隔震技术应用实例

代书美

[摘 要]隔震技术具有传统抗震技术所无法比拟的优越性，其效果已经历了强震的检验，从世界范围看，隔震技术已发展到实用化阶段。本文进一步分析了建筑结构隔震技术，以供同仁参考借鉴。

[关键词]建筑结构；隔震技术

中图分类号：TU352.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0025-01

1 隔震系统组成

阻尼装置、隔震装置、地基微震动与风反应控制装置等是隔震系统的主要组成部分。

隔震装置的最主要的功能就是，降低建筑物的水平刚度，从而延长基本周期，使建筑物的基本周期避开高能量频段，同时是建筑物的位移大部分发生在隔震层。在隔震器中存在自动复位装置，使建筑物在发生大变形之后能够自动复位。同时隔振器还无法避免的要承担建筑物的重量阻尼装置的主要作用是消耗地震传来的能量，减少向上传递的能量，同时避免隔震层上下两部分结构之间过大的位移，同时方便隔震装置复位。地基微震动与风反应控制装置，控制隔震系统的灵敏度，使建筑物在风荷载或者轻微地震作用下，依靠结构本身的抗力保持结构的稳定性，保证结构在预期地震作用下发挥作用。

2 建筑结构隔震技术方法分析

2.1 地基隔震方法

地基隔震可分为绝缘和屏蔽。绝缘是利用软弱地基或像人工地基那样较软的地基有降低输入加速度的性质，在地基自身中降低输入波的方法，但设计时首先必须保证地基对建筑物的支承强度和基础沉降量不超过允许值。屏蔽是在建筑物周围挖深沟或埋入屏蔽板等将卓越长周期的剪切波（ S波） 隔断的方法。这两种方法都是以地基为对象，用以减少地震波输入，实际工程设计中应用较少。F rand Lloyd Wright 于1921年主持设计建造的日本东京帝国饭店就是利用此种方法，该工程的建设场地地表土层厚约25m，有良好的承载力，在该层的下面是一层软弱淤泥层，Wright使用了与当时的设计思想完全不同的方法，把软弱层用作地基下的软垫，以消除东京地区可怕的地震动作用，通过设计特殊的短桩基础，把紧密排列的短桩穿透持力层到达软弱淤泥层的表面，这样，建在短桩基础上的帝国饭店就象战舰浮在海洋上一样浮在软弱淤泥层上。这个建筑的隔震设计是十分成功的，在1923年关东大地震中，该饭店显示了良好的隔震性能，在其它建筑普遍受到严重破坏时，该建筑保持完好。由于目前房屋建筑向多高层发展，地基隔震技术的推广应用受到了很大的局限。

2.2 建筑物基础的隔震方法

基础隔震是在上部结构与基础之间设置某种隔震消能装置，以减小地震能量向上部结构传输，从而达到减小上部结构振动的目的。隔震装置由支承和减震阻尼器两部分组成，前者稳定地支承建筑物的自重，后者在地震时抑制较大的变形，地震结束时则起到迅速中止晃动的作用。有时，隔震装置是兼有支承和减震阻尼两种作用的特殊支座。从国内外隔震研究和应用的历程看，以橡胶隔震支座为主流和其它诸如： 复位弹簧和平面滑板并联机构、摩擦摆体系（ FPS） 和隔震、减振复合体系等的现代隔震技术，通过大量的研究、试验、工程应用，特别是经受强震的考验之后，已由研究阶段逐渐进入到一个推广应用阶段。基础隔震的研究已趋于成熟，隔震效果也十分明显，其水平向减震系数最小可达0.25。但基础隔震也存在着一定的局限性，如： 建筑物的周期须小于1.0s，建筑物的层数和高度因此受到限制，对建筑体型和场地土的要求较高，对竖向地震作用尚无有效的隔震方法等。

2.3 建筑物上部结构的隔震方法

主要有能量吸收和附加振动体两种方法。能量吸收法是在上部结构的任意层设置阻尼器，通过阻尼器以吸收地震能量来控制预期的结构变形，从而使主体结构构件在罕遇地震下不发生破坏，此外，可变形的抗震墙亦属能量吸收型。附加振动体方法是在任意层楼面上附加摆动式的振动体，在屋面上附加弹簧质量系的振动体，构成新的振动体系，将振动由结构本身向附加振动体转移，这种附加振动体对地震和风等外力的抑制都有效。

3 对中国隔震建筑维护与管理的建议

3.1 设计与施工

（1）培训专业人才。加强施工技术人员培训，在相关从业资格考试中增加隔震知识考点，加强施工人员对隔震建筑的原理和构造认识，并从设计单位指派有隔震专业知识的技术人员去施工现场进行指导，避免在施工阶段造成“伪隔震建筑”。

（2）加强防火措施。在设计阶段考虑隔震支座防火措施，可配置消防设施、加强隔震支座自身耐火能力，以保证隔震建筑的安全性。

（3）增加位移监控。在有条件的情况下，隔震支座上增设水平位移记录装置，获取实际地震响应数据，推进隔震研究进展。

3.2 竣工与验收

（1）错误构造返工。专业人员验收，对于构造措施不满足隔震要求的建筑，应返工进行整改。

（2）增设使用证书。针对隔震建筑增设“隔震建筑使用許可证”，由专业人士检查编制报告，并上报政府机关后方可颁发此证，使隔震建筑投入使用。

（3）施工信息保存。隔震相关应用产品、施工记录等资料应完整保留，并报送相关主管部门，以方便后期管理与维护时进行查阅。

3.3 检查和维护

（1）增设隔震标识。隔震建筑应设置标识，描述隔震建筑的功能，提醒房屋使用责任人对隔震层支座及隔震构造的维护。隔震标识应醒目，内容应简单，形式应统一，具有一定的警示作用，置放于门厅入口处、建筑物周围隔震沟、隔震层隔震缝处。

（2）明确责任划分。应明确后期管理与维护的责任主体，建议由物业公司负责收取费用，并指派专业人员定期进行检查与维护。

（3）编制技术标准。编制一套隔震建筑的维护与管理标准，明确何时应进行管理维护、给出定量判定指标及相应的检测方法，对不满足正常使用的部分如何进行整改等。

结束语

隔震技术作为一项效果显著的减震技术，在数次地震中都取得了良好的效果，已普遍被大众所接受。目前已经有越来越多的房地产开发商关注并使用此项技术，由此可见，隔震技术的应用前景十分广阔。可以预见，随着科学技术的越来越成熟，产品的越来越完善，隔振结构体系会更多的运用到建筑结构抗震中，相信以后也会更多的应用到复杂的高层建筑抗震中。

参考文献

[1] 苏键，温留汉·黑沙，周福霖.建筑隔震叠层橡胶支座研究进展[J].低温建筑技术，2010，（03）.

[2] 杨树标，李旭光，马裕超，孙丰光.复合隔震摩擦承压比的振动台试验研究[J].世界地震工程，2010，（02）.