建筑结构中隔震减震加固技术的应用

课程名称：建筑结构概论任课教师：建筑结构中隔震减震加固技术的应用—姓名学号202130843021班级房产4班专业土管系房地产专业论文提交时间：2021年7月1日摘要随着近些年来地震灾害的多发，造成了巨大的人民生命财产损失人们对于建筑结构设计中的抗震的设计，隔震减震措施越来越重视。本文就结合当前的地震灾害的情况，论述建筑结构设计中的隔震减震措施，以及灾后减震加固技术的应用。关键词隔震消能减震引言在过去近十年里，四川汶川地震、青海玉树地震以及世界各地接连不断的地震都给社会造成了巨大的损失，为此在建筑结构中是否充分考虑抗震问题，是否合理运用了相关的减震隔震加固技术对灾后房屋加固也成为事关人民生命财产平安和国家平安的重要问题。建筑结构中的抗震设计尤为重要。隔震和消能减震是建筑结构减轻地震受损的有效技术。又为了适应我国经济开展的需要，有条件的在隔震和消能减震加固技术方面加大投入力度，尽快得到一个能有效降低地震损失的抗震体系，保障人民人身和财产平安。本文以5.12地震作为一个切入点，以5.12特大地震后国家采取的消能减震加固技术作为实例，来探讨消能减震加固技术在未来建筑结构中隔震减震设计的运用。消能减震体系和隔震体系概述一般建筑减震是通过巧妙应用建筑的阻尼与地震能量之间的关系来实施的。建筑的阻尼的增加能够对地震能量起到较大的消耗作用，减震措施止是通过增加建筑的阻尼来实现消耗地震能量的目的，使建筑的主体结构受到地震的破坏得到防止和减轻。关于对消能部件个数的设置、具体位置设置等布置问题，一般需要经过仔细分析和计算。通常在结构的两个主轴方向设置消能构件，能够到达附加两个方向的阻尼及刚度的目的。少数情况在结构变形较大的位置设置消能结构，使整个建筑的阻尼得到均衡，使地震能量被分散，从而提高整个建筑物抗震性能，到达保证建筑物平安的目的。消能减震体系消能减震设计指在房屋结构中设置特别的机构或效能元件，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，以确保主体结构的平安，进而使主体结构构件在罕见地震中不发生严重破坏。消能减震的目的是提高结构的抗震能力，使建筑在大震下破坏较轻，震后能很快恢复正常使用，遭遇强震时建筑不倒塌。从能量守恒的角度，消能减震的根本原理可以阐述如下，及结构在地震中任意时刻的能量方程：REF_Ref15086\r\h[1]消能减震方程：式中：Ein—地震过程中输入结构体系的地震能量；Er—结构体系地震反响的能量，即结构体系震动的动能和势能；Ed—结构体系自身阻尼消耗的能量〔一般不超过5%〕；Es—主体结构或承重构件的非弹性变形〔或损坏〕所消耗的能量；Ea—消能〔阻尼〕装置或耗能元件耗散或吸收的能量。消能减震结构中附加的消能减震原件或装置一般统称为消能器。根据消能器耗能机理的不同，可分为位移相关型消能器、速度相关型消能器和其他消能器；位移相关型消能器通常用塑性变形性能好的材料制成，在地震往复作用下通过其良好的塑性滞回消能能力来耗散地震能量，消能器耗散的地震能量与消能器变形量相关；速度相关型消能器通常由粘滞或粘弹性材料制成，在地震往复作用下利用粘滞和粘弹性材料的特性来耗散地震能量，消能器耗散的地震能量与消能器变形的速度相关。以下为REF_Ref16205\h常见消能器类型：REF_Ref14197\r\h[2]图SEQ图\*ARABIC1常见消能器类型隔震体系隔震体系可分为根底隔震体系和层间隔震体系。根底隔震体系是指在根底与上部结构之间设置隔震支座以延长结构的自振周期、减小结构地震响应形成的结构体系，它包括三局部：上部结构、隔震支座、根底。以下为常见的隔震支座：图SEQ图\*ARABIC2隔震支座主要类型建筑物的结构周期和阻尼比与地震作用有紧密影响。对于普通中低层建筑物刚度大，周期短，其结构周期正处于地震输入能力最大频段上，相应的地震加速度比地面运动要放大得多，但是如果增大建筑结构的周期，并加大结构的阻尼比，建筑结构上的地震加速度反响将会大大减弱，位移反响也会明显降低，起到很好的隔震效果。虽然根底隔震可以有效减小地震作用，但其使用也受到一定的限制：首先，因为隔震层会产生很大水平位移，所以结构与地面之间需预留很宽的缝以防止结构与地面的碰撞；其次，隔震层设置于根底之上，在一些近海工程中，根底局部受海水冲刷影响严重，隔震支座易老化或失效，需要时常检查和维护；另外，在一些旧房改造或加层工程中，根底隔震无法应用。所谓层间隔震体系即将隔震层位置上移，不再局限于根底位置，而是隔震层位于楼层与楼层之间，经国内外实际工程证明，层间隔震体系可有效地延长结构周期，减小上部结构地震响应。建筑结构中消能减震主要措施新建建筑物的消能减震设置参加消能减震措施可用在新建结构的减震，对建筑物的根底局部采用特殊处理，借助消能减震设置或元件来削弱地震对建筑物的作用，保护建筑物主体结构，保护人们的生命和财产平安。在对建筑物进行建筑隔震设计时，把消能减震设置考虑到建筑物平安设置中。我们在建筑物没有开工以前必须按照隔震设计的措施完成相应的工作，最迟也需要在建筑物施工过程中，在建筑物的关键部位设置特殊的减震装置。在进行消能减震设计过程中，需要根据建筑物的重要性标准、设防烈度、场地条件等因素，结合罕见地震作用下预期结构位移控制要求，确定结构的减震要求，确定结构构件的断面尺寸。根据对相关因素的总结分析，选择消能器及类型，确定消能器的数量和分布，采用适宜的分析方法〔REF_Ref24620\h基于性能的抗震设计流程图〕来进行消能减震抗震设计。图SEQ图\*ARABIC3基于性能的抗震设计流程图建筑物建成后消能减震装置补充在建筑物建成后，需要采用增加阻尼的方法，在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。从使用的局部来说也是很广泛的，它不仅可以应用于建筑物的上部结构，也可用于建筑物的隔震夹层。消能器在结构中布置中通常是沿结构各层布置最优，其次是进行隔层布置，然后是结构底部多层布置，最后是中部多层布置，减震效果相对最不好的结构上部多层设置消能器，建筑上层的消能器无法真正实现吸收地震能量的作用，消减器还在一定程度上增加了建筑的负重。消能器与主体结构进行的可靠连接，是保证消能器充分发挥作用的前提。所以在建筑建成后，要增加建筑的消能减震效果，可直接将消能器加固在建筑物中。采用消能减震技术进行抗震加固时，消能器及其支撑构件和连接件可预先制作，现场安装，不仅施工方便，施工时间短，而且不改变原建筑的面貌，可以很好地应用在首脑机关，救灾中心，防止贵重设备或特殊文物的房屋〔纪念性建筑、特种亿元、通讯、消防、动力等重要建筑〕。建筑结构中隔震主要措施根底隔震措施根底隔震是在根底与上部结构之间设置隔震装置，减小地震动往上部结构传递，降低上部结构的地震反响。该种隔震方法适用于体形规那么的低层或多层建筑结构，用于高层建筑结构的效果较差〔隔震结构延长了结构的自振周期〕根底隔震包括粘弹性隔震、滚轴〔珠〕滑移隔震、摩擦摆隔震、摩擦滑移隔震等多种形式，隔震装置有夹层橡胶垫隔震装置基底滑移隔震装置、混合隔震装置等等REF_Ref14531\r\h[5]。根底隔震技术已经比拟成熟，应用也相对广泛，对自震周期较短的房屋抗震效果明显，但自震周期较长的房屋对上部结构和隔震支座的要求较高，因为较长的周期性水平振动存在共振的危险。在上述提到的隔震装置中，橡胶支座的性能指标需要提高，从而充分发挥橡胶支座的水平和竖向抗震能力，并开发科学智能隔震系统，对地震有自我对抗能力。可以考虑在主体结构的中间层和结构顶层加装隔震装置，同时起到加层和抗震加固作用。层间隔震措施层间隔震的初衷是在原结构上安装耗能减震装置，该装置由质量和隔震支座组成，地震来临时，装置隔震和质量减震共同协作用于吸收地震能量，消弱地震损害，使地震对建筑结构的影响降低。实际上，抗震技术结合隔震技术即为层间隔震。但是层间隔震的减震效果比根底隔震技术的减震效果差，低20%左右。所以这种方法主要适用于旧房改建，在施工方面具有简单、易操作的特点。与建筑物根底局部设置隔震装置的方法相比，层间隔震的效果不是非常明显，减震的效果可以到达1/10-3/10的范围。虽然层间隔震的效果比不上根底隔震，但它灵活运用结构的加层或原结构的隔热层，做适当的改建而到达减震的目的，简单易行，隔震装置采用橡胶支座REF_Ref14531\r\h[3]。在上海，已有四幢邮电通讯房应用了层间隔震的方法进行抗震加固，另有十几幢住宅正在应用这一技术增层，建造商采用橡胶支座作为层间隔离的常用支座，有些利用隔热层减震，并将隔热层作为结构抗震的第二道防线，这样建造商可以在增加少量投资的同时，很大程度上提高了结构的抗震能力。悬挂隔震措施悬挂隔震是将结构的全部或大局部质量悬挂起来，使地面运动传递不到主体质量，产生不了惯性力，从而起到隔震作用。当地震来临时，地震的能量不会传递给悬挂起来的结构，从而到达减小地震损害的目的这种隔震方式最常见于大型钢结构，大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系，以此隔震REF_Ref14491\r\h[5]。此体系可以有数地隔离主框架和子结构，减少地震作用的传递，控制结构的地震反响地震的能量到达这个部位的时候就会削弱，不至于传递到子结构产生惯性力。由于悬挂结构悬杆受力大，需要采用高强钢作为悬杆结构的材料。但是高强钢韧性较差，在竖向地震作用下易拉断，为减少竖向地震作用，可在吊点设置减震弹簧，并配合使用阻尼器形成一套完善的隔震系统。这种隔震方式主要见于桥梁，房屋建筑，火电厂锅炉架等一些特殊建筑的隔震应用当中，例如著名的43层香港汇丰银行新大楼便是采用了悬挂结构。选择特殊隔震地基材料对于不同的建筑物所采用的地基材料不同，这也是地震波的反响区别的原因之一。采用特殊材料对建筑物地基进行特殊处理，以此来削弱地震波的能量，从而弱化建筑物在地震中的震感。在传统的建筑物中，通常采用粘土和砂子进行根底局部垫层，然后也有人使用糯米垫层研究抗震，长期的创造研究与试验说明采用以沥青为原料的新型材料进行隔震层设置具有优良的隔震效果。国内有学者研究采用纤维增强工程塑料板和橡胶按一定处理方法得到新型的隔震地基材料REF_Ref14400\r\h[4]，地基填充材料通过结构加强后能承受较大的地震力作用，但由于其是基于“硬抗〞的抗震机制，最终仍会在大地震作用下发生严重破坏。不过由于该结构模型的使用使得上部结构在不同强度地震下始终处于弹性状态，即使在罕遇地震中也能到达“不坏〞的结构性能水平。基于这种新型简易隔震支座提出了适合低矮村镇建筑的隔震链接构造措施，并应用于该工程。通过将各镇曾整体抬高至室外地平面上，直接简化了各震层的施工构造，农村普通施工队也可以施工，从而改善了村镇房屋阴暗潮湿的环境，防止了虫鼠聚集于隔震沟中。消能减震加固技术和隔震技术的应用实例“汶川〞大地震后首个消能减震加固工程〔采用粘滞阻尼器〕都江堰市北街小学试验外国语学校艺术大楼，为现浇钢筋混凝土框架结构，框架层数为5层，总高度18m。按照7度抗震设防，但在5.12特大地震中，原结构仍遭到了严重破坏。1层柱柱顶受损，1、2层墙体出现裂缝，局部墙体出现破碎，局部楼体构件受损。震后经过结构抗震验算，发现原结构多数梁柱不满足抗震要求，假设要进行灾后修补，需要加大柱子界面，减少建筑的使用面积。最后通过伦镇，提出了采用消能减震加固技术对原结构进行抗震加固的方案。首先加固受损柱顶，对节点区域混凝土凿面，剔除损坏部位破损的混凝土，并用吹风机吹净混凝土外表粉尘，然后采用比原结构混凝土强度等级高一级的C35混凝土修补料对混凝土破坏的节点进行修补找平，再对节点采用外包钢法对节点做加固处理〔REF_Ref26853\h图4、REF_Ref26859\h图5〕。最后，用锚栓将钢板固定在柱子上。REF_Ref14322\r\h[6-7]图SEQ图\*ARABIC4节点包钢注胶加固图SEQ图\*ARABIC5节点加固施工该加固工程使用的消能装置是采用了上海材料研究所研制开发的粘滞阻尼器〔REF_Ref1083\h图6〕。这种粘滞性阻尼器是消能减震控制技术中的一种消能装置，主要被安装于结构某部位〔如节点、连接缝或连接件、楼层空间等〕。在小震作用下，阻尼器处于弹性状态，给结构提供刚度，结构体系具有足够的抗侧刚度。图SEQ图\*ARABIC6粘滞阻尼器构造示意图这5层楼加固工程共用了20个粘滞阻尼器，并根据消能器的布置原那么和振型分解反响谱法计算的楼层位移角确定消能器的布置地点。该学校使用粘滞阻尼器来消能减震加固震后受损房屋，是我国内首次。本次加固不会压缩房屋使用面积，撤除量小，施工干扰性小且周期短，根本上终身不需要维护。安装阻尼器的消能减震结构，将有效减少结构的地震反响，使结构减少大局部的震动，确保结构主体不会遭受到严重破坏而发生破坏倒塌。在将平安度提高一度的情况卜，主体结构的截而尺寸也不用增加，结构体系的平安度仍能满足现行标准的要求，可以获得显著的经济效益，可降低造价10%—20%，在相同的结构体系下，安装粘滞阻尼器可大大提高结构的可靠度。结语随着我国隔震、减震和振动控制技术的不断提高，建筑结构的柔性抗震能力越来越强，建筑结构在地震作用后受到的影响越来越小，满足了建筑结构质量要求，对保障国家利益，保护人民生命财产平安也有重要作用。5.12特大地震造成四川再去大量房屋倒塌、损毁，其中城镇住房2.26亿m2，需要加固的超过100万户。震后采用消能减震加固工程，实现了我国的第一次想能见针加固技术的使用，从科学的理念、标准的施工、良好的使用效果等多个方面，再次用事实说明了消能减震加固技术在震后建筑加固方面的优越性，也说明未来消能减震加固技术普及应用的必然性。国内外消能减震技术在不断开展，使用消能贾珍技术对灾后受损房屋尽心加固、防止或减轻建筑物的震害，是既经济又有效的手段之一。参考文献贾红霞,谭术利.浅议建筑结构设计中的隔震减震措施[J].内蒙古石油化工，2021.佟建国，韩家军，任思泽.消能减震加固技术应用[J].四川建筑科，2021GB50011-2021，建筑抗震设计标准[S].2021.卜长明.村镇建筑简易消能减震技术抗震性能研究[M].重庆大学，2021.徐立成，钟心，刘晓群，郑东华.建筑结构隔震减震技术的开展与应用[J].辽宁建材，2021.李方河，牛斌.建筑结构中消能减震关键设计技术探讨[J].土木建筑学会，2021.任思泽，韩家军，佟建国."5.12〞大地震后首例消能减震加固实例[C].地震工程与减轻地震灾害研讨会，2021.

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。（二）端正大学生的学习态度。首先，要让大学生充分认识到实用写作课的重要性，这门课关乎到他人生的每一个方面，诸如就职，求爱，理财，人际交往等，是他终生都需要使用的一些基础性的知识，也是他必