房建減震防震技術分析

【摘要】本文首先論述了房屋建筑工程結構的防震設計及減震技術，然后分析了房屋建筑結構隔震體系及消能減震原理及技術要點，提高建筑工程減震防震技術水平是確保房屋建筑工程質量安全的重要舉措。

【關鍵詞】房屋建筑； 隔震技術； 減震技術； 發展； 技術控制；

前言

建筑工程安全性能和人們的生活、生產的和諧穩定有著密切的聯系。加強建筑工程的減震防震技術研究及開發具有十分重要的現實意義。建筑工程防震抗災技術是上世紀日本的有關建筑學者所提出的，當初是以靜力論為主要技術理論支持，經過后來的發展演進為減小建筑結構底層剛度，增強建筑結構上部剛度的柔性結構體系。自進入21世紀以來，我國乃全世界的建筑領域都將延性結構體系作為建筑工程的抗震技術手段。此種抗震方法是以抗為主要思路，設置一定的防烈度，以技術手段控制建筑結構強度，使建筑結構在遇到地震情況下獲得較大的延性，消減地震能量，減輕地震對建筑物結構的作用。建筑結構在非彈性狀態下即使會結構物開裂，但也不至于建筑物倒塌。

一、房屋建筑工程防震技術

現房屋建筑行業當中使用的最為頻繁的防震方法主要有以下兩種：一種是給房屋建筑工程設計相應的抗震功能；第二種是給房屋建筑工程設計相應的減隔震功能。其中實現房屋建筑工程的抗震功能的方法主要有底部剪力法、時程分析法、振型分解法、頻譜法以及隨機振動法等等方式；而實現房屋建筑工程的減隔震功能的方法主要有輥軸隔震、懸掛式基礎隔震、滾珠隔震、搖擺式支座隔震、橡膠墊塊隔震、懸掛式結構隔震、滑動式支座隔震、沖擊減震、耗能減震以及主動控制減震等等方式。

增強房屋建筑工程防震功能的另一方法就是改變建筑形式。在長期的實踐當中我們發現，現防震效果最優的建筑當屬彈性建筑。彈性建筑最大的特征便是以柔克剛。彈性建筑在房屋建筑工程當中的實際應用主要是應用于防震大樓，防震大樓是位于隔離體之上。隔離體主要包括分層橡膠、硬鋼板組以及阻尼器，其與地面之間沒有接觸點。其中阻尼器主要是由螺旋體的鋼板構成的，其最重要的作用就是將上下的振動所產生的顛簸度降低。除此之外現最新的抗震方法便是將大樓建筑在滾珠或是彈簧上，以加強建筑的抗震能力。此方法與彈性建筑相同的地方是其都是利用一定彈性設施以將地震所產生的能量進行隔離或是直接吸收，從而使得傳遞給建筑物的振動大大減少，以達到保護建筑不受地震破壞的目的。

二、房屋建筑工程結構的隔震技術

為使柔性底層結構體系的特征得以保留，也為了防止底層結構構件因地震而遭到破壞，可適當采取隔震結構體系。按照隔震裝置進行安裝時的不同位置可將隔震結構分成以下三類：分別是地基隔震、基礎隔震以及層間隔震。

地基隔震主要包括絕緣及屏蔽。絕緣是指在房屋建筑工程當中的利用軟弱地基或是象人工地基來達到隔震的目的。此類地基具有很強的軟性，其本身具有可使輸入加速度下降的功能，將其安裝于地基當中可地震所產生的輸入波大大減少。但要注意的是，在進行設計的過程當中，要先了解地基對于建筑物的支承能力以及基礎沉降量，要保證其都不會比允許值要大才能使用絕緣的方法。屏蔽是指通過在房屋建筑周圍挖深溝或是將屏蔽板埋在建筑物周圍而可將周期長的剪切波，即S波進行隔斷而達到隔震的目的的方法。絕緣及屏蔽這兩種方法的作用對象都是地基，其主要都是通過將地震所產生的輸入波減少而達到隔震的目的，現在實際的設計及施工當中已使用得比較少。

基礎隔震發展到現在已成為了一套技術成熟且使用廣泛的隔震技術了。其主要是通過將相關控制機構安裝在建筑物的基底之上，將地震所產生的能量進行隔離，防止能量傳輸至上部結構，減少上部結構因地震而出現的振動，從而達到隔震，防止房屋建筑物遭到破壞的目的?，F使用得比較多的基礎隔震方法主要有以下幾種：橡膠墊隔震裝置、滑移隔震、滾珠或滾軸隔震、擺隔震、懸吊隔震、螺栓鋼彈簧隔震以及混合隔震等等。其中橡膠墊隔震裝置主要有天然橡膠墊、標準多層橡膠墊、高阻經橡膠墊以及加鉛多層橡膠墊等等；而滑移隔震主要是將有關材料如石墨、砂料、鋼摩擦滑板等設置在房屋建筑的基礎底面使其形成滑移層，這樣在地震產生時，通過此滑移層的滑移錯動就可將地震所產生的輸入波隔斷從而使上部結構所產生的振動減少而達到隔震的目的。另滾珠或是滾軸隔震是指將滾珠或是滾軸進行防銹或是潤滑處理之后將其安裝在基礎底面與上部結構之間，在地震產生時，通過滾珠或是滾軸的滾動而將地震所產生的振動減少從而達到隔震的目的。

層間隔震是指將隔震裝置安裝在建筑工程的層與層之間。層間隔震主要有兩種方法：一種是將隔震裝置安裝在建筑結構的一層或是中間層當中；另一種是利用橡膠支座替換彈簧—阻尼器，而屋頂的隔震則由頂層樓板或是隔熱層來充當。

三、房屋建筑結構減震技術

1.房屋建筑工程消能減震的原理

房屋建筑工程的消能減震是指將消能裝置安裝于抗側力的結構當中，這樣就能將地震所產生的能量在傳達至上部結構之前大大減少，以達到在地震發生時房屋建筑結構不會遭到破壞的目的。消能裝置主要是由阻尼器和耗能支撐構成。安裝消能裝置可在不對房屋建筑基本形式進行改變的前提下增強房屋建筑工程的抗震能力，且其抗震結構相比于普通房屋來說也不會低，相反，其抗震的安全性反而有了很大的提高。

2.房屋建筑工程減震的技術要求

消能減震技術多用于鋼和鋼筋混凝土結構的房屋建筑當中，其主要是用來減少地震在水平方向上所產生的能量。進行房屋的減震設計時要注意先了解在地震發生時房屋建筑可能會產生結構位移，然后根據房屋的控制要求再來選擇適當的消能減震裝置。消能減震裝置可能過增加建筑結構的附加阻尼而達到減震防災的目的?，F使用得比較多的減震裝置主要有：橡膠墊隔震減震器、不銹鋼絲繩減城器、空氣阻尼式減震器以及封閉形減震器等，另外在安裝消能減震裝置時也會用到助滑劑，而效果最佳的助滑劑材料當屬石墨了。

消能裝置主要包括消能器、墻體、斜撐、梁或是節點共同構成。值得注意的是，在連接消能器和斜撐、墻體、梁或是節點時，其標準應與鋼構件的連接標準相符，或要和鋼與鋼筋混凝土構件的連接標準相符，且對于消能器在作用時所施加的最大作用力也要能承擔。消能器可采取速度相關型、位移相關型或是其他類型結構。消能部件的設置可依照具體需求順著整個結構的主軸方向設置。通常消能部件最好是設置在層間存在較大變形處，同時要注意能過分析以確定其數量及分布狀態。另外，消能器與連接構件之間要保持良好的耐久性且要方便后期維護，而隔震部件或是減震部件的位置不僅要經過精密的計算，而且還要考慮其后期進行檢查及替換的方便性。

四、結束語

總體來說，房屋建筑工程防震減震技術的控制不但保障了整個房屋建筑工程的施工質量，而且也會對房屋建筑的舒適性及經濟性產生重大的影響。隨著人民生活水平不斷提高，對其所居住的房屋建筑的質量要求也越來越高。因此對于房屋建筑工程防震減震技術的控制還需要進行進一步研究。

參考文獻：

[1]葉書材.建筑結構減震被動控制理論[J].經營管理者.2011（08）

[2]徐立成，鐘心，劉曉群，鄭東華.建筑結構隔震減震技術的發展與應用[J].遼寧建材.2010（04）