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Liberal Arts Research

隔震技术在中小学抗震加固中的应用策略

作者

何泞杉

祥恒建设集团有限公司 四川省南充市 637800

摘要:本文聚焦隔震技术在中小学抗震加固中的应用,深入探究了隔震技术的应用优势,其不单单有助于增强中小学建筑的抗震能力,同时还有助于对内部设备的保护,并且还有助于提升建筑的成本效益。通过各种策略实现隔震技术的有效应用,旨在提高中小学建筑在地震中的稳定性。

关键词:隔震技术;中小学;抗震加固

引言:学校是开展教育教学活动的重要阵地,中小学建筑的安全,特别是建筑的抗震性与整体师生的生命安全密切相关,同时也关系着教育事业的发展。为此,一定要对中小学建筑的抗震加固处理引起足够的重视,加强隔震技术在其中的应用,以此为广大师生提供一个安全的建筑环境。隔震技术是近年来提出的一种新型的抗震加固方法,通过设置在建筑物基础或上部结构中的隔震层来达到减少地震作用的目的。隔震技术不仅具有传统抗震加固方法所不具备的优越性,而且在实际应用过程中,也具有良好的经济效益和社会效益。中小学建筑是我国重要的公共建筑之一,由于其结构特点及使用功能的需求,对其进行抗震加固是非常必要的。本文针对隔震技术在中小学抗震加固中的应用优势进行了探析,并提出了具体的应用策略。

一、隔震技术在中小学抗震加固中的应用优势

(一)有助于抗震能力的增强

以往采取的抗震加固法一般都是借助提高自身结构刚度与强度,达到抗震的效果,像选择使用大尺寸的梁柱、提高配筋的使用数量等。但是,该抗震加固处理方式存在明显不足,一旦发生强震,地震级数超出其抗震标准的强震时,建筑结构在较大地震力的作用下,其结构很可能被破坏。隔震技术是将具有良好柔性的连接装置设置在建筑结构和地基之间,以此对传递的地震能量进行隔离,从而降低地震中建筑结构的反应。该技术的基本原理为在建筑底部设置弹簧、橡胶等材料的隔震层,以此对地震能量进行分散与吸收,从而达到保护建筑结构,避免其发生损坏的目的。通过隔震技术的有效应用, 将中小学建筑结构周期延长,以此对地震能量加以消耗,可明显削弱地震力对建筑结构的影响,有助于增强中小学建筑的抗震能力。

(二)有助于对内部设备的保护

在中小学建筑内部一般配备有较多的实验仪器、教学设备等,其在很大程度上影响着教学活动的顺利开展。以往采用的抗震加固方法,虽可在一定程度上确保中小学建筑不发生倒塌,但很难保证其结构不发生大幅度形变,建筑内的仪器、设备很容易因为建筑结构的形变而发生碰撞、损坏。而通过隔震技术的应用,可避免结构发生位移、反应加快,地震中建筑的运动较为平稳,极大的减少了内部设备发生损坏的几率,有助于对内部设备的保护,地震后,通常不需要对实验仪器、教学设备等进行大规模更换、维修,可快速的恢复教学活动。

(三)有助于成本效益的提升

隔震技术的应用,需要在中小学建筑中增加隔震装置的设置,初期的投入往往比以往采用的抗震加固法的投入成本高。但是,从长远的角度与综合成本的维度来看,隔震技术的应用表现有显著的优势。地震中,应用隔震技术的中小学建筑能够降低结构、内部设备发生损坏的几率,震后建筑重建、维修和内部设备的更换成本均会减少。并且在应用隔震技术时,可适当的对中小学建筑上部结构进行降度设计,减少混凝土、钢筋等的使用量,以此实现对建筑造价的控制。除此之外,应用隔震技术的中小学建筑在使用寿命周期内,可有效的降低因为地震而带来的经济损失,有助于中小学建筑成本效益的提升。

二、隔震技术在中小学抗震加固中应用的有效策略

(一)加强对中小学建筑前期的评估和规划

在中小学抗震加固中应用隔震技术的前期阶段,需细致化、全面的鉴定建筑的抗震性。利用《建筑抗震鉴定标准》对中小学建筑的建设时间、场地条件、结构类型、材料强度以及构件尺寸等做出检测与分析。对于不同时间段建设的中小学建筑,鉴定其抗震性的方法与标准也不尽相同。在早期建设的建筑,可能因为当前缺乏完善的设计规范,或者缺乏严格的施工质量把控,导致中小学建筑的抗震性潜藏着一定的隐患。而近期建设的建筑,虽不管是设计,还是施工相对来说均更加的规范与严格,但也容易因为在使用寿命周期内结构受损或者改造等,而造成建筑抗震性降低。前期抗震性评估,则可准确的反映当前中小学建筑的实际情况,为抗震加固处理提供重要依据。​

在明确通过隔震技术的应用进行中小学抗震加固处理时,需结合多方面因素的分析,选择恰当类型的隔震技术。其中需要重点分析的一个因素就是中小学对建筑的使用需求。对于不同中小学的建筑来说,其使用特点以及使用功能往往也有所不同。像教学楼,其是开展教学活动的重要场所,要求建筑内部空间的布局不仅足够的完整性,同时还具有较高的使用便利性。所以在选择应用隔震技术的类型时,需保证其不会过多的影响建筑内部空间。对于学生宿舍,需综合分析学生居住的安全性与舒适性,选择应用的隔震技术,需减少地震灾害对居住环境产生的负面影响。食堂建筑内存在有较多的管道与设备,在选择隔震技术类型时,需确保其与这些管道与设备的布置相互协调。在选择应用的隔震技术时,场地条件的分析也不可忽视。其中包括地质条件、周边环境等,地质条件主要包括土层性质、地下水位以及土层厚度等,其会对地震时,地震波的传播、场地的地震反应产生较大影响。如果场地为软土层,地震中在传播地震波时,地震作用会被放大,对中小学建筑造成较大影响。这时在选择隔震技术时,需选用可减小地震反应的隔震技术。场地周边环境也会影响隔震技术的应用效果。如果中小学校附近建设有其他比较高大的建筑或者规模较大的基础设施,地震中易相互影响,所以在选用隔震技术时,需重点分析这种相互影响。​

(二)明确中小学抗震设计的技术参数

在明确隔震技术在中小学抗震加固中的技术参数时,需严格遵循相关规范,以此保证抗震加固效果。在中小学抗震设计中,需明确的技术参数主要有隔震结构寿命周期、隔震层刚度以及地震影响系数等,其取值与中小学建筑的抗震性密切相关。在确定地震影响系数时,需按《建筑抗震设计规范》,了解中小学建筑的场地类型、抗震设防烈度等。明确隔震层刚度时,需综合分析建筑结构的地震波频谱特性与自振周期等,在利用科学的计算合理的确定取值。隔震结构的使用寿命周期需与相关规范要求相符,以此将地震中建筑结构的反应控制在要求范围内。

(三)准确的把握中小学抗震设计的要点

在中小学抗震设计中非常关键的一点就是隔震层位置的设置。通常情况下,适宜在建筑结构的中下位置或者底部设置隔震层,以此将建筑上部和基础结构相隔离,控制地震能量的传播。例如,某中学在进行抗震加固时,将隔震层设计在建筑结构基础顶部,利用适宜刚度与高度的隔震层,显著减少地震中建筑结构上部的反应。在明确隔震层设置位置时,需综合分析建筑的功能、受力特点、施工可行性等。如果在设置隔震层时,高度不够合理容易降低建筑结构的稳定性;如果高度设置的较低,则会降低建筑的隔震效果。在布置隔震装置,明确隔离层的型号与数量时,需综合分析建筑结构的侧向刚度、竖向承载力以及阻尼要求,以此保证隔震装置的隔震效果。

结束语:

隔震技术以其自身独特的优势,在中小学抗震加固中得以广泛的应用。在中小学抗震加固中应用隔震技术的前期阶段,需注意做好评估与规划工作,以此为后续的有效应用奠定良好基础,并明确抗震设计的技术参数和要点,切实的保证隔震技术的应用效果,保障校园安全。随着科技的快速发展,隔震技术在中小学抗震加固中的应用将持续深入,筑牢校园安全的防线,更好的守护广大师生的生命安全。

参考文献:

[1]陈思远.隔震技术在校舍加固中的应用研究[D].兰州交通大学,2019.

[2]邹会,邹先智,邹德红,等.隔震加固技术在某校舍抗震加固工程中的应用[J].绿色建筑,2020,12(05):63-68.

[3]孙佩琳.中小学校舍抗震加固研究[D].青岛理工大学,2016.