中高層建筑減震耗能技術(shù)研究

1、 中高層建筑減震耗能技術(shù)研究 摘要：隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，建筑工程隨處可見，并且由于人口的城市化，城市涌進(jìn)來了大量的人口，但是城市用地卻非常的有限，導(dǎo)致建筑也越來越高，成本也越大，對防止自然災(zāi)害的設(shè)計難度越大。該文減震材料以及減震結(jié)構(gòu)設(shè)計兩個方面分析了中高層建筑的減震耗能技術(shù)。在減震材料方面，可以選擇抗震水泥，抗震混凝土，并且抗震混凝土也有多種選擇。在抗震結(jié)構(gòu)方面，可以采用鋼木結(jié)構(gòu)的設(shè)計，合理設(shè)計橡膠支座，承重墻以及增設(shè)耗能器材等。關(guān)鍵詞：中高層建筑，減震耗能，技術(shù)研究前言：地震的發(fā)生雖然具有很強(qiáng)的偶然性，不常見，但是在發(fā)生后造成的人員傷亡以及財產(chǎn)損失特別大，所以減震耗能是建筑工程需要考慮的重

2、要因素。在現(xiàn)有的階段水平下，在對建筑進(jìn)行施工時，采用的還多是一些傳統(tǒng)的原材料，但是在很多地區(qū)出現(xiàn)了新型的建筑材料，這些材料具有傳統(tǒng)材料不具備的優(yōu)點(diǎn)，但距離廣泛推廣還有一段的時間。1.對中高層建筑進(jìn)行減震耗能技術(shù)研究的必要性分析1.1自然災(zāi)害的威脅自然災(zāi)害是地球活動所造成的，災(zāi)害發(fā)生時帶來的災(zāi)難時人類無法預(yù)料和防控的。其中，地震的發(fā)生具有很強(qiáng)的地域性，多發(fā)生在一些地震帶上，如中國的西南方，日本以及處于地震帶上的一些國家和地區(qū)，雖然地震的發(fā)生具有很強(qiáng)的偶然性，但是一旦發(fā)生，破壞力極大，無法干預(yù)，并且造成的人員傷亡和財產(chǎn)文化損失也是無法挽回的，因此，在進(jìn)行房屋建造的時候要做好預(yù)防措施。此外，臺風(fēng)自然

3、災(zāi)害多發(fā)生在沿海城市，有時臺風(fēng)風(fēng)力可以達(dá)到十級甚至以上，因此，對于沿海城市的建筑來說，預(yù)防強(qiáng)勁風(fēng)就是很重要的一個過程，減輕風(fēng)能帶給建筑的沖擊，做好減震耗能的技術(shù)處理。1.2社會發(fā)展的結(jié)果從前的封建社會，人口稀少，土地遼闊，人們住在一層的木制住房里，所以，與從前的社會相比，現(xiàn)代的社會是非常現(xiàn)代化的，人口密集，并且向周邊的城市轉(zhuǎn)移，越來越多人在買房的時候選擇買在城市里，而城市用地由非常的有限，所以只能向上拓展空間，越來越多的高樓大廈出現(xiàn)，這些高樓大廈一些是辦公的寫字樓，一些是居住的小區(qū)。而高層的建筑又很受風(fēng)力的影響，需要對整個高樓進(jìn)行減震耗能的處理，以保證他們在高空中面對強(qiáng)風(fēng)時仍然能夠不受威脅。2

4、減震耗能的技術(shù)研究2.1新型減震耗能材料的產(chǎn)生水泥是一個建筑中必不可少的材料，用于混凝土的調(diào)制，墻面的粉刷等。近年來，通過對水泥的調(diào)制材料的研究和改進(jìn)，研制出了一種可以抗震的水泥，使得水泥更具更堅固以及延展性更加優(yōu)越的特點(diǎn)，能夠承受住巨大能量的沖擊。 這種水泥中加入了一定的細(xì)菌，細(xì)菌的特性也使得當(dāng)建筑因為長時間的不養(yǎng)護(hù)等其他原因出現(xiàn)裂縫后，能夠?qū)崿F(xiàn)自動的修復(fù)功能。再在建筑中加入一定量乳酸鈣，當(dāng)空氣較為潮濕的時候，空氣中的水分就會進(jìn)入到裂縫中，而這種細(xì)菌就會開始進(jìn)食乳酸鈣，進(jìn)而分泌出一些鈣化物質(zhì)將出現(xiàn)的裂縫填充完整，達(dá)到修復(fù)的功能?？拐鹚嗾Q生的時間不長，但是一些國家例如地震的高發(fā)地日本已經(jīng)開始

5、大量購買并且適用。相比于傳統(tǒng)的水泥，抗震水泥的價格自然是更加昂貴一些的，但相比于地震后的修復(fù)來說，成本卻減少了很多，每個地方應(yīng)該更具自己的實(shí)際情況選擇是否運(yùn)用，對于地震很少發(fā)生的地區(qū)，在成本有限的情況下，抗震水泥也并不是必須的。除了對水泥的抗震研究外，對于抗震混凝土的研究有更多有成效的成果。加氣混凝土表面有很多細(xì)小的空洞，看起來并不堅固，但是實(shí)際上相比于傳統(tǒng)的混凝土重量更輕，更加堅固也更有韌性。另外還有一種混凝土采用了更為簡單有效的方式，在調(diào)制混凝土的時候，在其中加入了很多各種各樣的復(fù)合材料，在混凝土的內(nèi)部形成了交錯雜亂的結(jié)構(gòu)，這種內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使得彼此之間相互支撐，功能也相互補(bǔ)充，從而使得混

6、凝土具有更加優(yōu)越的延展性和抗震效能。2.2減震耗能的結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震材料的出現(xiàn)是現(xiàn)代科技的產(chǎn)出結(jié)果，但是因為建筑工程的數(shù)量比較多，存在于每一個城市，而且這些建筑工程都是以個人承包工程的形式完成，獲取利益還是工程負(fù)責(zé)人的主要目的，因此，對于價格較高的抗震材料并沒有得到選擇，抗震材料也只在某一個建筑物內(nèi)得到應(yīng)用。所以，對于大多數(shù)的建筑來說，目前更重要的還是在現(xiàn)有的水平的條件下，盡可能地創(chuàng)造出更加穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)。對抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以充分利用力學(xué)的原理在一定的成本下，實(shí)現(xiàn)最佳的抗震效果。我國古代的建筑多是木制結(jié)構(gòu)，但是留存至今的卻很少，因為木質(zhì)結(jié)構(gòu)不易保存，所以單純的木制結(jié)構(gòu)并不適用于現(xiàn)代的高樓大廈的建

7、造。但是，這并不代表木制結(jié)構(gòu)不能用于現(xiàn)代建筑，可以將木制結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合，合理地設(shè)計兩者在整個建筑中的整體架構(gòu)，既可以使得剛建構(gòu)發(fā)揮它的抗壓性，又能使得木結(jié)構(gòu)發(fā)揮它的抗震性能。將二者進(jìn)行很好的結(jié)合可以得到鋼木復(fù)合梁的結(jié)構(gòu)材料，使梁結(jié)構(gòu)發(fā)揮出更好的抗拉力和抗壓力，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，這種鋼木復(fù)合梁也能承受住更大的沖擊力。2.3支座和承重墻耗能減震建筑物的地基設(shè)計的好不一定能保證建筑物在受到地震沖擊的時候不倒塌，但是地基設(shè)計的不好，在地震發(fā)生時，建筑物必定會更加容易發(fā)生倒塌現(xiàn)象。建筑物的底層是一個建筑物的基礎(chǔ)，甚至是最為重要的部分，所以一定要加大對建筑物地基底座的設(shè)計。橡膠材質(zhì)具有輕便，柔韌性好的特點(diǎn)，

8、橡膠支座也被運(yùn)用到建筑中去。橡膠支座在垂直方向上具有很強(qiáng)的耐沖擊力，其中，橡膠材料是主體，具有很好的耐沖擊力；鉛芯能夠?qū)⒔ㄖ镌诎l(fā)生地震后拉回原位；鋼片能夠使得隔震器具有垂直載重得能力；連接鋼板可以將橡膠支座固定在上下墩之間，保證其穩(wěn)定性。對于承重墻的設(shè)計，可以采用新型材料，比如在表面上涂抹抗震混凝土，既能夠增加承重墻的穩(wěn)定性，同時還使其具有自動修復(fù)功能。還可以使用新型的混凝土，或者在承重墻內(nèi)部填充一些抗震的材料，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，吸附地震產(chǎn)生的能量，分擔(dān)承重墻承受的壓力。2.4耗能器耗能減震耗能器的設(shè)計原理是不一樣的，但是其最終的原理就是使得振動物體本身的動能做功消耗掉，有一種非常簡便的阻尼器的

9、設(shè)計，就是讓金屬穿過磁場，把振蕩體的動能轉(zhuǎn)化成了電流，最終轉(zhuǎn)化成熱能，達(dá)到減震的效果。在阻尼器的安裝位置方面，阻尼器一般安裝在高樓大廈的頂部位置才能更好的發(fā)揮作用。阻尼器一般是比較重的物體，一些大的阻尼裝置可以重達(dá)幾萬噸，例如上海中心大廈頂部的阻尼球，因為阻尼一般都是金屬裝置的，密度比較高，所以體積并不算特別大。除了阻尼器之外，還有很多其他的耗能器，每個建筑根據(jù)自己的特點(diǎn)選擇合適自己的耗能器，如果建筑物本身處在地震的多發(fā)地帶，或者建筑物本身比較高，受到的自然威脅比較大，還可以將多種耗能器進(jìn)行合理的組合使用。3. 結(jié)語從工業(yè)革命以來，人們對大自然進(jìn)行了大規(guī)模的超出限度的掠奪，而近些年來，大自然也逐漸發(fā)生越來越多的自然災(zāi)害。雖然，現(xiàn)在很多人都認(rèn)識到了對大自然犯下的錯誤并開始進(jìn)行積極的保護(hù)措施，但是大自然的修復(fù)時需要一定的時間的。面對這些自然災(zāi)害，我們要做的是積極的自我保護(hù)和預(yù)防，對房屋進(jìn)行耗能減震的處理就是一項必要措施。對建筑的減震耗能處理，要在結(jié)構(gòu)上