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我國地處歐亞大陸東南部,位于環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶之間,有些地區本身就是這兩個(gè)地震帶的組成部分。受太平洋板塊、印度洋板塊和菲律賓板塊的擠壓作用,我國地質(zhì)構造復雜,地震斷裂帶十分發(fā)育,地震活動(dòng)的范圍廣、強度大、頻率高。在全球大陸地區的大地震中,約有四分之一至三分之一發(fā)生在我國。自1900年至20世紀末,我國已發(fā)生4? 級以上地震3800余次;其中,6~6.9級地震460余次,7~7.9級地震99次, 8級以上地震9次。每次發(fā)生烈度較大的地震都會(huì )對人民造成巨大的生命和財產(chǎn)損失,而減隔震技術(shù)可以有效地減少地震對高層建筑的損害。
建筑結構隔震技術(shù)是指通過(guò)一些隔震裝置將建筑結構與地面隔開(kāi),通過(guò)隔震層的變形消耗和緩沖地震時(shí)地面的振動(dòng),以保護上部結構免于地震破壞的一種抗震手段。從隔震部位分,隔震結構可以分為基底隔震、層間隔震、高位隔震和局部隔震。消能減震技術(shù)是將結構的一些非承重構件(如支撐、剪力墻、連接件等)設置成變形能力強的消能構件,或在結構某些部位(層間、節點(diǎn)處、連接縫等)裝設消能裝置。消能器是消能減震技術(shù)的關(guān)鍵,其主要功能在于消能地震能量。
減隔震技術(shù)研究我國較早的隔震概念始于五六十年代,剛嘗試采用的是砂墊層隔震,隔震造價(jià)低,但變量多,性能不易控制,不能自復位。從90年代開(kāi)始,逐步地開(kāi)展了球面擺式滑移支座和橡膠隔震支座的研究和應用。開(kāi)始在一些新建和加固工程中應用消能減震技術(shù)。在2008年之后,消能減震應用出現了爆發(fā)式的增長(cháng)。
減隔震技術(shù)相關(guān)規范 從2001版建筑抗震規范納入了減隔震技術(shù)開(kāi)始,隨著(zhù)減隔震技術(shù)進(jìn)步,減隔震技術(shù)的相關(guān)規范逐步得到了發(fā)展和完善。隔震相關(guān)規范有《建筑隔震橡膠支座》JG/T118—2018、《疊層橡膠支座隔震技術(shù)規程》CECS126—2001、《橡膠支座第1部分:隔震橡膠支座試驗方法》GB/T20688.1—2007、《橡膠支座第3部分:建筑隔震橡膠支座》GB/T20688.3—2006、《建筑隔震工程施工及驗收規范》JGJ360—2015、《建筑結構隔震構造詳圖》03SG610—1、《建筑隔震柔性管道》JG/T541—2017。減震相關(guān)規范有《建筑消能減震技術(shù)規程》JGJ297—2013、《建筑消能阻尼器》JGJ209、《建筑結構消能減震(振)設計》09SG610—2。
隔震技術(shù)限于抗傾覆要求的限制,主要用于中低層的建筑,同時(shí)突破高寬比限值4及層間隔震等一些技術(shù)難度高的隔震建筑也有一些應用。針對于隔震建筑防傾覆的相關(guān)技術(shù)措施和專(zhuān)利技術(shù)也有發(fā)展和進(jìn)步。比較典型的隔震建筑包括被稱(chēng)為“樓堅強”的蘆山縣人民醫院、北京大興機場(chǎng)項目、云南昆明機場(chǎng)項目、成都凱德風(fēng)尚住宅項目、同時(shí)采用隔震和減震技術(shù)的唐山婦幼保健院等項目。
減震技術(shù)的應用則更加廣,除了普通的中低層框架結構,在較高的框架剪力墻結構,以及超高層結構中也有很多應用。依據建筑要求的不同,應用形式也多種多樣,有傳統支撐式的減震結構、墻墩式的減震結構,以及提高減震效率的肘節式、伸臂端放大式的減震結構,還有利用剪力墻連梁、高層連廊、超高層伸臂桁架等部位設置減震單元的應用布置方式。
應用范疇包括了新建建筑、老舊加固建筑和使用功能改變的擴建類(lèi)項目等。比較典型采用消能減震技術(shù)措施的工程應用包括,北京盈泰中心、天津國貿中心、天津現代城、烏魯木齊綠地中心、重慶來(lái)福士廣場(chǎng)、昆明春之眼和長(cháng)沙世茂廣場(chǎng)辦公塔樓等高層結構,深圳寶安國際機場(chǎng) T3 航站樓、青島膠東國際機場(chǎng)航站樓、清華蘇世民學(xué)院和各類(lèi)中小學(xué)校醫院等建筑。