1、土木工程专业建筑物抗震隔震和减震的探讨姓 名：学 号：班 级： 指导老师： 2012年11月建筑物抗震隔震和减震的探讨年月日时分四川汶川发生里氏级地震，而且余震（震级较高）不断，给灾区带来了惨重的灾难。中华儿女众志成城，抗震救灾，一方有难，八方支援，努力让灾难减少到最小。地震规模如此之大，范围如此之广，破坏如此之严重，我们不得不做出深刻反思。我们的房屋到底能抗几级地震？如何保证大家住得更安全？汶川地震以后，居家安全成为广大购房者空前关注的焦点，也使得人们对各种公共建筑（如学校、医院、办公楼、商场等）的安全性引发了更多的关注。地震让人们更加居安思危，平时常被人们忽视的抗震设防问题摆在了国人面前。
2、我们中国是个多地震国家，存在着的五个主要地震区包括：青藏高原地震区、华北地震区、新疆地震区、台湾地震区和华南地震区。青藏高原地震区是我国最大的一个地震区，也是地震活动最强烈、大地震频繁发生的地区，这次四川汶川大地震就在该区；华北地震区的地震强度和频度仅次于青藏高原地震区，位居全国第二，而且该地区是人口密集、大城市集中、政治和经济、文化、交通都很发达的地区，地震灾害的威胁极为严重；新疆地震区的强烈地震较多，也较频繁，但多数地震发生在山区，造成的人员和财产损失与我国东部几条地震带相比要小许多；台湾地震区不断发生强烈破坏性地震也是众所周知的；华南地震区历史上也曾发生过较高震级的地震，但最近几百年没有
3、发生过很大的地震。国家汶川地震专家委员会委员、中科院院士滕吉文建议灾区重建建筑地震烈度设防提高到度。根据现行的建筑抗震设计规范（），我国主要城镇的抗震设防烈度仅在度到度之间，此次受灾严重的汶川、北川等地则处于度抗震设防区，然而却遭到了高达相当于度的地震灾害。重大的灾难有时能带给人们更多的经验和教训。笔者认为，在上述五个主要地震区，尤其是人口密集的地区，抗震设防烈度至少应该提高一个烈度来设防。特别是学校、医院等空间较大，人员聚集的建筑物，起码要比本地区设防烈度提高一个抗震烈度来设计。我们正在构建和谐社会，倡导以人为本，所以要加大投入成本，提高设防烈度，尽可能的保障生命安全。建筑物抗震设计一般包括
4、：地震作用计算和构造措施及概念设计。地震是一种复杂的自然现象，我们对建筑物的地震破坏机理还不十分清楚，对地震的破坏现象也只是停留在感性认识阶段，建筑物地震作用计算的原理只是一种近似方法。因此，进行建筑物抗震设计时，一定要遵循建筑抗震设计规范提出的抗震设计原则和抗震设计构造要求进行设计，正确应用计算机软件，提高建筑结构设计质量，而且还要加强概念设计。所谓概念设计就是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，概念设计是完整而全面的设计过程，概念设计需要全面的思维能力；建筑抗震概念设计就是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。抗
5、震构造措施就是根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。在建筑物设计过程中，对结构设计人员来讲，建筑抗震概念设计是相当重要的。汶川地震使人想到：我们的房屋是否应该专门设“防震间”，该间采用全现浇混凝土形式，加大钢筋量，加强构造节点。这样发生地震时，大家可跑到这个房间避难。“防震间”设置要依据“近水不近火”的避难原则，采用较小开间，结构由全剪力墙或带有加密构造柱的墙体围合而成，并加大钢筋用量，全部采用现浇混凝土。设“防震间”不仅是对房屋的某一空间进行改革，对房屋的梁、柱、承重墙及填充墙等的力学指标都要进行重新考虑，使整个房屋的抗震防震性能更强，做到即使发生了
6、地震，该房间也具有不倒不坏的抗震作用。一般来讲，地震从开始到振动过程结束，时间不过十几秒到几十秒，要从较高楼层跑下楼确实不现实，如果屋里有了“防震间”可以躲避，不仅安全，同时对购房者来说也是极大的心理安慰。在如今的房价水平较高的情况下，提高整个建筑物抗震等级，大幅增加建筑成本可能无法承受，而单独设置“防震间”将即经济又安全的首选。汶川地震以后，成都远大地产为了消除购房者对高层消费的“安全阴影”，在成都楼市上推出远大朗朗风景“防震躲避间”，把卫生间墙改成全现浇钢筋混凝土剪力墙，再加上卫生间楼板本身就是现浇板。它已引起了社会各界的广泛关注，当然还需要更加完善的理论来指导和实践的检验。全国大多数地区
7、抗震设防烈度为度到度区，由于经济的原因及技术的困难，尚无法按度的条件设计建筑物结构，于是地震工程科技人员寻找新的方法，也就是开始研究隔震、减震设计，采用消能与控制技术，从硬抗转到软消。使用功能有特殊要求的建筑以及抗震设防烈度为、度的建筑等可采用隔震和消能减震设计。采用隔震或消能减震设计的建筑，当遭遇到本地区的多遇地震影响、抗震设防烈度地震影响和罕遇地震影响时，其抗震设防目标应高于相应未采取隔震或减震的建筑。这里所说的隔震设计，就是在房屋底部设置由橡胶隔震支座和阻尼器等部件组成的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼，减少输入上部结构的地震能量，达到预期防震要求；所谓减震设计，就是在抗侧
8、力结构中设置消能装置，通过其局部变形提供附加阻尼，以消耗输入上部结构的地震能量，达到预期防震要求。隔震设计和减震设计应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，与采用抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后，确定其设计方案。虽然现代科技已进入高速发展的时代，但是我们对地震既不能完全预测又无法避免。人类在科技上研究了地震灾害的建筑抗震设计，却无法完全抵抗地震灾害。我们要从设计上提高我们建筑的抗震等级，从施工上来提高我们材料强度加大钢筋量，从管理上加强监督保证质量，还要研究地震灾害方面，从硬抗向软消改变，向隔震减震方向发展，以柔克刚来达到冲击平衡。人类自己
9、设计和建造的建筑物对地震是不可对抗的。因而，许多专家学者都在寻求一种与地球自然规律不产生对抗的隔震减震设计方法，去适应这一不可抗拒的自然规律，完善适应地震规律的隔震减震建筑结构力学理论。需要减少地震作用的多层砌体和钢筋混凝土框架等结构类型的房屋，采用隔震设计时应符合下列各项要求：结构体型基本规则，不隔震时可在两个主轴方向分别采用底部剪力法进行计算且结构基本周期小于，体型复杂结构采用隔震设计，宜通过模型试验后确定；建筑场地宜为、类，并应选用稳定性较好的基础类型；风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的；隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼，穿过隔震层的设备
10、配管、配线，应采用柔性连接或其他有效措施适应隔震层的罕遇地震水平位移。隔震设计应根据预期的水平向减震系数和位移控制要求，选择适当的隔震支座（含阻尼器）及为抵抗地基微震动与风荷载提供初刚度的部件组成结构的隔震层。隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的验算。隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数确定；其竖向地震作用标准值，度和度时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的和。隔震层顶部应设置梁板式楼盖，隔震支座和阻尼器应安装在便于维护人员接近的部位。需要减少地震水平位移的钢和钢筋混凝土等结构类型的房屋宜采用消能减震设计。消能部件应对结构提供足够的附加阻尼。减震设计应根据罕
11、遇地震下的预期结构位移控制要求，设置适当的消能部件。效能部件可由消能器及斜撑、墙体、梁或节点等支承构件组成，消能器与斜撑、墙体、梁或节点等支承构件的连接，应符合钢构件连接或钢与钢筋混凝土构件连接的构造要求，并能承担消能器施加给连接节点的最大作用力。消能器可采用速度相关型、位移相关型或其他类型。速度相关型消能器指粘滞消能器和粘弹性消能器等；位移相关型消能器指金属屈服消能器和摩擦消能器等。消能部件可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。消能部件宜设置在层间变形较大的位置，其数量和分布应通过综合分析合理确定，并有利于提高整个结构的消能减震能力，形成均匀合理的受力体系。与消能部件相连的结构构件，应计入消能部件传递的附加内力，并将其传递到基础。消能器和连接构件应具有耐久性和良好的易维护性。隔震和减震部件的耐久性和设计参数应由试验确定。设置隔震部件和减震部件的部位，除按计算确定外，应采取便于检查和替换的措施。建筑结构的隔震和减震设计也一定要符合相关专门标准的规定。目前隔震减震部件较多有：橡胶垫隔震减震器、空气阻尼式减震器、不锈钢丝绳减震器、封闭形减震器等等，石墨也是较理想的助滑剂材料。在今后的建筑物结构中，进行合理的抗震设计及隔震减震设计以后，将大大提高建筑物的适应地震这一不可抗力的能力，进而直接减轻地震灾害给国民经济建设、人民生命和财产带来巨大损失。
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