使用減隔震技術有哪些優勢?

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建筑減隔震技術是國內外新興的抗震技術。上世紀90年代中期,建筑減隔震技術在經歷地震檢驗后在歐美、日本等發達國家被大規模推廣應用。建筑減隔震主要分為減震與隔震兩類。建筑減震技術是在建筑結構上設置耗能裝置,消耗進入結構的地震能量,以減小主體結構的地震作用。建筑隔震技術就是在建筑物的基礎或下部結構和上部結構之間設置隔震裝置(由隔震器、阻尼裝置等組成),形成隔震層,隔離地震能量向上部結構傳遞,減少輸入到上部結構的地震能量,同時延長上部結構的自振周期,降低上部結構的地震反應,達到預期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保證。

減隔震技術可以有效降低傳導至建筑物的地震能量,優于傳統抗震的直接抵抗。傳統抗震技術通過增加鋼筋、混泥土、鋼結構等建筑材料的用量來增強建筑結構構件的強度以實現抵抗地震的“以剛克剛”的方法仍是最直接和最普遍抗震方法,這種抗震技術實際是以結構構件本身的損壞為代價消耗地震能量,減輕地震反應。傳統抗震技術建造的建筑,雖然可以做到大震時主體結構不倒,保障生命安全,但由于不能準確預估未來可能發生的地震有多大,在發生超過設計預估地震力的地震時,仍然會造成房屋倒塌、嚴重的人員傷亡和經濟損失。而使用建筑減震技術則可以降低地震作用的20%-30%,使用建筑隔震技術可以降低地震作用的50%-80%,有效減輕建筑本身承受的地震能量。四五設計網www.45te.com

在歷次地震檢驗中,建筑減隔震技術也是實際展現出優異的抗御地震的性能。1994年北嶺6.7級地震,南加州大學醫院為采用橡膠隔震支座隔震建筑,地震記錄顯示建筑最大水平加速度只有基礎的一半,醫院在地震中絲毫未損,醫院功能得到維持,成為救災中心,對震后緊急救援起到了十分重要的作用。而洛杉磯橄欖景醫院破壞嚴重,地震記錄顯示建筑水平最大加速度相對基礎放大了2倍多,醫院功能完全喪失。2013年四川雅安發生7.0級地震以后,采用隔震技術修建的蘆山縣人民醫院外觀完整且受損較小引起人們關注。與之相比,相鄰的兩棟非隔震醫療建筑內部損傷嚴重,完全喪失功能。

采用減隔震設計綜合經濟效益明顯,具體有以下三點:

(1)節約鋼筋混凝土的使用。從短期和直接投入看,采用隔震技術,可以減小上層結構梁柱截面,降低工程造價,尤其對于高層建筑性價比顯著。與普通抗震結構相比,建筑高度小于25m的隔震結構的費用增加了大約4%~5%;建筑高度在25~30m時,這兩種結構的費用差不多;建筑高度大于30m時,造價降低了大約0%~5%3。具體測算來看,以某截面42m*17.4m的9層辦公樓為例,使用隔震技術可以幫助其造價節約1.3%-1.7%。此外,公共類建筑物設防烈度每提高1度,將增加造價20%左右,因此在地震高設防烈度地區更具備經濟效益。九牛自學網www.9npx.com

(2)建筑物使用面積增加。采用隔震技術后,建筑物內部梁柱截面減小,房屋使用面積增加。另外還能增加建筑物的層數或者高度,從而攤低了開發商的土地成本。

(3)震后損失費用降低。從長期來看,采用減隔震技術,在地震發生時,建筑物及其內部的設備和物品只受到輕微損壞或者不損壞(不維修或簡單維修即可使用),從而有效降低了震后建筑加固維修或重建的費用以及內部設備物品維修或更換的費用等直接經濟損失,也降低了因為地震企業和工廠無法正常工作和生產所帶來的間接經濟損失。運用減隔震技術震后的損失費用可降低大約7%~35%。

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