基础隔震施工技术在高层建筑中的应用

郝齐程

(河南五建建设集团有限公司，河南 郑州 450000)

一 高层建筑结构设计的特殊性

1.水平荷载已成关键性因素

在高层建筑工程施工中，采用基础隔震施工技术已是必须。这是因为楼房自身的体重以及楼房表面承担的荷载力都会在竖构件里面发生作用，从而引起轴力以及弯矩的数值发生变化，并且这些数值会跟楼房原本的高度成一次方的正比例，而水平方向的荷载力常会使结构倾覆力矩的产生，加上竖构件结构中所产生的轴力，都跟楼房本身的高度呈两次方正比;此外，从另一个层面来讲，竖向荷载有时候对于一些高度恒定的楼房来说属于定值，然而水平方向的风荷载以及地震所产生的作用却是随时会发生变化的，它们的数值一般根据结构动力特性的情况而出现大幅度的变化。

2.不能忽视轴向变形问题

高层建筑施工过程中，一般竖向荷载数值比较大，常会引起柱中轴向变形现象的产生，进而还会给连续粱的弯矩带来一定的影响。这时需要根据轴向的变形情况来计算并调整下料的长度。此外还会影响到构件的剪力及侧移，所以施工时一定要充分考虑构件的变形情况，以免影响到工程的正常施工和防震效果。

3.侧移属于控制指标

将高层建筑物跟较低的楼房作比较可知，结构发生侧移是影响高层建筑物结构出现设计质量的关键性因素。日前随着人们生产生活的需要，高层建筑物的层高一直呈上涨趋势，这就促使水平荷载下结构发生侧移变形的现象逐步增多，进而影响了建筑物的防震效果，所以施工人员很有必要按照施工规范规定的范围来控制结构侧移的距离。

高层建筑物的结构要比低矮楼房的结构柔软一些，如果发生了地震就会出现变形情况因而变得更加大起来。为了增强建筑物的变形能力，防止倒塌事故的发生，施工人员必须在构造开始时便采取有效措施处理好容易引发安全事故的隐患部位，以此来确保隔震层结构的延续性。

二 高层隔震体系具有特殊性

1.高层以及超高层防震体系跟寻常的隔震体有着很大的不同之处，因而具有特殊性。施工人员在对高层建筑进行施工时，上部的结构很难达到刚体运动假定的标准，但是高振型反应分量所带来的好影响是容忽视的，而且不能简单的根据第一振型结构就将上部结构反应确定好。

2.一般高层或者超高层结构中的水平地震力会产生很大的倾覆力距，一旦发生大的地震或者有强风的作用，安装隔震支座的位置有可能产生拉应力，所以如何解决好隔震支座处的拉应力成为高层建筑防震施工中的重要问题。

3.一般高层或者超高层都具有比较长的自振周期，这就需要将高层隔震建筑的使用周期延长，从而取得良好的隔震施工效果。隔震支座的低弹性以及大变形能力主要是因为强震以及强风作用而产生的，所以施工人员要从这着眼来分析其产生的原因以及该采取怎样的措施来有效解决这个问题。

三 建立完善的高层基础隔震系统

所谓基础隔震建筑系统是指将隔震层设置在建筑物基础以及上部结构之间，一般会把建筑物分为三个部分，第一个是上部结构，第二个是隔震层，第三个是下部结构。地震发生时的能量常从下部结构传送到隔震层中，而且大多都被隔震层里面的隔震装置吸收掉了，只剩下很少的一部分被传到上部结构里面，这时便能从最大程度上将地震的影响力降低，进而确保了隔震建筑的稳定以及安全性。现如今通过人们的不断研究和探索已经开发出一套系统、实用的基础隔震技术，然而当前最常用的还是叠层橡胶支座建立起来的隔震系统。它具有稳定可靠的性能，其隔震元件是以特制的叠层橡胶支座，这种支座在结构、配方以及施工工艺上都比较特殊，因而属于橡胶厚制品。

四 高层建筑基础隔震技术施工

传统建筑中采用的抗震结构是借助结构以及构件将地震带来的能量消耗掉，施工设计时应该把地震产生的作用力看成一种额外的附加荷载，但是必须把它和结构上的其它荷载组合在一起进行设计和验算看能否达到施工规范要求的标准。而新型隔震建筑则多设置了变形以及耗能装置，比如采用的橡胶隔震支座不仅能够像建筑物提供竖向承载力和弹性得位能力，还具有极佳的变形能力;另外一种铅芯橡胶制成的隔震支座还可以将地震产生的能耗降低。

在高层建筑物中采用基层隔震技术可以把上部结构所承受的地震作用减小到3到6倍左右，发生地震时高层建筑上部结构通常第一振型多一些。像干刚体平动大体上不会出现太大的反应，而隔震层发生的较大位移会把上部结构所承受地震荷载降低。根据施工规范要求采取一定的基础隔震措施以后，地震上部结构受到地震的影响就比较小，且构件自身以及内部的设备也都不会被破坏或者失去正常使用功能，此外不会对室内外生活以及工作人员带来危害，更不会让他们收到强烈摇晃的影响。即便发生了强震人们的生命财产安全也得到了有利的保障，不仅省去了疏散人员的麻烦，也剩下了房屋修理的费用，从整体上保证了整个建筑物的安全。

在将基础隔震施工技术应用到高层建筑物中时，需注意以下三点:

1.有效地延长建筑物的隔震效果。在对高层建筑工采用了基础隔震施工措施以后，建筑物的隔震效果便会延长，也就是说建筑物的基本振动周期会增加。通常高层建筑物的基本振动周期在3秒以上，如果采取了必要的隔震措施以后就会把建筑物的基本振动周期延长至5秒或者更多。

2.倾覆作用会促使隔震组件受到拉力的影响。施工人员在对隔震组件进行设计时一定要充分考虑拉力的作用，所以在完善建筑工程防震施工规范时一定要事先对拉力进行试验。

3.小地震以及风力产生的影响。在对隔震层进行设计时施工人员一定要充分考虑地震力的作用，这是因为一些小地震或者风力也会影响到隔震组件功能的发挥。

五 结语

总而言之，从我国当前有关超高层隔震房屋建筑的施工和设计方面的案例来看，很多方面还存在着不足，这就需要相关人员不断地加强隔震建筑施工技术的研究工作，进而提高房屋建筑的施工效率以及施工质量。