浅谈建筑结构的抗震及加固措施

建材与装饰２０１０年０ｌ爿　园林、建筑、规划与结构设计　浅谈建筑结构的抗震及加固措施　孙柔光　（广东汕头５１５０２１）　摘要：小文埘建筑结构的减震控制技术进行了概念性的介绍。并且介绍了当前各种减震控制技术的发展现状及其应用发展前景　关键词：抗震；加　；建筑结构　１引言　我国地域广阔地震灾害较多．对结构抗震性能的要求也较　高。在抗震加固方面。传统的结构加固改造是通过增强结构自身　的强度和刚度来达到目的的　改造后的房屋普遍存在着上刚下　柔、头重脚轻等不利于抗震的因素。现在。国内外许多从事抗震　研究的工作者已把目标转向采用减震控制技术作为结构抗震加　固改造的新方法　１．并进行了系列的研究工作．为加固改造技术　开辟了新的、更为有效的途径。人们对建筑物的安全性、适用性　和耐久性的要求不断增强。越来越多的新型体系随之发展起来，　同甘共苦时．对已有结构的维护和补强加固也引起了工程界的　广泛重视。　础隔震技术主要有：夹层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴　隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。　２．１．２耗能减震　耗能减震是把结构物的某些构件（如：支撑、剪力墙等）设计　成耗能元件。或者在结构的某些部位（如：节点、连接处等）装设阻　尼器。在风荷载和小震作用下．这些耗能元件与阻尼器处于弹性　状态。使结构体系具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求。在　强震作用下．耗能元件或阻尼器首先进入非弹性状态。产生较大　的阻尼，大量消耗入结构的地震能量。使主体结构的动力反应减　小。避免进入明显的非弹性状态．从而保护主体结构在强震中免　遭破坏。　耗能减震作为一种结构被动控制措施是将地震输入结构的　２工程结构减震控制技术　传统的抗震设计原则中利用结构自身储存和消耗地震能量　来满足抗震设防标准。是一种消极被动的抗震方法。合理有效的　抗震途径是采取结构振动控制技术。即对结构施加控制机构（系　能量引向特别设置的机构和元件加以吸收和耗散。从而保护主体　结构的安全．它具有以下优点：　（１）安全　依靠耗能装置大量耗散地震能量，达到保护主体结　构的目的。　（２）经济、采取“柔性耗能”的概念可减少剪力墙数量、减小　构件的断面和配筋。　统）。由其与结构自身共同发挥作用，以调谐和减轻结构的地震反　应。　（３）合理。通过耗能装置耗散能量以减轻地震反应。　（４）适用范围广．维护费用低等。　．　结构控制可分为主动控制、被动控制、半主动控制和混合控　制。　２．１被动控制　被动控制是一种不需要外部能源的减震控制技术，一般是　在结构的某个部位附加一个子系统或对结构自身的某些构件进　目前，常用的耗能装置有：①摩擦耗能减震装置；②粘弹性阻　尼器；③金属阻尼器；④粘滞阻尼器；⑤复合型耗能器。　２．２主动控制　主动控制是一种需要外部能源的减震控制技术，它是通过施　加与振动方向相反的控制力来实现结构减震控制的。其工作原　理如下：传感器监测结构的动力响应和外部激励．将监测的信息　行构造上的处理．以改变结构体系的动力特性。被动控制已成为　目前应用开发的热点．许多被动控制技术已经日趋成熟　并已在　实际工程中得到应用。被动控制从控制机理上可分为基础隔震　和耗能减震两大类。　２．１．１基础隔震　送入计算机内．计算机根据给定的算法给出应施加的力的大小，　最后．由外部能源驱动。控制系统产生所需的力。　目前研究和开发的控制力型主动控制装置主要有：主动质量　阻尼系统、主动拉索系统、主动支撑系统、主动空气动力挡风板　系统、气体脉冲发生器等。　基础隔震技术是指在建筑物或构筑物基底设置控制机构来　隔离地震能量向上部结构传输，使结构振动减轻，防止地震破坏。　纵观隔震技术的发展。可以看出近年来隔震技术有以下特点：　（１）隔震技术的应用范围越来越广。数量越来越多。隔震技　术不仅在新建工程中获得广泛应用．而且在现有建筑的加固工　程中得到应用。　（２）隔震建筑的结构形式日趋多样化。已从早期主要应用于　２．３半主动控制　半主动控制是利用控制机构来主动调节结构在地震过程中　的参数来达到减震目的的．其对外部能源需求量很低。可以不用　强电．而由弱电（能源存储器。如蓄电池等）来提供。　半主动控制往往采用开关控制，通过开关改变控制器的工作　状态，从而改变结构的动力特性。目前较为典型的半主动控制装　置有：可变刚度系统、可变阻尼系统、主动调节参数质量阻尼系　统、可控液体阻尼器、可控摩擦式隔震系统等。　砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。　（３）可供选择的隔震装置越来越多　新的隔震方法不断提出。　并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势。目前研究开发的基　・６ｌ・　园林、建筑、规划与结构设计　建材与装饰２０１０年Ｏ１月　关于绿色生态住宅建筑设计研究分析　周传均　摘要：本文主要是从绿色生态住宅的定义和可持续发展　论入ｒ　分折ｒ我…绿色生态住宅的建设现状及发展绿色，　态佳宅的　要性．并提出了绿色生态住宅的建筑建设设计方案。　关键词：绿色；生态；住宅；建设；建筑设计　绿色生态建筑体系是国际建筑界为实现人类可持续发展战　略而采取的重大举措。是绿色文化的子系统。近几年。我国住宅『　场发展迅速　住宅设计从生存型逐步向功能型、舒适型转变　开始　出现体现人文关怀、节能环保、科技创新理念的住宅。绿色牛态　住宅充分利用环境自然资源，以有益于生态、健康、节能为宗旨，　确保生态系统的良性循环．确保居住者在身体上、精神上、社会　上完全处于良好状态。从而实现人与自然的融合。建成人与自然　双赢的住宅。　的　降解干¨循环使用等。它的实际释义为：消耗最少的地球资源　能源。产生最少废弃物的住宅和居住小区．其本质可概括为“健　康舒适、高效清洁、和谐优美”三大特点。　２我国绿色生态住宅的建设现状　（１）制订了相关技术原则与建设标准。２００１年５月．建设部　颁布了《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》　首次明确指　出了“绿色生态小　”的概念、内涵和技术原！Ｊ！ｌＪ．要求住宅在能　源、水、电、气、声、光、热环境及绿化、废弃物处理、建筑材料９方　面符合国家有关的定性定量指标　提出了市Ｈ关技术手段．保护、利　用、防御自然，做到与环境共生。节约能源．创造循环再生型的建　１绿色生态住宅的定义　绿色生态住宅在国际上亦被称为绿色住宅、生态住宅、可持　续发展住宅。它以可持续发展为指导思想．意在寻求自然、建筑　和人三者之间的和谐统～。即在“以人为本”的基础上．利用自然　条件和人工手段创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境。绿　色生态住宅小区是一个技术与自然达到充分融合．各种资源的　利用最有效．环境清洁、优美、舒适。可大大降低因自然灾害、生态　环境破坏或暂时失衡等影响而产生的各种风险．有利于提高小　区文明程度的稳定、协调、持续发展的人工复合系统。同时，绿色　生态住宅立足于竹约能源和保护环境两大课题．所关注的不仅　是节约不可冉牛能源和利用可再生洁净能源．还涉及节约资源　筑生涯，提供舒适健康的室内环境．牵涉到的学科领域相当广泛。　（２）积极投入建设。全国工商联住宅产业商会是我国绿色牛　态住宅的积极倡导者，白２００１年成立以来一直致力ｆ“绿色牛　态住宅”的标准制定和推广＿［作。“绿色生态住宅”的概念～一经提　出，响应者众多，尢论足从生态保护角度看．还是从保护人的健康　角度看，先行…步总是丰动、有利的。商会积极推动绿色生态住　宅的建筑标准心Ｊ｛ｊ于实际。截至目前　内　仃２００多个楼盘按　照“绿色生态住宅”标准进行了建造．其中建成的和啬【５分建成的　已有很多拱中包括著名的北京当代　隔城项目。绿色生态住宅　的实践楼盘不仪　北京、广州、天津、沈阳、成都、西安、杭州等人　（如建材、水等）、减少废弃物污染（１火气污染、水污染等）及材料　２．４混合控制　混合控制赴卜动控制和被动控制的联合应用。这种控制系　３结束语　针对传统建筑结构“硬碰硬”式的抗震设计方法而言．减震控　制技术是一种抗震加固的新方法。随着抗震知识的不断完善和　国民经济的不断发展，对现有建筑物的抗震加固越来越多．抗震　加固方法已从传统的方法不断趋向多样化嘲。目前新发展起来的　减震控制技术在工程应用』．．有明显优势　为建筑的抗震设计和抗　统充分利用了丰动控制和被动控制的各自优点．它既可以通过　被动控制系统人餐耗散地震能量。有可以利用主动控制系统来　保证控制效果．　此仃着良好的工程应用价值。　混合控制装　丰要有以下几种：主动质量阻尼系统与调谐　质量阻尼系统或调谐液体阻尼系统相结合的混合控制：主动控　制与阻尼耗能梢结合的混合控制：主动控制与基础隔震相结合　的混合控制等。　在这四种控制技术中。主动控制的效果最好－ｆ日由于建筑结　构体型巨大导致所需的外加能源较大，加之控制装置的控制算　震加固提供了一条崭新的途径，它克服了传统结构“硬碰硬”式的　抗震设计方法，具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著、安　全可靠的特点。相信今后一段时问将是减震控制技术走向成熟　的时期。　参考文献　ｆ１１史铁花，唐曹明，肖青　健筑结构抗震加固方法研究》．　『２１徐彤，周云，要良．《结构减震控制技术在抗震加固改造中的应用》建　筑结构。　法比较复杂。因此其应用程度少于其他三种控制技术；被动控制　造价低廉．减震效果良好，容易实现，目前发展最快，应用最广；半　主动控制介于主动控制和被动控制之间，其控制精确度较高，造　价低谦较主动控制，而且不需要较大的动力源，因此其具有广阔　的应用和发展前景；混合控制综合了某几种控制的优点，因此其　具有良好的控制效果，发展前景较为广阔。　『３１张玉婕，杨晓东卅燎原．《工程结构减震控制技术的研究、应用与发展》．　ｆ４ｌ李宏男，李忠献．《娃构振动与控制》．　ｆ５１徐秦，牛荻涛．《纤维材料在结构抗震加固中的应用》．　・６２・