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傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法總體是有效的，在一定時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)揮了重要的作用；從另一方面講是不經(jīng)濟(jì)的，不能從根本上解決問題。尋找新的抗震設(shè)計(jì)方法勢(shì)在必行。建筑結(jié)構(gòu)為減輕地震災(zāi)害，可采用隔震與消能減震等技術(shù)手段。隔震設(shè)計(jì)屬于抗震設(shè)計(jì)中的主動(dòng)控制，指設(shè)置隔震層，減少上部結(jié)構(gòu)承受的地震能量，達(dá)到預(yù)期減震要求。消能減震設(shè)計(jì)屬于抗震設(shè)計(jì)中的被動(dòng)控制，指在適當(dāng)部位設(shè)置消能部件減小地震能量的傳遞。隔震與消能減震在多個(gè)方面都有很大的不同。

地震災(zāi)害屬于自然災(zāi)害的范疇，指由地震引起的強(qiáng)烈地面振動(dòng)及伴生的地面裂縫和變形，造成各類建（構(gòu)）筑物倒塌和損壞，設(shè)備和設(shè)施損壞等。地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失大都源于建筑物倒塌所致。我國(guó)突發(fā)超烈度地震常發(fā)生在中低烈度區(qū)（有一定的不確定性）。建設(shè)部和司法部印發(fā)的《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》提出：位于高烈度設(shè)防地區(qū)、地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的新建學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、應(yīng)急指揮中心、應(yīng)急避難所等公共建筑應(yīng)當(dāng)采用隔震減震技術(shù)，保證發(fā)生本區(qū)域設(shè)防地震時(shí)不喪失建筑功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，隔震及消能減震在建筑物中的應(yīng)用也越來越多。本文結(jié)合設(shè)計(jì)與施工，以及相關(guān)課程的講解，對(duì)兩者的應(yīng)用與區(qū)別進(jìn)行了學(xué)習(xí)探討、概述。

建筑立面影響

隔震方案：?jiǎn)为?dú)設(shè)置，需要在基礎(chǔ)頂部、一層柱底增加層高約2.2m的隔震層，建筑層高相應(yīng)增高，外立面影響較大，對(duì)隔震層以上的建筑物使用功能無影響。

減震方案：阻尼器可布置在隔墻內(nèi)，或?qū)ㄖ]有影響的位置；可與建筑使用功能相配合，也不影響其他設(shè)備專業(yè)；亦可放置于幕墻內(nèi)側(cè)，對(duì)外立面影響很小，且不影響采光。

建筑方案影響

隔震方案：隔震層位置不能更改，在基礎(chǔ)頂部、一層柱底或功能轉(zhuǎn)換的位置，對(duì)建筑有比較大的影響。

減震方案：阻尼器布置位置靈活，可根據(jù)建筑方案調(diào)整阻尼器的位置。

施工進(jìn)度影響

隔震方案：上部結(jié)構(gòu)的施工要在隔震層強(qiáng)度達(dá)到一定程度后才能進(jìn)行，根據(jù)工程的規(guī)模的大小隔震層的施工也需要一定時(shí)間（一般都要在一個(gè)月左右），這就導(dǎo)致整體施工周期會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng)一個(gè)多月的時(shí)間。

減震方案：減震阻尼器的安裝可與主題結(jié)構(gòu)施工同時(shí)進(jìn)行，時(shí)間靈活；可交叉施工，基本不影響主體結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度。

后期維護(hù)

隔震方案：隔震層需定期維護(hù)，隔震溝需定期檢查、清理，防止堵塞，確保隔震支座能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)效果。

減震方案：一般不需要進(jìn)行額外的后期維護(hù)。

經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

隔震方案需增加隔震層及隔震溝，同時(shí)地下室管線需要額外增加柔性連接，導(dǎo)致土建費(fèi)用及機(jī)電費(fèi)用相應(yīng)增加；減震方案需要增設(shè)置阻尼器及其連接的費(fèi)用。

從表面看減震方案相對(duì)消耗的費(fèi)用更少一些，現(xiàn)在的防震建筑應(yīng)更傾向于減震。但對(duì)于老舊建筑的防震加固來說，隔震技術(shù)雖然增加了隔震支座和一層隔震層樓板的費(fèi)用，施工較為復(fù)雜，但與傳統(tǒng)的抗震加固方案比較，隔震加固僅涉及基礎(chǔ)和建筑物首層，對(duì)隔震層以上的使用功能及管線影響很小，減少了內(nèi)外裝修的費(fèi)用。依照現(xiàn)有文獻(xiàn)資料，對(duì)于老舊的建筑防震加固，隔震技術(shù)普遍具有10%以上的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

隔震建筑物：設(shè)計(jì)自由度增大，提高地震時(shí)結(jié)構(gòu)的安全性，防止內(nèi)部物體的振動(dòng)移動(dòng)和側(cè)翻，防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，比如填充墻，天花板等，可以保證機(jī)械器具的使用功能，比如一些精密的儀器設(shè)備。

消能減震：使用范圍廣闊，幾乎沒有限制，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)，建筑、橋梁、構(gòu)筑物，抗震、抗風(fēng)等；產(chǎn)品安裝、施工難度小。

應(yīng)用歷程

隔震：高層結(jié)構(gòu)隔震的特點(diǎn)：豎向荷載大；上部結(jié)構(gòu)周期長(zhǎng)；隔震支座容易受拉；風(fēng)荷載需要考慮；傾覆需要驗(yàn)算；隔震效果：長(zhǎng)周期高層建筑，必須充分考慮高階振型的影響，隔震和非隔震第一階振后，基底剪力隨振型階數(shù)增加的變化就顯現(xiàn)出來了。

基礎(chǔ)隔震概念最早是由日本學(xué)者河合浩藏于1881年提出的，認(rèn)為現(xiàn)在地基上縱橫交錯(cuò)放置幾層圓木，圓木上做混凝土基礎(chǔ)，再在上部蓋房子，削弱地震傳遞的能量。1909年美國(guó)的J.A.卡蘭特倫茨提出了在基礎(chǔ)和上部建筑物之間鋪一層滑石或云母；1921年，美國(guó)工程師F.L.萊特在設(shè)計(jì)日本東京帝國(guó)飯店時(shí)，利用密集短樁穿過硬土插入軟泥土層底部，以軟泥土層作為隔震層。1984年，新西蘭建造了世界上第一棟以鉛芯疊層橡膠墊作為隔震元件的4層建筑物，截至目前，世界上大約建成3100多幢基礎(chǔ)隔震建筑，其中80%以上采用的是疊層橡膠墊隔震系統(tǒng)。80年代以來，我國(guó)開始重視基礎(chǔ)隔震研究，現(xiàn)在我國(guó)已建造了2000余幢各類基礎(chǔ)隔震體系的建筑物，目前隔震技術(shù)的應(yīng)用程度在日本等國(guó)家，已與抗震技術(shù)并駕齊驅(qū)。

消能減震：消能器的分類有位移相關(guān)型（金屬屈服消能器和摩擦消能器等）和速度相關(guān)型（黏滯消能器和黏彈性消能器等）。

黏滯流體消能阻尼器：微小位移下就能耗能，發(fā)揮比較大的耗能能力。在十九世紀(jì)中期，首先應(yīng)用于軍工領(lǐng)域，然后逐漸在機(jī)械、車輛等領(lǐng)域得到應(yīng)用；二十世紀(jì)八十年代，美國(guó)泰勒公司開始在結(jié)構(gòu)工程中推廣使用；二十世紀(jì)九十年代，哈爾濱建筑大學(xué)、東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等單位的學(xué)者開始對(duì)黏滯流體效能阻尼器進(jìn)行了研究和開發(fā)；1999年，中國(guó)建筑科學(xué)研究院利用法國(guó)生產(chǎn)的黏滯流體消能阻尼器對(duì)北京飯店進(jìn)行了加固，這是我國(guó)在此方面的第一例工程。黏彈性阻尼器：力學(xué)性能隨溫度的變化而不斷變化，具有明顯的溫度相關(guān)性。在二十世紀(jì)五十年代的航空、航天、軍工領(lǐng)域得到應(yīng)用，美國(guó)3M公司生產(chǎn)了最早的黏彈性阻尼器；二十世紀(jì)六十年代，美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心漢塔首次應(yīng)用了此類阻尼器，日本某公司開發(fā)了黏彈性阻尼墻，通過黏彈性材料的剪切變形來耗散能量；二十世紀(jì)九十年代，哈爾濱建筑大學(xué)和東南大學(xué)等單位的學(xué)者開始研究開發(fā)黏彈性阻尼器，1999年，宿遷市交通大廈成為我國(guó)在此方面的第一例工程。

發(fā)展前景

隔震技術(shù)和減震技術(shù)在抗震原理、抗震效果、抗震設(shè)計(jì)等對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求及技術(shù)的應(yīng)用范圍有所區(qū)別，并非完全替代的關(guān)系，各有利弊。我國(guó)的隔震技術(shù)研究和應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的距離，未來建筑隔震技術(shù)在理論體系、產(chǎn)品開發(fā)及精細(xì)化施工技術(shù)的應(yīng)用等方面均還有大量的工作要做，隨著技術(shù)的發(fā)展和材料的革新，隔震技術(shù)必將往多樣化和精細(xì)化發(fā)展；消能減震系統(tǒng)性能穩(wěn)定，而且造價(jià)相對(duì)較低，同時(shí)可以提高抗震、抗風(fēng)性能，因此可以加強(qiáng)效能減震系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，尤其是在設(shè)計(jì)階段，需加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)消能減震理論系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，才能取得更好的消能減震方案。

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