浅析隔震技术在村镇建筑的应用研究

周林丽 周林英 常定胜

摘要：随着近年来地震的频繁发生导致的经济损失及人员伤亡的加大，尤其是村镇的房屋倒塌和人员伤亡占总数额的近九成，这一数据引起人们对加强村镇房屋隔震技术的高度重视，但由于村镇建筑自身的特点及现有隔震支座的价格较昂贵致使其不能在村镇广泛推广，因此简单可行，价格较低的隔震技术有待研发。

关键词：村镇建筑、橡胶垫隔震支座、纤维橡胶隔震支座

中图分类号：TS958文献标识码： A

1、引言

根据近年来地震灾害引起的人员伤亡及倒塌的房屋，数据显示有近九成的房屋倒塌和人员伤亡发生在村镇，如2008年5月12日汶川8.0 级特大地震，夺去了近10万同胞的宝贵生命，直接经济损失近万亿人民币。地震中倒塌的房屋536.25万间，超过9成为村镇建筑；2010年4月14日青海玉树7.1 级地震，州府所在地九成房屋倒塌，地震造成2698人遇难, 失踪70人, 受伤12135人；等等。而大多人员伤亡由房屋倒塌引起，故加强村镇房屋的隔震势在必行。

2、村镇建筑的特点及破坏形式

2.1村镇建筑的特点：①村民自行出资建设，具有单体规模小、就地取材、造价低等特点;②一般不进行正规的设计;③由当地建筑工匠按传统习惯进行施工的。

2.2村镇建筑常见的破坏形式如下图所示：

图1 木屋架普遍破坏坍塌

图2 预制板屋顶塌落

图3 老旧砌体房屋破坏严重，大部分倒塌

图4砌体房屋沿楼梯发生裂缝

村镇建筑的特点及其常见的破坏形式致使其缺乏经济、有效、适合于各类村镇建筑的实用的抗震技术。

3、隔震技术分析

3.1现有的橡胶垫隔震支座

现有的橡胶垫隔震支座如图5所示

图5现有橡胶垫隔震支座

此支座性能虽然较好，但价格高昂，在村镇较难推广。

村镇隔震技术要求：⑴具有足够竖向刚度和竖向承载能力；⑵具有足够小水平刚度；⑶确保震后房屋不需人工复位；⑷构造简单，造价低廉；⑸具有足够的耐久性；⑹隔震系统不需进行针对性设计；⑺施工不需大型起重机械，手工操作即可；⑻操作技术要求简单。

3.2新近的纤维橡胶隔震支座

纤维橡胶隔震支座的结构图及隔震砖如图6、7、8所示

1——橡胶层2——纤维层3——保护层

正方形纤维橡胶支座(SFRB)

长方形纤维橡胶支座(RFRB)

图6 新近的纤维橡胶隔震支座

图7 隔震砖（1g） 塑料板橡胶隔震支座

图8隔震砖（2g） 塑料板橡胶隔震支座

塑料板橡胶隔震支座的特点：⑴ 塑料板作为加劲层平面外刚度更大；⑵承载力及水平极限变形能力改善明显；⑶支座上下部采用凹槽设计；使结构能更好地嵌固该隔震支座；

3.2工程塑料板的类型与力学性能试验

图9 （a）方格玻纤布+树脂

图9（b）方格玻纤布+不饱和聚酯

对两种板材进行弯曲和拉伸性能试验，试验结果如下列表1、表2、表3、表4所示。

表1 树脂工程塑料板弯曲实验报告

表2 不饱和聚酯工程塑料板弯曲试验报告

表3树脂工程塑料板拉伸实验报告

表4不饱和聚酯工程塑料板拉伸试验报告

试验测试结果表明：树脂和不饱和聚酯工程塑料板的弯曲强度和拉伸强度均满足隔震支座对加劲材料的力学性能要求，可作为加劲板替代普通叠层橡胶支座中的钢板。

4、结语

现有的橡胶垫隔震支座由于此支座价格高昂，农村较难推广。而新近的纤维橡胶隔震支座和塑料板橡胶隔震支座价格较低，制作简单，合理的设计，力学性能亦能满足要求，故而能在村镇广泛推广，对村镇房屋的抗震减灾可起到巨大作用。

参考文献

[1] 曹万林,周中一,王卿,董宏英,张建伟.  农村房屋新型隔震与抗震砌体结构振动台试验研究[J]. 振动与冲击. 2011(11)

[2] 潘从建,孟履祥,张吉柱.  汶川地震中砌体结构楼梯间震害分析[J]. 工程抗震与加固改造. 2009(06)

[3] 尚守平主编.结构抗震设计[M]. 高等教育出版社, 2003

[4] 王海刚.  村镇建筑砂垫层摩擦滑移隔震性能试验研究[D]. 西安建筑科技大学 2013

[5] 樊琨.  村镇砌体结构民居橡胶垫隔震技术试验研究[D]. 长安大学 2013