建筑隔震技术是在建筑物基础或下部或上部结构之间设置由隔震器(橡胶隔震支座等)、阻尼装置等组成的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递,减少输入到上部结构的地震能量,同时延长上部结构的自振周期,降低上部结构的地震反应,使建筑物的安全得到更可靠的保证。隔震技术能有效降低结构的水平地震作用,特别是在罕遇地震作用下隔震效果更好,上部结构的地震反应一般相当于不隔震时的20%~40%,且隔震系统装置具有简单,施工方便的优势。2008年汶川地震后抗震领域再度引发重视,规范性政策与推行性政策逐步增多。四川学校隔震规范
基础隔震体系自70 年代应用于工程实际后,世界各国学者进行了深入的研究。基础隔震初次用于旧房的加固改造是美国盐湖城市政大楼,其后世界各地又有相当数量的重要建筑采用隔震技术进行了加固改造,但隔震房屋和隔震加固房屋的震害经验相对较少。新西兰于1981 年建成的威廉克雷顿大楼,是世界上较早采用铅芯橡胶支承的结构;洛杉矶南加州大学(USCUniversity)医院经受1994 年1 月17 日美国加州北岭6.7 级地震,日本West 大厦1995 年1 月17 日日本兵库县南部阪神7.2 级地震中表现出良好的隔震性能,这使得隔震技术越来越为广大的工程人员和社会所接受。广州地震重点监视防御隔震施工建筑隔震橡胶支座是减隔震行业的主要产品之一,是一种积极主动、“以柔克刚”的抗震方式。
隔震建筑的优势:对建筑的影响:部分阻尼器的设置无法避免地将影响到住宅的美观和采光等,部分有阻尼器的填充墙在装修中无法拆除,影响装修方案,而隔震住宅不存在这样的影响,甚至可以有更大的得房率,良好的居住环境可以使业主身心感到放松,缓解地震带来的心理影响;更换的可能性:隔震支座耐久性比较好,地震后更换的可能性比阻尼器小得多。一旦出现需要更换的情形(特别是一些阻尼器的抗疲劳性能较低),那么费用审批以及更换的实施是一连串让人头疼的问题,更不用说没及时更换阻尼器,地震又来情形;经济性和环保:高烈度区域采用隔震技术可以使得上部结构降度设计,能节约钢筋和砼的使用量,从而实现造价的节约或者持平。同时,每平米可以节约30-80KG的碳排放,可为国家碳中和以及建筑业绿色转型做出贡献,有很好的示范意义。
隔震技术被证明是二十世纪地震工程伟大的成就之一,随着新的《中国地震动参数区划图》的颁布与实施,隔震技术得到越来越广泛的关注与应用,建筑结构设计也会从传统的“抗震”逐渐向“减震”、“隔震”方向发展。针对在航站楼中应用减隔震技术,结合实际工程,详尽介绍了三个典型的隔震结构设计,包括昆明长水国际机场航站楼、北京新机场航站楼、海口美兰国际机场二期扩建工程T2航站楼,这三个航站楼分别采取了基础隔震、层间隔震、错层隔震措施;从每个工程的场地环境、地震形势、结构类型出发,分析航站楼采取隔震技术的原因,并详细阐述了隔震的设计原则、连接构造、装置及参数等问题;对比了结构在隔震前后的抗震性能,以及三种隔震措施的优缺点,为以后的航站楼设计提供了很珍贵的参考价值。基础隔震技术将在防震减灾事业中起到巨大的积极作用。
隔震技术的抗震原理关键在“隔”。隔震技术是指在房屋基础、底部或下部结构之间设置柔性隔离层,来隔离和耗散地震能量的隔震层(主要由橡胶隔震支座和阻尼装置等相关部件组成),以延长整个结构体系的自振周期,避开地震时地面运动输入的主要周期,减少输入到上部结构的水平地震作用,减轻结构的地震响应,从而使上部结构地震作用大幅减弱。简而言之,即将地震带来的破坏性能量传递与建筑主体进行“隔离”,以实现隔震的良好效果。以隔震层变形为主的三周期,上部结构的周期折减,对其影响是不大的,但对高阶模态的影响比较大。广东学校隔震研发合作
隔震结构的原理是使隔震层的刚度远远小于上部结构层的刚度,使地震输入的总能量主要集中在隔震层的结构。四川学校隔震规范
隔震建筑的优势:隔震的保护更彻底,可隔离80%地震能量,减震只可以消耗20%-30%地震能量,尤其体现在对住宅内部财产的保护或者对老人、小孩等弱势群体的保护;隔震采用柔性管线:可以更好地预防因为地震造成的管线破裂引起的漏水、漏电、漏气、火灾等次生灾害;灾后恢复使用的时间:隔震建筑可以做到建筑功能不中断,可以一直居住,或者灾后简单巡查后就可以恢复使用;减震建筑需要数倍于隔震建筑的巡检时间;灾后检查:隔震支座集中于隔震层,便于集中进行巡检,而阻尼器分布于建筑的各层,甚至没有设置观察窗,被布置在隔板墙里面,需要破拆才能检查,巡检需要的时间长,还将造成额外的装修修复的成本;四川学校隔震规范
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