回晓彤 成都市实验外国语学校
村镇建筑低成本隔震技术研究现状与展望
回晓彤 成都市实验外国语学校
日前,在我国村镇中很多建筑物都是由农民自家建造,隔震技术的引入非常少,在地震作用下建筑物脆性大,整体性差,在历次地震中损害非常严重,已经成为我国防震减灾事业中最薄弱的一环。为了减少国家和个人在地震中的损失,开发且在村镇地区推广低成本隔震技术是非常必要的。本文就村镇建筑低成本隔震技术的研究现状做出分析,然后展望未来的发展趋势。
村镇建筑 低成本 隔震技术 现状与展望
四川汶川大地震、青海玉树大地震等地震灾害表明,我国广大村镇的房屋存在严重的结构安全问题,房屋的抗震性能很差。在村镇中的很多建筑都是农民们自己建造的,这些建筑的建造成本较低,但当出现地震等自然灾害的时候,很多建筑物都会发生倒塌。本文希望通过对村镇建筑低成本隔震技术现状的分析和展望,能对村镇隔震技术的推广起到积极作用。
目前,国外的基础滑移隔震技术已经发展的比较成熟,我国国内已经有非常多的科学家进行相关内容的研发,一般基础滑移隔震所需要的材料是砂、大理石和钢球等,这些材料的价格比较低,在农村也能够方便购买,因此可以广泛在村镇建筑建设中进行推广。
对原始的基础滑移隔震技术进行改造,可以利用砂垫层作为隔震层,通过反复的实验和研究发现,在比较大的振荡中也能够保证上层的结构的完整,这样在一定程度上能够避免在地震中房屋坍塌对人们造成的伤害。后来人们有在此基础上发展带约束砂垫层作为隔震层,在基本的理论研究之后,进行真正的实验,发现在振动的过程中滑移隔震效果非常好,并且目前已经在平湖市进行真正的建造和试验,这说明科学研究已经日趋成熟,在抗震示范工程当中该项目表现优秀,并且人们经过观察发现封闭式的效果更好。
人们对基础滑移隔震技术的探索并没有因为取得成就而止步,人们发展出了很多的关于设置钢球和限制位移的隔震系统,科学家对当中的各项参数进行检测和试验,不断发展出有一定复位能力的隔震装置,当然这样的复位能力是有一定的限制的,但是人们的探索和追寻是永不止步的。
人们在用带限位的钢棒夹层橡胶隔震垫进行隔震的测试中发现,这样的设置能够有效限制移动的位置,并有一定的隔震效果,后来人们集思广益又在此基础上加入了砂浆和一些钢筋等固定的物质,在对整体的设计进行考察的过程中,研究了一些力的作用,做好一些简单的模型对其隔震效果进行试验,在实验中人们分别用小型振荡,中型振荡和大型振荡三种不同级别的振荡方式检测这项隔震技术,在小震中建筑物模型基本上能够做到不移动,表现得非常出色,但是在中震中和大震中的表现不够完善,通过调整上述的砂浆和钢筋的用量和方式之后,发现防震效果就非常好,一方面砂浆能够帮助增加摩擦力,让隔震滑移,另一方面钢筋则保证不会出现折断。
因为上述实验取得了一定的成绩,人们便想利用更容易获得的材料来发展这项隔震技术,首先想到了废弃的轮胎垫,在很多地方都有废弃的轮胎垫子,在获得一定数量的垫子之后,需要进行改造,将轮胎进行不同的剪裁和连接,考察其抗压的能力,而不同的叠放方式也会造成不一样的效果,后来人们渐渐发现,将废弃轮胎垫与钢丝网配合使用能够增强隔震效果,然后人们又将橡胶与土进行混合,与废弃轮胎配合使用,发现隔震效果更好。
橡胶垫层基础隔震不仅隔震效果非常好,而且相比基础滑移隔震而言,有一定的弹性复位功能,但所需成本比基础滑移隔震要高很多,而且在施工方面有一定的难度,目前在很多城市的建设当中都已经运用橡胶垫层基础隔震技术,并且在遇到比较大的地震时,也能够很好的应对。
人们利用钢筋和沥青等材料进行研究的过程中发明了钢筋与沥青的复合隔震层,进行测试后发现,当建筑物的层数比较低的时候,复合隔震层表现非常出色。因此,人们首先将其利用在农村的低层居民小楼中,一般这样的楼层仅有三层左右,目前该复合隔震层已经得到非常广泛的应用。
人们在此基础上还发展出了橡胶颗粒与砂的混合物,一些带钢绞线的砂等等都被纳入到研究的范围当中,最终发现带钢绞线的砂与橡胶颗粒结合的隔震垫隔震效果最好。
基础滑移隔震技术本身所需要的成本比较低,并且在村镇中就能找到相关的材料,这样对于农民们来说应用是比较容易的,而且其隔震效果非常好,但是复位是这项技术的硬伤,应当在发展的过程当中注重限位结构的设计。
橡胶垫层基础隔震技术不仅隔震效果非常好,而且还有一定的复位效果,在多次的地震测试中都表现良好,目前已经运用到城市建设当中,但是在村镇中的推广存在一定的难度,因为其施工的工艺水平比较高,很多村民可能无法经过短期的培训掌握技能,在未来的发展中应当尽量简化工艺水平,研发出价格更低的产品。
复合基础隔震是上述两种技术的一种复合发展手段,其优势是非常明显的。无论是在隔震效果还是在复位方面都表现优秀,但是在配比的过程中很难掌握合理的比例,这使其在推广方面受到一定的限制。
对于不同的低沉本隔震技术进行科学的研究与分析,有利于我们对各种低沉本隔震技术的现状和发展前景进行充分了解,使得有关村镇建筑与施工企业能选取出合适的低沉本隔震技术进行村镇建筑的科学施工,从而保障我国村镇低成本隔震技术的运用取得良好效果。
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