日前，福建省廈門市建設(shè)與管理局組織有關(guān)單位對(duì)廈門市湖里區(qū)實(shí)驗(yàn)幼兒園進(jìn)行了最大水平位移值的實(shí)際隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)。廈門市建設(shè)與管理局副局長(zhǎng)、總工程師林樹枝博士表示，推移測(cè)試的主要目的是檢驗(yàn)在水平初位移條件下，隔震結(jié)構(gòu)的抗震性能以及隔震層自動(dòng)復(fù)位能力。測(cè)試與研究結(jié)論為檢驗(yàn)隔震建筑的抗震性能以及改進(jìn)隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有重大的科學(xué)研究和現(xiàn)實(shí)工程意義。

隔震技術(shù)可增強(qiáng)房屋安全性

        據(jù)林樹枝介紹，廈門緊鄰地震較為活躍的臺(tái)灣地震帶，地處長(zhǎng)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(guó)家將廈門市列入重點(diǎn)抗震設(shè)防城市（設(shè)防區(qū)為7度、加速度為0.10伽）。2008年7月，有關(guān)單位將廈門市的設(shè)防區(qū)調(diào)整為7度、加速度為0.15伽（簡(jiǎn)稱7度半）。近年來，臺(tái)灣海峽地震頻發(fā)，廈門地區(qū)震感強(qiáng)烈，一旦發(fā)生地震，將對(duì)老百姓的生命、財(cái)產(chǎn)帶來威脅，在這種形勢(shì)下，建筑的抗震設(shè)計(jì)尤為重要。林樹枝說，廈門市在公共建筑的建設(shè)中積極采用抗震新技術(shù)，已于2009年采用隔震技術(shù)建成廈門市同安區(qū)森林公安撲救隊(duì)綜合樓及廈門市翔安區(qū)新圩中心衛(wèi)生院醫(yī)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(qū)新建中小學(xué)及幼兒園，1棟為廈門市同安區(qū)公安分局訓(xùn)練基地教學(xué)樓。林樹枝表示，隔震技術(shù)在廈門市的大面積應(yīng)用，已起到盡可能地減輕建筑物的震害、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的作用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)綜合效益。

隔震技術(shù)可吸收70%的地震力

        據(jù)林樹枝介紹，隔震建筑的抗震性能主要體現(xiàn)在隔震層的動(dòng)力特性。我國(guó)已建成的隔震建筑絕大多數(shù)沒有經(jīng)受過地震考驗(yàn)，隔震層缺乏跟蹤控制和調(diào)節(jié)的能力，因此進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試來檢驗(yàn)實(shí)際隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)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(duì)建筑結(jié)構(gòu)加載使其發(fā)生水平初位移后，突然卸載使結(jié)構(gòu)振動(dòng)而測(cè)定其動(dòng)力性能的方法。水平位移法測(cè)試的關(guān)鍵是加載及卸載裝置的設(shè)計(jì)和實(shí)施。本次推移試驗(yàn)方案為布置水平推移加載系統(tǒng)，加載系統(tǒng)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(jìn)行加載將建筑物推開；達(dá)到預(yù)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(dān)水平反力；采用同步控制爆破方法對(duì)“混凝土推移頂桿”破除使其瞬間卸載，讓建筑物做自由振動(dòng)；試驗(yàn)推移值分別為70毫米和100毫米，對(duì)應(yīng)于直徑400毫米的隔震支座剪應(yīng)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(jié)構(gòu)動(dòng)力特性試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和抗震性能。

        據(jù)介紹，湖里區(qū)實(shí)驗(yàn)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(gè)隔震支座。試驗(yàn)單位用了12個(gè)千斤頂，施加4500千牛的力將湖里區(qū)實(shí)驗(yàn)幼兒園上部結(jié)構(gòu)做單方向的水平推移，使隔震支座產(chǎn)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(tái)座之間，等到頂桿被瞬間同步爆破后，房子就會(huì)迅速“復(fù)位”。

        據(jù)該項(xiàng)隔震技術(shù)的研發(fā)單位福州大學(xué)土木工程學(xué)院吳應(yīng)雄博士介紹，隔震技術(shù)就是在建筑物底部安裝一個(gè)水平剛度較小的裝置，這個(gè)裝置能把地震的大部分作用力給隔離消減掉。吳應(yīng)雄說，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，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(guān)人員在屋頂感覺不到劇烈的搖晃，玻璃缸里的水也只出現(xiàn)了輕微波紋。如果是普通的抗震建筑，玻璃缸里的水會(huì)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(jié)構(gòu)不會(huì)劇烈晃動(dòng)，大大提高了樓房的安全性。爆破后，位移計(jì)觀測(cè)到約2秒～4秒鐘，上部結(jié)構(gòu)已基本復(fù)位到推移前的原有位置，隔震支座變形微小。

        林樹枝表示，這次試驗(yàn)的成功表明，該建筑已達(dá)到抗震要求。通過試驗(yàn)所獲得的大量數(shù)據(jù)可為接下來的新建項(xiàng)目提供借鑒，具有重要參考價(jià)值。推移測(cè)試預(yù)留的混凝土臺(tái)座保留，可若干年后配合建設(shè)主管部門進(jìn)行科學(xué)研究，再次進(jìn)行水平推移測(cè)試來檢驗(yàn)隔震支座水平性能。

廈門市將推廣隔震技術(shù)應(yīng)用

       林樹枝說，傳統(tǒng)建筑一旦遭遇地震，從震源傳出的地震波將直通建筑物，導(dǎo)致整棟樓上下左右劇烈地晃動(dòng)。此次在幼兒園建筑底部安裝了46個(gè)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(xué)校、醫(yī)院等公共建筑中大力推廣這項(xiàng)抗震新技術(shù)。

      林樹枝說，廈門市將重點(diǎn)提高兩類建筑的抗震設(shè)防目標(biāo)。“一類如幼兒園、中小學(xué)、老人院，這類人員集中且其逃生能力較差的建筑應(yīng)達(dá)到大震可修的抗震設(shè)防目標(biāo)；另一類是抗震救災(zāi)建筑，如醫(yī)院、通訊樞紐、消防站、救災(zāi)指揮中心和地震觀測(cè)站等，要保證大震時(shí)室內(nèi)的主要設(shè)備和系統(tǒng)不受損壞，而且能保持正常運(yùn)行。”