置可以适用于结构减震的绝大多数类型,无论是建筑还是桥梁,多层结构还是超高层结构,钢结构还是钢筋混凝土结构。在长时间的历史实践中,隔震与消能减震技术从众多的结构减震技术中脱颖而出,成为能够经得起实践考验的、结构比较成熟的重要技术。

首先是隔震技术,尽管其在众多的结构减震技术中效果卓越、结构成熟,但是它的局限之处在于应用范围有限,很多地方难以涉及。例如在宽度比较大或者超高层建筑中这种技术很难被应用,以我国为例,在采取隔震技术的建筑物中,最高的建筑物也只有19层。因此针对隔震技术的发展方向主要有三种:一是对于高层建筑和宽度大的建筑的隔震设计方法;二是同时考虑到土、基础和结构的共同作用的隔震结构受力分析;三是着力开发高阻尼橡胶隔震支座和滑移支座等众多新型支座的开发。

其次是消能减震技术,这种技术与隔震技术相比减震效果相对较弱,但是其优势在于应用范围的广泛性,所以针对这种技术的发展重点应该放在:第一,消能减震结构的实用设计方法;第二,各类新型阻尼器的研制和应用标准化等等。

结束语:

减隔震技术现在已经成为了建筑物建筑技术中不可或缺的一部分,它有着卓越的减震技能。减隔震技术在我国得到了广泛的推广应用,在我国目前的建筑领域均采用了减隔震技术,大大提升了接触物的抗震性能,保障了我国公民的生命财产安全。

参考文献:

[1]我国建筑减隔震技术标准化现状与展望[J].彭凌云,苏经宇,韩流涛.城市与减灾.2016(05)

[2]现代桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析[J].王新超.交通世界.2016(13)

论文作者:李朋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/22

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