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隔震技術(shù)是否成熟、經(jīng)濟,聽他說

 碧野田間牛得草 2016-10-03

《云南省隔震減震建筑工程促進規(guī)定》技術(shù)成熟 可進一步推廣應(yīng)用,主要是為了不斷提高防震減災(zāi)能力。

2016年8月2日,第十二屆云南省人民政府第92次常務(wù)會議審議通過《云南省隔震減震建筑工程促進規(guī)定》(以下簡稱《規(guī)定》),并將于2016年12月1日起施行。

就《規(guī)定》要求新建建筑工程采用的隔震減震技術(shù)是否成熟這一問題,云南省住建廳專家指出,目前進行推廣的橡膠隔震支座隔震技術(shù)已經(jīng)歷了近50年的研究發(fā)展,采用的橡膠隔震支座結(jié)構(gòu)簡單、造價合理、理論和試驗研究成果比較豐富、完善,且經(jīng)歷多次地震檢驗效果明顯。總體來看,該技術(shù)較成熟,標(biāo)準(zhǔn)相對健全,值得進一步加大推廣應(yīng)用。目前,此項隔震減震技術(shù)已廣泛應(yīng)用于云南省學(xué)校、醫(yī)院、保障性住房、住宅小區(qū)、公共建筑等建設(shè)領(lǐng)域,以昆明長水國際機場航站樓為代表的隔震減震建筑工程已達到2100余棟,居全國之首,得到了住房城鄉(xiāng)建設(shè)部的充分肯定。

此外,“建筑工程中加入隔震減震技術(shù)后,建筑成本是否會增加,增加比例為多少?”也是社會公眾關(guān)心的一個重要問題。專家指出,建筑采用減隔震技術(shù),雖然減隔震裝置的費用增加了建筑造價成本;但另一方面,由于采用減隔震設(shè)計,上部結(jié)構(gòu)所承受的地震作用減小,梁柱墻截面減小,可減少鋼材和混凝土的用量,工程造價相應(yīng)降低。通過對全國范圍內(nèi)130個項目、335萬平方米減隔震建筑工程進行調(diào)查,在建筑抗震性能大幅提高的前提下,九度抗震設(shè)防區(qū)采用減隔震技術(shù),結(jié)構(gòu)造價明顯降低5%左右;八度設(shè)防區(qū)工程造價略降低或持平;七度區(qū)工程造價略增加,通常增加約100元/平方米。從長期經(jīng)濟效益和建筑全壽命周期的費用-效益分析來看,建筑物若遭遇較大地震,傳統(tǒng)抗震建筑將造成結(jié)構(gòu)和財產(chǎn)兩個方面損失,同時導(dǎo)致企業(yè)、工廠等不能正常工作造成經(jīng)濟損失。而隔震建筑在遭遇較大地震時,建筑功能完好,不易造成財產(chǎn)損失。因此,隔震建筑長期經(jīng)濟效益較好。


傳統(tǒng)建筑把上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)牢固地連接在一起,這樣地震時地面運動的能量就經(jīng)過基礎(chǔ)傳輸?shù)缴喜拷Y(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)發(fā)生振動和變形,當(dāng)結(jié)構(gòu)受力超過其結(jié)構(gòu)強度時,便發(fā)生破壞甚至倒塌。為了抵抗地震的破壞,傳統(tǒng)建筑物抗震技術(shù)是通過增大梁柱截面的尺寸、增加梁柱配筋和提高建筑材料強度等方法來實現(xiàn)。但這種以剛克剛的辦法會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度越大,向上部結(jié)構(gòu)傳遞的地震作用越強的結(jié)果。簡單地說,傳統(tǒng)建筑的抗震思想可以概括為“以剛制剛”。

  建筑隔震技術(shù)不同于傳統(tǒng)的抗震技術(shù),其“靈魂”是“以柔克剛”。目前工程界最常用的疊層橡膠支座隔震系統(tǒng)一般是在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間,設(shè)置專門的橡膠隔震支座和耗能元件(如阻尼器和滑板支座等),形成剛度很低的柔性底層,稱為隔震層,以延長整個結(jié)構(gòu)體系的自振周期、增大阻尼,減少輸入上部結(jié)構(gòu)的地震能量,達到預(yù)期防震要求。
    

相對于傳統(tǒng)抗震技術(shù),采用隔震技術(shù)更有以下優(yōu)點:
  1、更安全可靠
  隔震建筑的設(shè)計目標(biāo)是“雙保護”不僅保證結(jié)構(gòu)主體及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全,同時要保證內(nèi)部設(shè)備功能完好,地震后能夠正常運轉(zhuǎn)。隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)僅為傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)(非隔震結(jié)構(gòu))地震反應(yīng)的1/6~1/3。目前全世界已有6000多棟橡膠支座隔震建筑,有多棟隔震建筑經(jīng)受了地震的考驗,顯示出良好的隔震效果。
  2、更經(jīng)濟
  從短期和直接的經(jīng)濟投入角度分析:一方面,隔震結(jié)構(gòu)增設(shè)某些裝置(隔震支座等),增加了結(jié)構(gòu)的造價;另一方面,由于采用隔震設(shè)計,主體結(jié)構(gòu)所承受的地震作用大大減小,因此,構(gòu)件截面減孝構(gòu)件配筋減少、跨度增大和高度增加等等,減少了結(jié)構(gòu)的造價。對我國已有的隔震結(jié)構(gòu)調(diào)查顯示,隔震結(jié)構(gòu)的造價與所在地區(qū)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)層數(shù)等相關(guān)。一般而言,在7度及以下地區(qū)采用隔震技術(shù),造價會略有增加或基本持平,但結(jié)構(gòu)會更加安全;而在7度以上地區(qū)采用隔震技術(shù),在結(jié)構(gòu)安全性得到極大提高的同時,還能顯著降低工程造價。
  從長期角度分析,即考慮到未來該建筑遭遇較大地震的情況。傳統(tǒng)的建筑遭遇地震時,其經(jīng)濟損失包括直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失兩個方面。直接經(jīng)濟損失是指地震后建筑加固維修和重建的費用以及室內(nèi)設(shè)備、物品維修和更換的費用。間接經(jīng)濟損失是指由地震造成的建筑、設(shè)備和物品等損壞導(dǎo)致的企業(yè)、工廠等不能正常工作和生產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟損失。地震所帶來的直接經(jīng)濟損失是顯而易見的,間接經(jīng)濟損失也是非常巨大的,間接經(jīng)濟損失有時甚至為超過直接經(jīng)濟損失。在遭遇較大地震時,隔震建筑及室內(nèi)設(shè)備、物品不損壞或輕微損壞(不維修或簡單維修即可使用),因此,采用隔震技術(shù)從根本上避免或者大大降低了直接經(jīng)濟損失,從而有效地降低間接經(jīng)濟損失。隔震建筑具有傳統(tǒng)抗震建筑無法比擬的經(jīng)濟效益。
  3、檢修更方便
  隔震結(jié)構(gòu)的隔震效果,主要通過隔震支座實現(xiàn),因此其抗震性能檢測的主要對象是隔震支座,這比檢測結(jié)構(gòu)本身要快捷方便很多,它能確保地震后的快速修復(fù),對震后快速恢復(fù)生產(chǎn)和生活具有十分重要的意義。
  4、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計更自由
  由于采用隔震技術(shù),上部結(jié)構(gòu)地震作用大大減小,因此,結(jié)構(gòu)選型更自由靈活。
  5、節(jié)約資源
  隔震房屋總體減少不可再生資源鋼材、混凝土用量,增加橡膠加工業(yè)及機械加工業(yè)產(chǎn)值,建設(shè)100萬平方米隔震建筑可節(jié)約鋼材上萬噸。

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