隔震结构的技术经济分析_褚青青VIP免费

68第40卷增刊建筑结构2010年6月隔震结构的技术经济分析褚青青，龚克勤（昆明市建筑设计研究院有限责任公司，昆明650011）[摘要]从汶川、玉树地震灾害的教训联想到阿尔罕布拉宫的古老隔震层，用现代的隔震技术理论分析隔震设计的优越性与适用性，通过对三个工程实例的初始造价分析，得出在高烈度区多、高层建筑采用隔震设计更加经济。[关键词]地震灾害；隔震结构；经济分析TechnologyeconomicanalysisofseismicisolationstructureChuQingqing,GongKeqin（KunmingArchitecturalDesignAndResearchInstituteCo.,Ltd.,Kunming650011,China）Abstract:FromWenchuan,Yushu’slessonsofearthquakedisaster,theauthorsthinknaturallyabouttheancientseismicisolationlayersinAlhambraPalace.Byusingthemodernseismicisolationtechnicaltheory,theadvantagesandapplicabilitiesoftheseismicisolationdesigncanbeanalyzed.Through3realprojects’initialbudgetanalysis,it’smoreeconomicaltousetheseismicisolationdesigninthemultilevelandhighrisebuildingsinthesevereearthquakeareas.Keywords:earthquakedisaster;seismicisolationstructure;economicanalysis1地震灾害与思考2008年5月12日，我国四川省汶川地区发生里氏8.0级特大地震（图1），造成死亡、失踪8万余人，房屋倒塌数千万平方米；而就在四川灾区还在耗费巨资艰难重建的时候，2010年4月14日青海省玉树县又发生了里氏7.1级大地震（图2），当地居民的房屋90%倒塌，遇难逾2200人，又造成严重的人员财产损失，医院学校等重要建筑也未能幸免。悲剧一再重演，痛定思痛，如何有效地做好防震减灾、保护人民生命财产的安全、保证重要建筑在地震中的使用功能、并能高效经济地进行震后建筑修复，都是要认真思考的问题。图1汶川地震灾区图2玉树地震灾区始建于13世纪的西班牙著名故宫阿尔罕布拉宫（图3），是由摩尔人修建的。圆柱的建筑材料是用珍珠、大理石等粉末混入泥土，再人工堆砌雕琢而成。令人称奇的是它的柱间隔震系统——支撑大屋顶的柱上半截是粗壮的方柱，而下半截则转化成了若干纤细优美的圆柱，柱截面上下断开，中间采用柔性材料填充，形成了古老的柱间隔震层（图4）。这样带隔震层的砖混结构历经了700多年风雨和地震的考验，体现出惊人的建筑智慧。图3阿尔罕布拉宫图4阿尔罕布拉宫的柱间隔震2隔震设计的优越性与适用性阿尔罕布拉宫的柱间隔震设计系统设计与现代的隔震技术理论不谋而合，建筑隔震设计目前应用最多的是基础隔震，主要采用叠层钢板橡胶垫或增加了铅芯的叠层钢板橡胶垫隔震技术。这类隔震方案主要是在房屋底层与基础顶面之间设一个侧向刚度很低的隔震层，控制地面运动向上部结构传递，相当大部分地震能量由隔震层吸收，大大减少了上部结构的地震反应，从而保证建筑物的安全。使用隔震技术的建筑物在遭遇设计烈度地震时，能保证室内人员不遭受伤害，甚至感受不到强烈震感；69建筑物内部设备不发生破坏或不丧失使用功能；即使在遭遇罕遇大震时，隔震房屋也不会轻易倒塌。鉴于隔震建筑的传力特点，地震变形主要集中在底层，上部结构基本上是刚性运动，层间变形很小，这就使得建筑物震后修复容易、成本低，主要修复内容是更换震后未能复位的部分隔震垫，而上部主体结构一般都还处在弹性工作状态，因此不需要修复。隔震建筑在震后修复时一般不会影响建筑物内部的正常使用，使得人们在震后能很快恢复生产和生活，具有明显的社会效益和经济效益。虽然采用隔震技术的建筑物有那么大的优越性，但也存在使用范围的局限。鉴于目前国内外对隔震技术及隔震层材料分析研究的局限性，以及出于对隔震建筑的经济性考虑，现行国家规范《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）（2008版）规定：1）隔震设计应主要应用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震设防烈度为8，9度的建筑；2）隔震设计应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，与采用抗震设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后，确定其设计方案（规范强制性条文）；3）对采用隔震技术的结构另有若干具体限制要求。结构采用隔震技术对建筑...