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1兩種建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)比較

1.1剛性抗震技術(shù)

對(duì)于鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)，目前世界上大多數(shù)國(guó)家主要采取“剛性抗震”設(shè)計(jì)，通過(guò)增加抵抗側(cè)向力的組件（如增加梁、柱截面）；改善混凝土等級(jí)以及增大配筋等方式提高建筑的剛度與延性，進(jìn)而達(dá)到抗震的目的。但是，這種方法存在著一定的缺點(diǎn)：①建筑的剛度越大，在發(fā)生地震時(shí)引發(fā)的地震加速度越大，受到地震的作用更強(qiáng)。②無(wú)論建筑的剛度有多大，在強(qiáng)烈地震的作用下，抵抗力是非常有限的，仍然會(huì)受到極大的影響，很難保證在強(qiáng)烈地震的影響下不被破壞，只能做到不倒塌。

1.2柔性防震技術(shù)

1.2.1隔震技術(shù)我國(guó)隔震技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)較晚，2010年的抗震規(guī)范中將橡膠隔離支座作為隔震技術(shù)列入，并且同時(shí)指出，隔震技術(shù)能夠應(yīng)用于低層或者多層的建筑之中，由于橡膠隔離支座在抗拉屈服強(qiáng)度上相對(duì)較低，必須對(duì)非地震作用下的水平荷載進(jìn)行限制，在硬土場(chǎng)地中比較適合各種建筑的建設(shè)。在發(fā)生強(qiáng)震的情況下，隔震層是隔震建筑發(fā)生變形的主要部位，隔震通常能夠使上層建筑水平方面的地震加速度效應(yīng)大大降低，進(jìn)而有效減輕或者消除建筑結(jié)構(gòu)的損壞。在當(dāng)前，世界各國(guó)使用的隔離支座主要有兩種類型，即滑動(dòng)隔震支座與橡膠支座。在橡膠支座中，疊層橡膠支座的應(yīng)用率高達(dá)90%以上。目前，隔震技術(shù)已逐漸成熟，理論與實(shí)踐證明，隔震技術(shù)無(wú)論在抗震性能上，還是在經(jīng)濟(jì)性上，都相對(duì)具有優(yōu)勢(shì)。但是，隔震技術(shù)也有自身難于克服的缺點(diǎn)：（1）隔震技術(shù)只能有效降低水平方向的地震作用，而無(wú)法有效降低豎直方向的地震作用；（2）隔震層中配置的設(shè)備配管與配線必須采取柔性連接的方式或者采取其他方式進(jìn)行連接，以避免在發(fā)生強(qiáng)烈地震情況下因水平位移導(dǎo)致的損害，這樣就增加了建筑的造價(jià)[3]。

1.2.2消能減震技術(shù)通過(guò)附加耗能阻尼器的非線性遲滯阻尼或阻尼器減少能量消耗降低地震對(duì)結(jié)構(gòu)造成的影響，以保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不被損壞或只是發(fā)生較小的損壞。能量耗散組件主要由能量耗散器、墻體、斜撐梁等構(gòu)件組成。能量耗散器主要有位移相關(guān)型能量耗散器、速度相關(guān)性能量耗散器等類型。位移相關(guān)型能量耗散器主要有金屬屈服能量耗散器與摩擦能量耗散器；速度相關(guān)性能量耗散器主要有黏彈性能量耗散器與黏滯性能量耗散器。消能減震技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)：（1）能量耗散組件不支撐結(jié)構(gòu)，即使在地震時(shí)能量耗散組件發(fā)生塑性變形，也不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的承重情況造成影響，這樣，主體結(jié)構(gòu)就等于受到了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護(hù)，并且能量耗散組件和隔震支座相比更容易更換；（2）消能減震技術(shù)還不會(huì)受到結(jié)構(gòu)類型的限制，適合各種各樣的延性結(jié)構(gòu)，可用于新建的建筑和抗震加固建筑。（3）使用消能減震技術(shù)可以有效地降低地震作用下結(jié)構(gòu)的位移以及加速度響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，只要能夠?qū)⑾軠p震裝置應(yīng)用于結(jié)構(gòu)，不但能夠有效降低地震時(shí)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，同時(shí)還可以大大降低地震對(duì)結(jié)構(gòu)造成的水平方向以及豎向的作用，這就是消能減震技術(shù)區(qū)別于隔震技術(shù)的特征。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，隔震技術(shù)與消能減震技術(shù)還存在另外的區(qū)別，例如，在計(jì)算使用隔震技術(shù)上部結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算時(shí)，可以按照降低以后水平方向影響系數(shù)的最大值進(jìn)行計(jì)算，也就是說(shuō)，計(jì)算水平地震的地震烈度時(shí)可以按照水平方向的減震系數(shù)降低1.5°或者0.5°進(jìn)行計(jì)算。使用消能減震技術(shù)進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)就不能降低地震的烈度。此外，相關(guān)規(guī)范還規(guī)定無(wú)論是使用隔震技術(shù)還是效能減震技術(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)采取抗震構(gòu)造的措施能夠適當(dāng)降低，但是降低的幅度必須小于1°。

2建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)推廣中存在的問(wèn)題

盡管建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于各種類型的建筑之中，但是作為新技術(shù)，建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)尚處于研究與完善階段，無(wú)論是安全性還是適用性尚需進(jìn)一步研究。盡管相當(dāng)多的設(shè)計(jì)師以及使用人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)的認(rèn)同度逐漸提高，但是其熟練程度以及科學(xué)運(yùn)用的水平亟待提高。同時(shí)，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)勢(shì)必會(huì)提高建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià)。

3結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)防震技術(shù)已經(jīng)逐漸走向大中小城市，在應(yīng)用過(guò)程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真的分析，準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)所需各項(xiàng)條件，認(rèn)真研究設(shè)計(jì)方案，只有這樣，才能真正設(shè)計(jì)出抗震性能優(yōu)良的現(xiàn)代建筑。

作者：劉保戰(zhàn)單位：華東管道設(shè)計(jì)研究院