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日前，福建省廈門市建設與管理局組織有關單位對廈門市湖里區實驗幼兒園進行了最大水平位移值的實際隔震結構動力特性試驗。廈門市建設與管理局副局長、總工程師林樹枝博士表示，推移測試的主要目的是檢驗在水平初位移條件下，隔震結構的抗震性能以及隔震層自動復位能力。測試與研究結論為檢驗隔震建筑的抗震性能以及改進隔震結構的設計有重大的科學研究和現實工程意義。 增強房屋安全性 據林樹枝介紹，廈門緊鄰地震較為活躍的臺灣地震帶，地處長樂——詔安地震斷裂帶中部，歷史上主要受此斷裂帶的影響。1985年，國家將廈門市列入重點抗震設防城市（設防區為7度、加速度為0.10伽）。2008年7月，有關單位將廈門市的設防區調整為7度、加速度為0.15伽（簡稱7度半）。近年來，臺灣海峽地震頻發，廈門地區震感強烈，一旦發生地震，將對老百姓的生命、財產帶來威脅，在這種形勢下，建筑的抗震設計尤為重要。林樹枝說，廈門市在公共建筑的建設中積極采用抗震新技術，已于2009年采用隔震技術建成廈門市同安區森林公安撲救隊綜合樓及廈門市翔安區新圩中心衛生院醫技綜合樓。此外，目前在建的8棟隔震建筑，有7棟為廈門市湖里區新建中小學及幼兒園，1棟為廈門市同安區公安分局訓練基地教學樓。隔震技術在廈門市的大面積應用，已起到盡可能地減輕建筑物的震害、保障人民生命財產安全的作用，具有顯著的經濟效益和社會綜合效益。 吸收70%的地震力 據林樹枝介紹，隔震建筑的抗震性能主要體現在隔震層的動力特性。我國已建成的隔震建筑絕大多數沒有經受過地震考驗，隔震層缺乏跟蹤控制和調節的能力，因此進行現場測試來檢驗實際隔震結構的動力特性和抗震性能是非常必要的。 林樹枝說，水平位移法是對建筑結構加載使其發生水平初位移后，突然卸載使結構振動而測定其動力性能的方法。水平位移法測試的關鍵是加載及卸載裝置的設計和實施。本次推移試驗方案為布置水平推移加載系統，加載系統包括油壓千斤頂和推移頂桿。加載和卸載方法的步驟為：先將液壓泵通過油壓千斤頂進行加載將建筑物推開；達到預定的水平推移值后，安裝“混凝土推移頂桿”；油壓千斤頂卸載后，“混凝土推移頂桿”承擔水平反力；采用同步控制爆破方法對“混凝土推移頂桿”破除使其瞬間卸載，讓建筑物做自由振動；試驗推移值分別為70毫米和100毫米，對應于直徑400毫米的隔震支座剪應變分別為100%和125%。這也是廈門市首次在安裝隔震支座的公共建筑中舉行較大水平位移的隔震結構動力特性試驗，現場檢測隔震結構的動力特性和抗震性能。 據介紹，湖里區實驗幼兒園建筑面積為3648平方米，46根短柱支撐起建筑的半地下室。在每根短柱上都安裝有一個隔震支座。試驗單位用了12個千斤頂，施加4500千牛的力將湖里區實驗幼兒園上部結構做單方向的水平推移，使隔震支座產生變形。將8根混凝土頂桿固定于上部主體和地面上的反力臺座之間，等到頂桿被瞬間同步爆破后，房子就會迅速“復位”。 據該項隔震技術的研發單位福州大學土木工程學院博士吳應雄介紹，隔震技術就是在建筑物底部安裝一個水平剛度較小的裝置，這個裝置能把地震的大部分作用力給隔離消減掉。吳應雄說，進行試驗時，在幼兒園4樓屋頂、屋面上各擺放了裝滿水的玻璃水缸，可更直觀地感受到“地震”帶來的震感。混凝土頂桿爆破后的瞬間，有關人員在屋頂感覺不到劇烈的搖晃，玻璃缸里的水也只出現了輕微波紋。如果是普通的抗震建筑，玻璃缸里的水會不斷地濺出。之所以這樣，是隔震支座吸收了約70%以上的地震力，使得建筑結構不會劇烈晃動，大大提高了樓房的安全性。爆破后，位移計觀測到約2～4秒鐘，上部結構已基本復位到推移前的原有位置，隔震支座變形微小。 廈門將推廣隔震技術應用 傳統建筑一旦遭遇地震，從震源傳出的地震波將直通建筑物，導致整棟樓上下左右劇烈地晃動。此次在幼兒園建筑底部安裝了46個隔震支座，卻可以“以柔克剛”大大消減地震能量。由此可見，安裝隔震支座后建筑物抗震能力至少可以提高一度，大大降低了建筑物受損程度。林樹枝表示，今后，廈門市將在新建的學校、醫院等公共建筑中大力推廣這項抗震新技術。 廈門市將重點提高兩類建筑的抗震設防目標。“一類如幼兒園、中小學、老人院，這類人員集中且其逃生能力較差的建筑應達到大震可修的抗震設防目標；另一類是抗震救災建筑，如醫院、通訊樞紐、消防站、救災指揮中心和地震觀測站等，要保證大震時室內的主要設備和系統不受損壞，而且能保持正常運行。”林樹枝說。 |
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