摘要：基础隔震在当今的建材市场和建筑领域得到了较为广泛的应用，由于其技术具有创新性并且具有稳定可靠的优点，得到了广大设计师的青睐。经过几十年的潜心研发和发展，在理论基础与实际应用中都积累了较多的经验，并且有了长足的进步。本文就将简单介绍基础隔震的基本原理、必备条件以及常用的几种隔震措施，同时通过近年来基础隔震技术的最新研究成果进行了较为详细的阐述。同时针对目前农村地区建筑进行隔震处理的具体需求和推广方式提出了一定的意见和建议，并且为未来的基础隔震的发展方向提供较为科学的预测。
关键词：基础隔震 ；农村民居；隔震装置
建筑基础隔震技术的发展历史可以追溯到上世纪60年代，经过了几十年的潜心研究和实践，基础隔震技术已经成为当今建筑领域的一种可靠、有效的减震技术，被广泛应用到世界建筑物的各个领域中的隔震技术。隔震技术作为20世纪建筑行业最伟大的革命性抗震技术，对于工程的稳定性和结构的保护都提供了新的研究方向和新的研究思路，特别是由于近期地质灾害频发，地震成为了威胁建筑物结构安全的重要因素，采用基础隔震技术能够一定程度的保护建筑在地震中的结构完整性，并且对于地震作用下的结构稳定性有着较好的提升。因此，在实际工程的设计过程中，基础隔震技术得到了设计师的持续关注及广泛应用。近年来随着国内外专家研究的不断深入，并且取得了较满意的研究成果，很多技术已经充分的运用到了实际工程中，并且真正的在地震灾害中得到了考验。同时，我国绝大多数农村地区的民居没有进行规范的设计及施工，结构安全隐患较大，专家学者为了保证在农村地区建筑物的推广基础隔震技术，也进行了较为详细深入的探索，也取得了较高的理论研究成果。
一、基础隔震原理
α—地震影响系数；
—地震影响系数最大值；
—直线下降段的下降斜率调整系数；
—衰减指数；
—特征周期；
—阻尼调整系数；T—结构自振周期
建筑结构地震影响系数曲线的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：
1、除专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0采用，形状参数应符合下列规定：
（1）直线上升段，周期小于0.1s的区段。
（2）水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值（
）。
（3）曲线下降段，自特征周期至5倍特征周期区段，衰减指数应取0.9。
（4）直线下降段，自5倍特征周期至6s区段，下降斜率调整系数应取0.02。
2、当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形态参数应符合下列规定：
（1）曲线下降段的衰减指数应按下式确定：
—曲线下降段的衰减指数；
—阻尼比
（2）直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：
—直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0。
（3）阻尼调整系数应按下式确定：
—阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55。
隔震原理示意图
简单来讲，基础隔震技术是指在房屋的基础与上部构件之间设置隔震支座以及阻尼等配件来实现隔震效果。基础隔震技术组成具体分为整体复位功能以及部分隔振系统，通过延长建筑结构系统的振动周期和降低建筑结构的振动频率达到一定程度的减少地震能量的传递，实现较好的隔振效果。首先，延长结构自振周期T，通过地震影响系数曲线可以看到，当自振周期T在Tg至6.0s之间时地震影响系数是逐渐减少的，所以此措施对结构减震的效果显著；其次，当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形态参数受到衰减指数、下降斜率调整系数和阻尼调整系数的影响，但这几个参数通过计算公式可知与阻尼比成反比，所以通过设置在基础上的阻尼配件，调整建筑结构的阻尼比（增大），也一样能有效减少地震影响系数，这两种隔振措施均能使地震影响系数曲线由A-C段调整为B-D段。
由地震影响系数曲线可知，在对结构进行基础隔震时要考虑基础的高宽比，当高宽比小于40，其结构在轴向上的破坏主要受剪切变形的影响，因此在实际的结构自振周期较短，结构侧向刚度较大，其自震周期也就较短。当建筑结构自震周期较短时，这种情况将导致建筑物本身与地震作用容易产生共振现象，致使地震作用的能量得到了最大限度的传递，对于建筑结构主体的破坏最严重，因此，采用基础隔震技术能够有效的降低建筑结构的自振频率，延长自振周期，并且能够增大结构的阻尼效应，对于结构在地震作用下的稳定性有着较明显的提高。对于地震而言，应该加强对地震波传递路径的有效处理，并且通过对地震能量的转移或者减弱来尽可能的降低地震的能量传递保证基础隔震结构的稳定性。
二、基础隔震装置的必要条件
基础隔震技术本身就是利用特殊的构件或者装置，实现基础与房屋主体结构本身之间的结构分离，通过这种分离能够增加整个建筑体系的稳定性和安全系数，同时对于抵抗及抵消地震力作用效应来说效果显著。就目前而言，在实际的工程和设计过程中，有多种不同类型的隔震系统，主要分为：叠层橡胶隔震系统，摩擦滑动隔震系统，摩擦摆震隔震系统，以及最近才出现的适用于农村的钢筋沥青复合系统等。
综合来看，一种优秀的基础隔震技术必须具备以下几个条件，才能真正的在实际施工过程中得到较为广泛的推广。
（一）稳定的竖向承重能力。用于基础隔震技术中的隔震部件大多位于基础与房屋结构本身之间，起联系承载作用。因此，要具有较强大的竖向承载能力，并且能够确保其支撑上部结构的稳定性和安全性，在结构的正常使用中，要确保即便在地震发生时，也不应出现隔震部件的损毁，保证建筑物基础以上部分结构的整体性及稳定性。
（二）适当的刚性要求。对于基础隔震构件而言，要求其具有较高的刚度，但是建筑在常年风荷载作用下，其按不同地区在水平方向上的风荷载有不同要求，原则是对于结构不能产生较大的拉伸形变，即满足正常使用极限状态下的要求。另外由于隔震部件与所连接的上下结构存在一定的刚度差异，因此结合部位是整栋建筑侧向刚度的薄弱环节，故隔震部件的刚度要求相应更高，保证在地震来临时能够一定程度抵抗地震带来的横波影响，并且在地震作用下，保证建筑结构不会出现水平方向上较大的水平位移。通过避震层结构的柔软性，能够最大限度的抵消或吸收地震波能量，阻隔地震力向主体结构传递的途径，保证结构的稳定，并且使整体结构的柔韧性也能得到一定的增强，也就是所谓的自振周期变长。
（三）良好的复位能力。由于发生地震时，地震波传递的能量较大，对于建筑物整体结构的破坏较强，而通过隔震技术的处理能够实现建筑物上部结构在水平地震作用下发生水平位移时能够及时复位，避免结构出现过大变形而丧失正常使用的能力。因此要求，隔震设施的相关部件及技术要求要达到能够满足较大的弹性形变也能够实现瞬间复位。在没有弹性复位的隔振系统下，其运动是刚性振动，震动瞬间发生时，产生的位移较大且不可逆，便造成瞬时的脆性破坏。因此，对于隔震技术的弹性设备复位能力必须有较高的要求。
（四）工程造价相对经济。对于基础隔震技术而言，造价一直是阻碍该技术大面积推广的重大难题，在实践过程中，橡胶隔震技术能够承受较高级别地震的影响，并且与传统的抗震技术相比，其抗震效果较好，但由于其造价偏高，因此在推广上有一定的难度。橡胶隔震技术在研究的初期，由于其稳定性较好，在汶川、玉树等地震中起到了良好的抗震效果。因此，在未来的推广过程中，也是重要的关注点。但相较于城市，我国农村地区的住宅建筑抗震技术水平却有待提升，因此针对农村地区专门开发一种成本低廉的基础抗震技术，就显得十分重要。我们可以根据建筑的不同需求和侧重点，选择较为科学合理的隔震技术。对医院、学校等人口密集的地区，应选择灵敏度较高，并且有一定的时效性的抗震技术。而对于广大的农村地区而言，由于考虑到工程造价等问题可以采用造价较低的钢筋沥青隔震层避震技术。几种基础隔震技术的优劣点较为明确，应配合使用，不断推广，从而为人民群众的生命财产安全提供有力的保障。
三、基础隔震技术的发展趋势
我国对于地震的研究历史较早，但随着相关论文以及关注点的改变，当今社会对隔震技术研究的重点，将主要集中在以下几个方面：
（一）近震源地震条件下隔震系统的动力反应。目前我国大多数的隔震技术仍停留在对于地震纵波能量的传递抗阻的研究，而随着地壳运动的不断活跃，浅层地震已经成为当今社会人们所面临的最主要的潜在地质灾害，因此加强对基础隔震技术的横向波纹能量传递的研究就显得十分重要。当地震出现横向波传递在很大程度上会导致结构出现横向位移，而隔震技术的横向抗阻的加强，能够一定程度的抵抗这种变形。因此应加强对浅震源地区的隔震结构动力反应研究，选择更为恰当的结构来抵抗地震带来的危害，从而保证结构本身的稳定性。
（二）与隔震技术相适应的设计规范。隔震技术是建筑现代施工条件下产生的新兴产物，因此必须进行相关的施工规范来要求其施工的准确性。作为一个建筑强国，我国也应将隔震技术设计规范纳入到未来的工作规划中，以期通过更佳规范的管理实现隔震的技术要求。
四、小结
隔震技术的成熟和广泛推广，能够最大限度的保护人民群众的生命财产安全，对于建筑物抵抗地震的能力提升有较大帮助，对于设计师的设计理念更新具有极其重要的推动作用。
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论文作者:高贤明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：技术论文; 基础论文; 结构论文; 系数论文; 阻尼论文; 建筑结构论文; 周期论文; 《基层建设》2018年第36期论文;