談建筑隔震支座在公共建筑中的應(yīng)用

喬 媛 媛

(太原理工大成工程有限公司，山西 太原 030024)

·結(jié)構(gòu)·抗震·

談建筑隔震支座在公共建筑中的應(yīng)用

喬 媛 媛

(太原理工大成工程有限公司，山西 太原 030024)

基于地震災(zāi)害的危害性，提出了隔震技術(shù)，介紹了隔震支座的原理及特點(diǎn)，對(duì)建筑隔震支座在公共建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，并總結(jié)了其監(jiān)理控制要點(diǎn)，有利于隔震支座技術(shù)的應(yīng)用推廣。

公共建筑，隔震支座，地震

地震災(zāi)害在地球上的自然災(zāi)害中，所占比重為大，它具有不可預(yù)測(cè)性及突發(fā)性，且頻度日益加大，它可能在短時(shí)間內(nèi)使大量建筑物及地面設(shè)施造成不可修復(fù)的破壞，其危害力之大，使其造成地面、橋梁、水壩及鐵軌等構(gòu)筑物的塌陷、裂縫，還伴隨著地震引起的一系列嚴(yán)重的次生災(zāi)害，包括火災(zāi)、海嘯、煤氣及有毒氣體的泄漏、重大的細(xì)菌感染及放射性感染等，造成人員及財(cái)產(chǎn)的大量損失，對(duì)社會(huì)的生產(chǎn)及生活造成極大且不可挽回的損失。如：2008年5月12日汶川發(fā)生的里氏8.0級(jí)大地震中，公路及住房造成的損失，直接經(jīng)濟(jì)損失8 451億元。在此之后，隨著對(duì)地震損害措施的調(diào)查及對(duì)資料的收集與分析更體現(xiàn)出了災(zāi)前預(yù)防的重要性，在此后不到三個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成并出臺(tái)了GB 50223—2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱2008標(biāo)準(zhǔn))[1]和GB 50011—2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2008年版)(以下簡(jiǎn)稱2008版規(guī)范)[2]的修訂,并于2008年7月30日發(fā)布實(shí)施新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

在地球上每年大約會(huì)發(fā)生500多萬(wàn)次地震，由于絕大多數(shù)地震太小或離我們太遠(yuǎn)，人們一般感覺(jué)不到。而真正能讓人們感覺(jué)到并造成嚴(yán)重的人員財(cái)產(chǎn)損失的地震，全世界每年約有一二十次。又如：唐山、汶川地震這樣造成特別重大損失的地震，全世界每年約有一兩次。在大地震發(fā)生后，建筑物是否具有防震及隔震的功能與抗震設(shè)防及抗震功能的設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系。在我國(guó)，一般按抗震設(shè)防要求設(shè)計(jì)的工程在常遇的小型地震中，工程基本無(wú)損，無(wú)需維修即可繼續(xù)使用；在遇到中型地震時(shí)，建筑物經(jīng)過(guò)維修處理也可繼續(xù)使用；但如果遇上特大型地震時(shí)，能保證建筑物破壞但沒(méi)有倒塌，能保證人員的人身安全，保證人員有足夠撤離災(zāi)區(qū)的時(shí)間，能做到小震不壞，中震可修，大震不倒的情況，為爭(zhēng)取救災(zāi)搶險(xiǎn)取得了寶貴的時(shí)間。尤其在公共建筑中學(xué)校及商店、醫(yī)院等地均是人群比較密集的所在地，建筑部要求提高學(xué)校等公共建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況對(duì)公共建筑的防震與隔震工作進(jìn)一步提出要求。對(duì)此，公共建筑現(xiàn)場(chǎng)對(duì)隔震支座的原理及應(yīng)用的實(shí)際情況監(jiān)理及質(zhì)量控制進(jìn)行總結(jié)闡述。

隔震技術(shù)又稱為阻尼隔震技術(shù)，最早出現(xiàn)在日本，后被美國(guó)地震專家稱為“40年來(lái)世界地震工程最重要的成果之一”。隔震即隔離地震，即在建筑物和構(gòu)筑物的基地或某個(gè)位置設(shè)置隔震裝置隔離或耗散地震能量，由于隔震層的“隔震”“吸震”作用，地震時(shí)上部結(jié)構(gòu)作近似平動(dòng)，結(jié)構(gòu)反應(yīng)力僅相當(dāng)于不隔震情況下的1/4～1/8(強(qiáng)震觀測(cè)結(jié)果可達(dá)1/2～1/16)，以避免或減少地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳輸，減輕結(jié)構(gòu)振動(dòng)的反應(yīng)，建筑物只發(fā)生較輕微運(yùn)動(dòng)和變形，保障地震時(shí)建筑物的安全，從而“隔離”了地震。隔震支座的類型包括鉛芯支座(LRB)、高阻尼支座(HDR)、天然橡膠支座(LNR)等；在現(xiàn)今的公共建筑施工中，多采用橡膠支座。橡膠支座具有支撐穩(wěn)定、彈性復(fù)位、阻尼等功能，且橡膠材料的物理機(jī)械性能、產(chǎn)品的力學(xué)性能等均高于普通板式支座的設(shè)計(jì)要求，且設(shè)計(jì)合理，安裝方便，還可更換，具有防止支座在豎向與水平向協(xié)同地震作用下失穩(wěn)的特點(diǎn)，更具符合經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、實(shí)用等功能，將在更多的公共建筑及民用建筑中得到更廣泛的應(yīng)用，能夠達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)于2008年12月27日召開(kāi)的第十一屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第六次會(huì)議對(duì)新的《防震減災(zāi)法》進(jìn)行修訂，提出：對(duì)學(xué)校、醫(yī)院等人員密集場(chǎng)所的建設(shè)工程，應(yīng)當(dāng)按照高于當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ目拐鹪O(shè)防要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，采取有效措施，增強(qiáng)抗震設(shè)防能力。在我國(guó)所在項(xiàng)目民政園棚戶區(qū)改造安置住房配套中、小學(xué)項(xiàng)目中使用所涉及到的隔震支座包括鉛芯支座(LRB)、天然橡膠支座(LNR)；在安裝時(shí)，監(jiān)理人員應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的監(jiān)理控制要點(diǎn)：

1)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，考察生產(chǎn)廠家是否具備生產(chǎn)能力、出廠檢驗(yàn)?zāi)芰Γ欠窬哂蟹显O(shè)計(jì)要求的資質(zhì)。

2)對(duì)材料進(jìn)行到場(chǎng)及開(kāi)箱檢驗(yàn)，檢查型號(hào)數(shù)量；外觀上銘牌、合格證、標(biāo)識(shí)是否齊全，支座表面是否有損壞；對(duì)附件進(jìn)行檢查，檢查隔震產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告和安裝圖紙是否齊全；檢查貯存場(chǎng)地是否經(jīng)過(guò)硬化并平整。對(duì)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行取樣，并標(biāo)記樣品，送至具備相應(yīng)檢驗(yàn)資格的試驗(yàn)室，并出具相應(yīng)型號(hào)的合格報(bào)告后，方可應(yīng)用在項(xiàng)目施工中。

3)應(yīng)提前對(duì)下埋板地下部構(gòu)件鋼筋進(jìn)行綁扎，且支撐隔震支座的支墩或柱的頂面水平誤差不宜大于5%；將下埋板的預(yù)埋件用儀器進(jìn)行水平調(diào)整，固定預(yù)埋件，并用螺栓與下部預(yù)埋地腳套筒連接，連接后，應(yīng)再對(duì)標(biāo)高、位置等進(jìn)行復(fù)核四周標(biāo)高是否在同一水平上；隔震支座中心的平面位置與設(shè)計(jì)值位置的頂面高差不應(yīng)大于5%。

4)澆筑支座下部混凝土。澆筑時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意灌漿對(duì)水平及位置、方向的影響并及時(shí)調(diào)整；澆筑振搗時(shí)，應(yīng)避免碰撞下部鋼筋，以免造成預(yù)埋板的位移，也禁止在澆筑時(shí)，再對(duì)預(yù)埋板進(jìn)行調(diào)整、碰觸等工作，防止人為因素造成位移變形。

5)待下部支座的混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%以上時(shí)，可對(duì)隔震支座進(jìn)行吊裝，并用螺栓與下部預(yù)埋件進(jìn)行連接。為方便日后有損壞時(shí)進(jìn)行修理，螺栓與下部埋件的連接處不能擰死或進(jìn)行焊接。隔震支座的連接板與螺栓應(yīng)采用防銹保護(hù)措施，避免因銹跡將螺栓擰死。

6)安裝隔震支座的上部地腳套筒。

7)固定隔震支座。安裝時(shí)在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)對(duì)上部套筒的位置及水平再進(jìn)行復(fù)測(cè)，應(yīng)避免隔震支座發(fā)生水平位移。

8)澆筑支座上部混凝土。此時(shí)應(yīng)將隔震支座封閉進(jìn)行保護(hù)，避免混凝土污染橡膠表面。

9)做好安裝后隔震支座的成品保護(hù)。

自隔震技術(shù)面世及推廣以來(lái)，隔震支座技術(shù)經(jīng)受住了實(shí)例的檢驗(yàn)。2014年2月《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)了關(guān)于房屋建筑工程推廣應(yīng)用減隔震技術(shù)的若干意見(jiàn)(暫行)》；其中要求位于抗震設(shè)防烈度8度(含8度)以上地震高烈度區(qū)、地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)或地震災(zāi)后重建階段的新建三層(含三層)以上學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院等人員密集公共建筑，應(yīng)優(yōu)先采用減隔震技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。山西省在第五代區(qū)域圖中，8度高烈度設(shè)防區(qū)面積3.42萬(wàn)km2，占全省總面積的21.82%，在未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理工作中，抗震隔震作為一個(gè)新的技術(shù)，將日益廣泛的應(yīng)用。所以隨著提高抗震設(shè)計(jì)及施工的要求日益提高，為了社會(huì)及人民生活的發(fā)展，抗隔震技術(shù)的應(yīng)用推廣，在此后的監(jiān)理工作中，更要求監(jiān)理人員努力學(xué)習(xí)掌握新的工作方法及新的規(guī)范要求，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并提高自身的監(jiān)理素質(zhì)以適應(yīng)今后的監(jiān)理工作要求。

[1] 葛慶子.建筑減震技術(shù)原理及應(yīng)用[Z].

[2] 王東平,張 燕,李永剛.建筑隔震橡膠支座的原理及工藝研究[A].2008年全國(guó)橡膠工業(yè)信息發(fā)布會(huì)暨減震橡膠技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2008.

[3] 王 建,余益波.橡膠隔震支座的應(yīng)用與施工[J].科技致富向?qū)?2011(27):169.

[4] 鳳 俊,王國(guó)平.橡膠隔震支座在房屋隔震工程中的應(yīng)用[J].山西建筑，2009，35(3):85-87.

Onapplicationofarchitecturalisolationbearinginpublicbuildings

QiaoYuanyuan

(DachengEngineeringCo.,LtdofTaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

Based on the hazards of the seismic disasters, the paper points out the seismic isolation technique, introduces the principles and features for the isolation supporting, illustrates the application of the architectural isolation bearing in the public buildings, and sums up its inspection controlling points, so as to enhance the application of the isolation bearing technique.

public building, isolation bearing, earthquake

1009-6825(2017)23-0036-02

2017-06-05

喬媛媛(1978- )，女，工程師

TU352.1

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