减隔震技术在建筑工程中的应用

杨宗霞

摘要：随着我国建筑业的迅猛发展，人们对建筑工程的质量要求越来越高。建筑结构作为建筑工程的核心部分，有效的承载建筑自身以及其他设施的重量，是保障建筑工程质量的重要组成部分。减隔震技术的应用针对住宅而言，具有重要的意义，该技术的合理应用能有效控制建筑的隔震、减震和振动，在保障居民安全生活的同时，营造良好的居住环境。针对突发性极高、破坏性极大的地震，因有效预测的概率较低，而我国发生地震的频率较高，因此，我国建筑业必须重视建筑结构中的抗震设计。本文通过分析目前建筑结构中广泛使用的减震措施以及其存在的问题，对减隔震技术在建筑工程中的应用进行探究，以供参考。

关键词：减隔震技术；建筑工程；建筑结构；措施

地震在我国的发生频率较高，地震所具备的较高突发性和破坏性，严重威胁到人们的正常生产于生活。随着传统抗震结构与现今建筑发展需求的逐渐脱节，如何寻求新的抗震结构和技术成为了建筑业发展的首要目的。现阶段，得到世界认可的隔震与消减震技术，已被广泛应用于建筑结构中。此外，与传统抗震技术相比，减隔震技术是通过结构中各构件的变形力和承载力来有效防御地震所产生的破坏力。

1 减隔震设计在建筑结构中的意义

经相关数据调查显示，采用减隔震设计的建筑结构，其稳定性与抗震性远高于其他建筑结构，且在遇到地震时，该类建筑只会出现轻微的倾斜，建筑内部的设施、器材不会发生明显的晃动。地震对建筑物所带来的破坏，主要源于来自地层面的破坏力，当地面产生剧烈运动时，引发建筑物产生强烈和快速的振动，使得建筑物遭受严重破坏。通过减隔震技术在建筑结构中的应用，能有效将地震速度反应降低至60%左右，最大程度上的避免建筑物遭受损坏，保障人员与财产的安全。

2 减隔震技术的基本原理

减震技术的基本原理是将结构中的支撑、剪力墙、连接件或连接缝等部位设置耗能装置，通过摩擦效应，该装置产生形变（如剪切、扭转、弹塑性）来减少地震输入结构的能量，从而降低主体结构的地震反应，有效防止建筑遭受严重损坏，以达到抗震的目的。

隔震技术的基本原理是通过在建筑物上部结构和基础结构之间添设安全可靠的隔震柔性地层，有效的将建筑物与基础分隔开。利用该种原理，能确保支撑在隔震系统上的建筑整体在地震时具备较强的剪切变形能力，将地震对建筑物的上部结构所产生的地震反应减少至20%左右，有效防止建筑物在地震中遭受破损或坍塌。

3 减隔震技术在建筑工程中的应用

3.1 隔震层体系分析

（1）减隔震技术在实际应用过程中，应根据建筑物的差异性采取不同的减隔震技术，从而将减隔震技术的作用充分发挥出来。通常情况下，地震的出现势必会产生极强的破坏力，严重威胁到建筑物的安全。为此，必须加强建筑结构的稳定性，提高建筑物的阻尼系数，有效减少地震所造成的损害。（2）地震所产生的震动能量来源于地壳，其是从地底内部反映到地面的一种地震波。在发生地震时，假若建筑物的基础结构具备足够的阻尼系数，则能有效避免地震对建筑物上部结构造成破坏。因此，通过在建筑物上添设隔震层，能有效抑制地震能量传输至建筑物上部结构，降低地震对建筑物造成的影响。（3）经调查研究显示，隔震层的设置，对于建筑物而言，能有效的将地震波的加速反应减少到45%左右，显著提高建筑物的抗震性，对保障人们的生命财产安全起到了重要的作用。目前，在建筑工程使用较为广泛的隔震层主要是软垫隔震層，且该类技术是目前建筑工程减震技术中使用最为普遍的。软垫隔震技术的基本原理是通过在建筑物地部铺设多个橡胶块，在建筑施工时，将整个建筑物落在各个减震点上，从而达到减震的目的。

3.2 减隔震技术的应用

目前，在建筑工程中最为常见的基础隔震结构件为采用采用柔韧性较好的薄橡胶板和硬度较高的薄钢板分层交替叠加、模压硫化制成的隔震橡胶支座。该类隔震构件中的橡胶层与钢板的粘结度极高，当橡胶支座承受的重量为建筑物上部结构重量和使用荷载时，橡胶层横向伸展受限，竖向刚度增加，以确保橡胶支座具备足够的竖向刚度和承载力，提高建筑物的稳定性；当橡胶支座承受的重量为水平荷载时，橡胶层的位移量大幅度减少，致使橡胶支座的位移增加，有效保障建筑物的稳定性。

建筑隔震橡胶支座隔震的基本原理为通过在建筑物底部或某个位置上添设橡胶支座，利用橡胶支座所具备的水平柔性的隔震层，对地震能源进行吸收和消耗，尽可能的较少地震能量传递至上部结构，从而达到减震的目的。该种隔震技术能有效保障建筑物结构的稳定性和安全性，且能避免非结构部件遭受损坏，保障建筑物的整体安全性。

4 隔震在建筑工程设计中的应用

4.1 结构设计参数

现阶段，建筑隔震橡胶支座结构设计中的主要参数包括有：（1）形状系数。第一形状系数（薄钢板对橡胶板的约束效果）S1≥15，第二形状系数（受压时橡胶支座的稳定性）S2=3-6。（2）外形尺寸。实践证明，当橡胶支座的水平变形为60%的支座平面尺寸时，其安全性最高。因此，最适宜的支座直径D=最大水平位移×60%，实际应用中通常为D=最大水平位移×55%。橡胶支座的高度则参考形状系数和其他参数来进行设定，通常情况下 400的支座高度为150mm， 500的支座高度为175mm， 600的支座高度为200mm。（3）夹层钢板厚度。夹层钢板断裂是橡胶支座破损的主要特征，钢板厚度与钢板屈服强度以及位移量呈正比。通常情况下，钢板的厚度为2-4mm。（4）胶层厚度与层数。橡胶支座的竖向承载力随着钢板胶层厚度与胶层厚度之比的增加而增大。（5）铅芯直径。橡胶支座的阻尼系数与铅芯的大小有关，在设计过程中，应根据实际续期进行选用。

4.2 性能设计参数

橡胶支座的性能参数主要包括有：（1）竖向承载力。橡胶支座的竖向承载力随着S1的增大、钢板抗压强度的增加或钢板与橡胶板厚度比的加大而增加。（2）压剪承载力与水平位移水平刚度，即橡胶支座在一定竖向压应力水平变形下所具备的竖向承载力。（3）水平刚度。其影响因素主要包括有橡胶材料性能、支座形状系数和压剪条件。（4）竖向刚度。其影响因素主要包括有橡胶硬度、橡胶弹性模量、支座形状系数、竖向压应力和水平剪切变形。（5）阻尼比。橡胶支座的阻尼比几乎等同于隔震结构的阻尼比。

4.3 橡胶与钢板的黏合技术

隔震橡胶支座是利用薄钢板和薄橡胶相互叠合、模压硫化制成的，钢板与橡胶板之间的黏合强度将直接影响到橡胶支座的变形能力。因此，必须重视橡胶与钢板的黏合技术。现阶段，橡胶与钢板的黏合通常采用的方式为将钢板进行喷砂处理后涂上热硫化胶黏剂（主要成分包括有含卤聚合物弹性体、黏合增进剂和偶联剂），对其采取双涂。

5 结语

近年来，减隔震技术在我国建筑工程中的应用已较为普遍，且与以往相比，该类技术的应用也更为成熟，目前已取得可较多的经验和较好的成效。建筑工程中，减隔震技术的应用是保障建筑结构稳定性和安全性的重要举措，对保障人们的正产生产与生活起到了重要的意义，同时也能有效提升我国建筑业的现代化水平。

参考文献

[1]王旭. 论减隔震技术在建筑结构中的应用[J]. 工程技术：引文版， 2017（1）：00059-00059.

[2]韩东. 浅析减隔震施工技术在房屋建筑中的推广应用[J]. 工程技术：全文版：00127-00127.

[3]杨志荣. 减隔震技术的发展及在学校建筑中的应用[J]. 科技创新与应用， 2018（19）.

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部. 住房和城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见（暂行）[J]. 建筑设计管理， 2014（4）：43-44.