给修建物底部加层“隔震垫”,或者在修建物内部安上“减震器”,就能降低震感,提高地震时衡宇的清静性,到达地震房不动或地大动房小动。
5月7日上午,第11个天下防灾减灾日即未来临,山西省地震局和山西省应急治理厅组织媒体旅行隔震减震元件生产工厂和太原市中央医院新址、五中新校区等应用隔震减震手艺的修建。
什么是隔震手艺和消能减震手艺?
运用了什么原理?
在修建中是怎样应用的?
下面,山西云媒体带你举行周全相识。
隔震是“以柔克刚”
减震是“以消代抗”
历史上致灾大震震例告诉我们,地震造成的职员伤亡和经济损失,90%以上源于修建物坍毁所致,因此提高建设工程的抗震能力十分须要。隔震减震手艺的使用,有望使修建在地震中不坍毁真正成为可能。
山西省地震工程勘探研究院高级工程师曾金艳先容,隔震手艺就是在修建物基础与地基之间,设置隔震支座将其上下隔离,并设置消能器举行减震,使80%以上的地震能量不能转达至隔震层上部,以到达震时“地震房不动”或“地大动房小动”的目的。
减震手艺就是消能减震,通过“以消代抗”方式,倾覆了传统的结构抗震设计理念。传统抗震结构系统是通过增强和提高侧向刚度来知足抗震要求的,结构越增强,刚度越大,但同时地震作用也越大。消能减震手艺则是通过在合适的位置,设置消能阻尼器来消能减震。
▲减隔震手艺的原理
这种“以柔克刚”“以消代抗”的方式很像太极拳,应用了这种手艺的修建,就犹如在地震发生时“打太极”。
一层钢板一层橡胶
隔震支座可隔离大部门地震能量
上午10时,在山西一家研发、生产隔震支座的企业——太原恒晋减震科技有限公司的生产车间,事情职员正在生产隔震橡胶支座。这种支座为矮圆柱形,直径巨细不等,特点是一层橡胶、一层钢板逐层叠加,在柱侧面上用一定厚度的橡胶统一裹覆,柱上下是厚的封板。
▲制作中的隔震支座
▲模子底部使用的玄色圆柱体就是隔震支座
在车间内摆放的隔震结构演示平台上,有一座传统结构的楼栋模子和一座隔震结构的模子,上端都设计了水槽。但在模拟地震来临的晃动中,传统结构楼栋模子上面的水槽内“巨浪”一直,而隔震结构楼栋模子上方的水槽内液体外貌只是泛起涟漪。隔震结构楼栋模子之以是稳固,就是由于使用了隔震支座。
▲右边晃动强烈的是传统结构楼栋模子,左边相对稳固的是隔震结构楼栋模子
太原理工大学土木匠程学院教授、山西抗震与隔震减震专委会主任张文芳先容,将橡胶和钢板组装到一起后,再经由硫化,钢板和橡胶成为一个整体,最后在中央部位放置一个纯度99.99%的铅芯圆柱,组成一个完整的铅芯消能隔震支座。这样的支座既有柔性又可消能,当地震来暂时,可以通过橡胶的受力变形,以柔克刚,使地震大部门能量得以缓冲消减,从而起到将地震能量与上面的修建物“隔离”的效果。而当隔震支座发生位移时,铅芯圆柱又会起到一个类似“刹车装置”的作用,在最洪流平上降低修建物的地震损失。
太原市中央医院新址就使用了这种隔震支座。进入隔震层视察发现,每个结构柱下面都有一个隔震支座。张文芳先容,由隔震支座支持起的类似“隔震垫”的隔震层,把修建物的上部结构与下部结构脱离,一旦发生地震,支座发生较大的水平位移变形,能隔离大量地震作用以降低上部结构所受的影响。
据相识,遭受地震时,接纳隔震手艺的修建物结构反映,是没有接纳隔震手艺的1/3—1/10。
▲太原市中央医院的隔震支座
修建物安装“减震器”
在地震发生时”打太极“
差异于太原市中央医院新址用隔震支座防震,太原五中新校区大部门楼栋安装的是粘滞阻尼器,作用是消能减震。
▲X型减震装置,中央是粘滞阻尼器
▲愚昧约束支持,也是减震装置
山西省修建设计研究院有限公司结构照料、副总宋宁先容,粘滞阻尼器是在结构减震设计中使用的,可以减轻强震对结构带来的破损。这种粘滞阻尼器和液压“千斤顶”很像,由缸体、活塞杆、活塞、阻尼孔(位于活塞上)、硅油(黏滞流体阻尼质料)等组成。当受到地震作用时,活塞和缸体之间会发生相对运动,在结构泛起变形时,可大量迅速地消耗能量,以掩护主体结构的清静。
在太原五中新校区,综合楼局部接纳了愚昧约束支持来减震。宋宁先容,愚昧约束支持在修建结构中可施展“保险丝”作用,周全提高修建物在中震和大震下的抗震性能。
据相识,2014年7月,山西省住建厅下发通知指出,全省学校和幼儿园的新建教学用房、学生宿舍、食堂以及医院的新建医疗修建,必须接纳隔震减震手艺。在修建施工、安装等各个环节接纳响应的保障措施,确保隔震减震安装使用切合要求。
曾金艳先容,隔震减震手艺在我国主要用于地震基本烈度8度及8度以上地域的住宅、学校、医院、高层修建、重大或大跨修建、桥梁结构、核电站等工程中。现在我国已有快要1万栋修建接纳磷启震减震手艺,尚有一些主要的桥梁也使用了这项手艺,像港珠澳大桥就是在桥墩顶部设置隔震支座,它是现在天下上最长的接纳隔震措施的桥梁。
在山西,主要在中小学校舍、医院等修建物建设中推广使用。阻止2018年,山西接纳隔震减震手艺的建设工程共有1000多栋,下一步将继续推学习建隔震减震手艺的应用。
采写、摄影:田小丽 通讯员:李泽晖
动图制作:刘卓君(实习)
山西云媒体出品
(编辑:王宇)