論醫(yī)院高層建筑減震阻尼器施工

陳曉舟

【摘要】減震阻尼器在高層建筑領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用價值，能夠顯著提高高層建筑的抗震性能。但是如果高層建筑減震阻尼器參數(shù)設(shè)計以及位置設(shè)置不合理，將難以達到良好的減震效果，影響高層建筑的使用功能。本文主要針對醫(yī)院高層建筑減震阻尼器的施工注意事項以及相關(guān)策略進行探索。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院高層建筑;減震阻尼器;施工策略

1、前言

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和建筑行業(yè)的持續(xù)進步，我國各種各樣的高層建筑和超高層建筑逐漸發(fā)展起來。高層建筑結(jié)構(gòu)通常阻尼較小，結(jié)構(gòu)高度和寬度比較大，傳統(tǒng)的抗震方法已經(jīng)無法滿足高層建筑的抗震需求，容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞和損傷。因此，需要加強對高層建筑減震阻尼器施工工作的重視，科學(xué)應(yīng)用減振阻尼器，保證高層建筑使用的穩(wěn)定性和安全性。下面主要結(jié)合某醫(yī)院高層建筑減震阻尼器的施工進行探究。

2、減震阻尼器概述

2.1阻尼器定義

阻尼器一般指的是以提供運動的阻力進行運動能量耗減的裝置，阻尼器在航空、航天、軍工、汽車等行業(yè)有著十分重要的應(yīng)用價值。上世紀70年代以來，人們逐漸將阻尼器技術(shù)應(yīng)用到鐵路橋梁以及建筑等工程項目建設(shè)過程中，發(fā)展非常迅速。在地震儀器中，阻尼器主要用于吸收振動系統(tǒng)固有的振動能量，通常阻尼器的阻尼力與振動系統(tǒng)運動的速度成比例，包括氣體阻尼器、液體阻尼器以及電磁阻尼器三種類型。阻尼器可以補償系統(tǒng)中的空氣阻力以及摩擦力，顯著改善頻率響應(yīng)效應(yīng)。高層建筑屋頂上的質(zhì)量共振阻尼系統(tǒng)以及主動控制減振體系已經(jīng)走上了工程應(yīng)用的實際，成為高層項目建設(shè)的重要組成部分，對于高層建筑使用的穩(wěn)定性和安全性有著十分重要的影響[1]。

2.2減震阻尼器的應(yīng)用與發(fā)展

上世紀90年代末，我國在沈陽市政府大樓抗震加固中首次用了摩擦耗能裝置，其后在北京火車站、北京飯店以及北京展覽館等多座建筑中應(yīng)用了消能減震技術(shù)。減震阻尼器在高層建筑中的應(yīng)用可以有效減小高層建筑結(jié)構(gòu)所受到的地震效應(yīng)和風(fēng)振效應(yīng)，成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。減震阻尼器通過增加結(jié)構(gòu)阻尼耗散結(jié)構(gòu)振動能量，實現(xiàn)減小結(jié)構(gòu)所受震動的目的。在減震阻尼器結(jié)構(gòu)中，阻尼裝置在主體結(jié)構(gòu)進入耗能狀態(tài)之前可以率先進入耗能狀態(tài)。耗散大量輸入結(jié)構(gòu)體系的風(fēng)振能量和地震能量，而結(jié)構(gòu)本身消耗的能量較少，使得主體建筑結(jié)構(gòu)的反應(yīng)極大地降低，從而對主體結(jié)構(gòu)進行有效的保護，避免主體結(jié)構(gòu)受到破壞或損傷。阻尼器的種類很多，目前主要包括速度相關(guān)型和位移相關(guān)型兩種[2]。

3、醫(yī)院高層建筑減震阻尼器的施工措施

3.1計算減震阻尼器的模型和基本參數(shù)

工程項目為某醫(yī)院建立的一棟13層框架結(jié)構(gòu)，房屋總高度為39米，層高為3米，房屋工程項目為A類建筑，抗震設(shè)防烈度為8級，場地類別為二類，特征周期值為0.4秒，柱網(wǎng)跨度為7米，梁柱板混凝土均采用C30混凝土材料。根據(jù)工程項目建設(shè)資料規(guī)定，高層建筑消能部件可以根據(jù)需要，沿結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別進行設(shè)置，將消能部件主要設(shè)置在變形比較大的區(qū)域。通過綜合分析合理確定消能部件的數(shù)量以及分布，提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的消能減震能力，形成均勻合理的受力體系。

3.2消能減震方案的優(yōu)化

在進行消能減震方案設(shè)計的過程中，需要結(jié)合具體的環(huán)境特征以及地震烈度進行科學(xué)的阻尼器種類選取以及樓層分布設(shè)置。由于該醫(yī)院工程項目建設(shè)的要求是在多遇地震條件下建筑主體的結(jié)構(gòu)仍然保持彈性，而且非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不存在明顯的損壞。在罕見的地震條件下，減震阻尼器系統(tǒng)仍然能夠發(fā)揮正常的功能。該工程項目建設(shè)依據(jù)預(yù)期的水平向地震力和位移控制要求的參數(shù)，選擇適當數(shù)目和型號的阻尼器，并配置在合適的位置。要求阻尼器可以配置在層間相對速度比較大以及相對位移較大的樓層，采取適合的方式增加消能器兩端的相對速度以及相對變形，以提高消能器的減震效率。按照各樓層消能部件最大阻尼力進行消能減震結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計相關(guān)梁柱節(jié)點的強度設(shè)計，需要取各阻尼器設(shè)計出力值的1.2倍進行強度校核。同時，還需要結(jié)合阻尼器提供的外力影響，對相鄰梁柱的強度進行驗算，整體分析含減震阻尼器的結(jié)構(gòu)特征，包括不同地震條件下建筑物結(jié)構(gòu)的彈塑性分析。要求阻尼器安裝之后，支撐的連接構(gòu)件以及結(jié)合構(gòu)件在海域地震的條件下仍然維持不屈狀態(tài)或者彈性狀態(tài)[3]。

3.3高層建筑減震阻尼器施工的要求和注意事項

在進行阻尼器支撐架搭設(shè)時，工作人員必須要注意在標高位置時的控制力度，在底層鋪設(shè)好之后，需要使其能夠達到抗震阻尼器的設(shè)計標高要求。其次，在阻尼器安裝之前，必須要在支座頂部安裝好預(yù)支模版，然后進行吊裝安排，提升整體工作效率。在抗震阻尼器安裝過程中，必須要注意阻尼器內(nèi)部軸線定位裝置，確定兩端支座固定長度的位置，避免混凝土澆筑時出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。另外，在保好剪力墻橫向鋼筋時，要求阻尼器的制作位置必須要結(jié)合當今定位圖來確定，使得鋼筋可以跟主體結(jié)構(gòu)良好的連接到一起[4]。

結(jié)語：

綜上所述，減震阻尼器具有占用空間少，重復(fù)使用率高的特征，在高層建筑建設(shè)領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用價值，可以有效提高高層建筑物的抗震性能以及使用安全性。因此，需要加強對高層建筑減震阻尼器施工工作的重視，明確減震阻尼器施工的價值以及施工的具體方案，降低工程項目地施工難度，提高施工效率，促進高層建筑領(lǐng)域的穩(wěn)定科學(xué)發(fā)展。

參考文獻：

[1]李建新，廖飛，李果，等.高層建筑框剪、框筒結(jié)構(gòu)抗震阻尼器安裝施工[J].建筑施工，2016（3）.

[2]莫玉.粘滯阻尼器在鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)中減震作用分析及優(yōu)化設(shè)計[D].西南石油大學(xué)，2015.

[3]郭昱辰，楊曉明.粘滯阻尼器在鋼管混凝土框剪結(jié)構(gòu)中的減震性研究[J].工程建設(shè)，2016（6）.

[4]趙廣鵬，婁宇，李培彬等.粘滯阻尼器在北京銀泰中心結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制中的應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu)，2017，37（11）：8-10