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隔震和消能减震与常规抗震的对比分析

2018-05-14杨明澎

中国房地产业·下旬 2018年1期

杨明澎

【摘要】在实际的建筑行业发展中,為了有效避免地震对建筑以及人民生命财产安全带来的影响,要对相应的隔震、消能减震等情况进行分析,同时与常规的抗震进行有效对比,做好最佳的抗震预防。基于此,文章分别对三种防震方法进行分析,最后结合题目就隔震和消能减震与常规抗震之间进行对比分析,以期人们更好的开展防震工作。

【关键词】常规抗震;隔震;消能减震

随着经济的快速发展,建筑行业蒸蒸日上,且在国民经济的发展中也越来越重要。以此同时,随着建筑行业的发展,相关的安全预防措施也要予以充分的重视。在实际的生活当中,为了避免地震给人们以及建筑行业带来巨大的经济损失,要对相关的防震举措予以充分重视,如此才能将其更好的应用在实际的工程建筑当中,为人们提供更多的安全保障。

1、常规抗震分析

1.1原理

延性抗震设计主要是利用一些结构部件的塑性变形来对地震能量进行消耗,从而实现一定的抗震作用,该种抗震的能量表达为Ein =ER +ED +ES ,其中ES 是主体结构和承载构件的不变弹性所消耗的能量;Ein 是发生地震时输入的结构能量;ED 是阻尼消耗的能量;ER 地震反应能量。

1.2特点

(1)砌体结构。该种结构相对较脆,实际的抗拉、康佳能力相对较弱,实际地震中的抗震于延性能也不理想。砌体结构在地震中受到破坏的几率相对较大,具体因素主要与窗间承载力不足、施工不当、设计问题以及整体抗剪强度弱等有关。在5.12地震中,由于建筑物的抗震设防性能较差,致使其中的很多砌体结构出现了一定的倒塌。在海地的某些地区,由于实际砌体结构建筑并不具有一定的抗震措施,致使相关建筑出现了不同程度的坍塌。(2)钢结构。钢结构具有延性好、轻质高强以及环境污染小的特点,其缺点主要是很难确保实际施工质量,且有很多的节点。在5.12地震中由于钢结构而造成的危害相对较轻,很多的轻屋房建设由于实际的屋架与屋面之间没有明确的固定,进而使得屋面板出现脱落。

2、隔震与消能减震

2.1隔震

(1)隔震的基本原理。隔震是指隔离地震对实际建筑结构的影响,主要原理是将整个结构物与局部支座防灾一定的隔震层上,以此来尽可能的降低实际的地震能量,进而有效控制其能量朝着上部逐渐传递,其主要目的是有效较少地震对上层结构的影响,从而逐渐降低实际地震响应,最终提高实际的抗震安全性。(2)特点。可以将结构隔震划分为两种,即悬挂隔震和基础隔震。就悬挂隔震来说,通常是将结构相对较大的物件或者是质量进行悬挂处理,使得地震不能影响到实际的质量,以此来发挥一定的隔震效果。悬挂结构需要承受很大杆力,因此需要借助一定的高强钢。但是由于高强钢的柔韧性相对较差,且在发生地震的时候容易被拉断。因此在实际的悬挂隔震中可以采用弹簧来帮助其进行减震。基础隔震。这一隔震方式相对较多,主要有摩擦滑移隔震、混合基础隔震、橡胶垫隔震等。

摩擦滑移基础隔震优点:这种装置的造价相对便宜,受实际的地震波以及场地位置的影响相对较小;质心与抗力重心重合在一起,可以进一步减小扭转效应;具有较强的承载能力。混合基础隔震优点:同时具有橡胶支座与滑移支座的双重优点,减小了对实际隔震材料的整体造价;在地震强度较大的情况下,滑移板会出现一定的滑动,相对应的曲线也具有一定的弹塑性;在遇到多重水平地震情形下,其刚度会进一步降低。

2.2结构消能减震

(1)原理。消能减震的能量表达式为:Ein = ED +ED +ES +EA 。其中EA 为实际消耗的能量;ES 非弹性结构消耗的能量;Ein 是地震发生中的输入能量;ED 阻尼消耗的能量;ER 地震反应能量。(2)特点。消能减震不仅能够对新建的建筑发挥一定的减震作用,对于当前的建筑也有一定的减震作用。按照实际效能装置的结构体系可以将其分为:一,阻尼器体系。在出现强烈地震时,结构物的一些组件出现了相应的变形,从而使得在某些特定位置的阻尼器发挥一定的消能作用。二,消能构件体系。借助相应的结构装置实现大功能的消能减震。通常的消能构件组成主要有:周边缝剪力墙、消能剪力墙、横缝消能剪力墙等,在发生强度较大地震时,可以产生一定的缝面错动,以此来实现一定的消能减震;消能支撑,用于支撑的杆件延性较好,取材相对容易,有着较强的抗疲劳能力。

3、隔震与消能减震与常规抗震对比分析

经济方面:传统的抗震方法主要是对其结构进行有效的控制,进而使其在较大地震中具有较强的延性,进而通过变形来减小实际地震能量。一,就隔震体系来说,其上层结构具有较小的隔震性,且其实际的震后修复相对简单,一般而言是不用对内部结构进行修复的,只需对相应的隔震装置进行更换处理即可;二,对于结构的实际强度与刚度要求较高,因此必须要投入大量的经济财力,且在遭受破坏后的实际修复难度也十分巨大。

安全方面:利用传统抗震方法,当出现强度较大的地震时,建筑物会受到一定的影响,进而使得内部结构发生一定的变形从而进入相应的非弹性状态。但是如果地震效果一样,若使用隔震技术,还可以使得上部结构保持一定的弹性状态。针对消能减震而言,通过设置阻尼器可以进一步消耗地震能量,进而有效确保构件与主体的完整性。

适用范围:这几种抗震设计既可以使用在新建的建筑结构中,也可以使用在当前的建筑结构中,进行一定的抗震加固,但是针对于软土场地方面,就需要使用隔震技术来增加结构的地震反应。

结语:

综上所述,通过对隔震、消能减震以及常规抗震的逐一分析,我们对各种抗震方式的使用以及各自的适用对象、优缺点等有了深入的了解,在此基础上,再将上述几个方面进行一定的对比分析,结合具体实际,在实际使用过程中对其进行有效选择,可以帮助实际建筑结构增强实际抗震性。通过对隔震、消能减震以及常规抗震的深入分析,可以更好的进行实际的建筑调整,如此,不仅可以进一步确保建筑工程安全,还可以为人民生命财产安全带来很大的保障。

参考文献:

[1]侯立群,董事尔,高玉云,等.隔震和消能减震与常规抗震的对比分析[J].工程抗震与加固改造,2011,33(02):50-56.

[2]黄倩,彭辉贤.隔震和消能减震与常规抗震的对比分析[J].民营科技,2016,(12):17.

[3]李艳霞.隔震和消能减震技术的应用[J].中国公路,2012,(20):120-121.