既有框架结构建加固中的隔震技术分析

■王 勇 ■江西省第二建筑工程公司，江西 南昌 330000

地震对既有建筑的影响较大，随着建筑技术的发展隔震技术出现在更多的建筑中，因此这一类技术的应用就成为建筑技术发展的研究重点。尤其是我国多地震的现实情况，也需要将其尽快的应用于对既有建筑的加固上。

1 隔震技术概述

首先，隔震技术是针对地震的冲击而言的，地震会产生较大的冲击，其冲击波从地面向建筑的上层传递，最终影响整个建筑的稳定性。如果在基础与上层建筑之间增加隔振装置或者消震装置等，以此减少地震波对上层建筑的冲击，这样虽然基础震动而上部结构则可保持相对稳定，这样就保证了人身和建筑的安全。目前我国应用较多的是叠层橡胶垫等装置。

其次，地震时地震能量沿着建筑结构进行上传，引发建筑的整体震动从而破坏建筑，如果能消耗地震的能量，减少对上层建筑的冲击，就可缓解破坏力。在下层和上层建筑之间增加隔震装置，就是为了消耗地震产生的垂直动力消耗掉，利用支座的变形消耗地震动力，同时上层建筑处在弹性状态，形成一个相对缓慢的水平位移，这样就保持了建筑的垂直稳定，水平整体位移，这就保证了建筑安全。

2 隔震技术的特征与适应范围

隔震技术不是单纯的加固技术所能比拟的，原有的技术利用刚性加固对建筑的结构进行包裹和加固，缺陷是刚性突出而柔性不足，且施工措施不易实现，需要足够的空间，因此其局限性较大，对于既有建筑而言，还要影响各种管线和内部装修等，因此成本较大且浪费资源。在施工中噪音、粉尘等会造成污染。而隔震技术仅仅是在基础层对建筑进行改造，成本较低施工效率高，隔震效果理想，因此在实践中受到业界的欢迎和重视。

但是应当注意的是隔震技术不是一项万能的技术措施，隔震技术的应用应当立足于实践，对工程的各种因素进行分析，包括造价和工期、建筑结构等等。隔震技术可以应用在装修档次较高且对外观要求较高的建筑中。隔震技术可以最大限度的保护建筑的外部结构和整体装修等。也可最大限度的降低加固的造价。特殊建筑也适应该类技术，如医院等。同时高烈度的地区应考虑采用这样的技术措施，对既有建筑进行加固，保证结构安全。隔震技术还应考虑建筑高度，四层以上的建筑可以选择，且层数越高其造价优势越发明显。尤其是一些带有地下工程额建筑可以提高施工效率。同时应注意隔震技术不应使用在宽度较大的建筑上，基础不够稳定的建筑也不应选择此项技术。

3 隔震技术对既有建筑加固中的应用

3．1 工程概况

某民用建筑为高层住在，地下一层设置地下室。整体建筑结构为框架结构。设计满足标准烈度，设防为八级地震。该地区的地震频繁且烈度较大，所以决定对其进行加固。经过选择比较决定采用隔震技术对其进行加固。选择的技术措施是铅芯橡胶隔震支座的装置对其进行加固，在保证阻尼效果的同时保证水平变形等效高度。

3．2 隔震技术设计

隔震设计是一项基础工作，各个技术关键节点都应进行精度保障，提前对周边环境进行检查，对结果进行分析与比对，从而确定施工图，制定对应的施工方案，然后对各种施工细节进行完善，设计施工顶撑等技术措施，并以此指导正是的施工，其设计内容如下:

(1)隔震层设计:选择隔震技术进行加固，首先应选择隔震位置，即考虑整个隔震层应在一个平面，因为该工程有地下室，所以考虑将隔震层设置在独立柱基础的顶面。而如果没有地下室则应设置在室内地面和柱脚高度之间。承重墙下部和独立柱等也是安装隔震装置的选择。位置不同所产生的抗震效果也就不同，应结合具体类型进行选择。除了隔震位置和支座的选择还应对支座节点、顶部楼盖、隔震柔性等进行对应设计。

(2)结构处理:隔震支座对应的结构改进也是设计内容，施工应尽量在狭窄的地点入手，且刚度和质量必须保证技术要求。通常选择的是免拆式的模板作为新增的结构形式。同时工程中也考虑选择型钢与楼板的结合，增加刚度。

(3)隔震层下部处理:因为必须进行顶撑施工，所以隔震支座的基础必须进行加固，支座的水平力和力矩等应进行计算，且对工程基础进行进一步检验，按照地域的地震特征确定抗震烈度，同时对建筑的地基进行强化，提升地基抗液化的能力。

(4)顶撑技术的选择:顶撑技术涉及了钢管顶梁、钢架、钢筋牛腿等等。钢管顶梁多用在五层以下的建筑，计算钢梁的支撑力学参数的时候，应在断柱之后与支撑梁分配剪切力进行配合。而梁刚度界面与剪切力之间的关系不大，这与梁的正常工作时的受力形式不同，因此必须进行试验分析。本工程实例为高层建筑，所以选择钢架顶钢筋混凝土牛腿以及钢架定钢牛腿的形式完成顶撑，在设计中需要完成的是钢架、梁、牛腿的参数分析与计算。

3．3 隔震支座施工

(1)基础施工:针对实际工程情况进行考察后发现，原有的基础为条形基础可以负担较大的载荷，对其进行分析计算后发现可以满足加固需求。即采用隔震技术对其进行抗震加固。所以不需要对原有的基础进行另外的加固。基础开挖至柱基顶层后即可进行隔震施工。

(2)梁柱处理:施工面框架柱在隔震支座的后方，形成一端是刚支一端铰支的受力结构，为提高结构件的强度，适应截面积的改变，应对柱面进行处理，包括除灰和凿毛等，并在柱面钻孔，将锚筋植入到孔内。最后在柱基顶阶台钻孔并植入钢筋，按照设计要求为顶撑做准备。

(3)柱剪切:完成钢管顶撑后就已经完成了对上部结构进行了稳定，然后就是对框架柱进行剪切，先将上下的承台柱的钢筋凿出，然后从柱的四角进行混凝土凿除，最后切断钢筋，然后对切面进行处理，并进行冲洗。

(4)隔震支座安装:隔震装置的安装是关键，安装质量将直接影响施工的质量。隔震垫的轴线位移应通过科学的技术措施进行控制，同时隔震垫的平整度也应进行控制。安装完成后，对支座的顶面进行误差的控制，误差应控制在0．8%以下，且在支座中心的水平位置偏差进行控制，将偏差和标高差控制在5mm以内。

4 结束语

隔震技术一种提高建筑抗震能力的重要技术形式，在建筑中应用可以降低建筑加固的成本以及施工复杂程度。但是在实际的使用中应重视对适应性的分析，并在框架结构的建筑加固中进行严谨的隔震设计，通过对隔震形式、技术措施、材料选择等进行合理的选择，这样才能保证加固效果。

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