??????? 建筑結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下, 地基承載力隨著振動(dòng)加速度的增大而減小,同時(shí)土體的粘聚力和內(nèi)磨擦?xí)p小, 引起土體顆粒的移位和增密, 當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí), 不但振動(dòng)傳遞的影響范圍擴(kuò)大, 還可能造成粉砂層地基的局部液化, 從而造成建筑的設(shè)備基礎(chǔ)及附近建筑基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降, 引起建筑物的開裂甚至傾覆。
??????? 3、降低振動(dòng)對(duì)建筑物危害的措施
??????? 有效控制環(huán)境振動(dòng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)以及居民的負(fù)面影響,通??梢詮恼鹪?,傳播途徑和建筑結(jié)構(gòu)自身三個(gè)方面入手。下面分述如下:
??????? 3.1控制震源:在條件允許的情況下,最好是從振源入手,盡量避免機(jī)械振動(dòng)引起環(huán)境振動(dòng),這是從根源解決問(wèn)題,最為有效。
??????? 主要有四種思路:
??????? 3.1.1從設(shè)備本身入手,改進(jìn)設(shè)備構(gòu)造,減輕設(shè)備自身的振動(dòng),這種方法技術(shù)要求高,比較難實(shí)現(xiàn);
??????? 3.1.2采取隔振措施,用隔振器將振動(dòng)的機(jī)械與基礎(chǔ)隔離,阻止機(jī)械振動(dòng)傳到基礎(chǔ)。
??????? 3.1.3對(duì)于多臺(tái)設(shè)備同時(shí)工作的情況,在不影響工藝的前提下,可以通過(guò)合理布置機(jī)械的彈性支座,或者設(shè)備的方向,盡量避免共振的發(fā)生,從而減輕機(jī)械振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。
??????? 3.1.4振子減振,在振動(dòng)的設(shè)備上加設(shè)振子,振動(dòng)時(shí),陣子對(duì)設(shè)備形成反方向的激振力,從而達(dá)到減振目的。從理論上講,完全可以使設(shè)備處于無(wú)振動(dòng)狀態(tài),但振子的安裝比較復(fù)雜,往往受設(shè)備及空間環(huán)境的限制,有時(shí)難以實(shí)施。
??????? 3.2從阻斷傳播途徑出發(fā):如果無(wú)法有效控制振源,比如工廠設(shè)備無(wú)力或無(wú)法改造的情況,城市交通引起的振動(dòng)問(wèn)題,可以從傳播途徑入手,采取在震源和建筑之間挖隔震溝的措施。
??????? 隔振溝是消耗波動(dòng)能量的較好方法之一,它不需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)做任何改動(dòng),也不需對(duì)產(chǎn)生“振源”的工業(yè)機(jī)械停廠改造,唯一的工程就是在震源與建筑物間挖一條具有一定深度的溝,并在溝中填充松散軟介質(zhì)。當(dāng)應(yīng)力波傳至隔振溝時(shí),由于斷層剛度小,應(yīng)力波大部分能量被吸收或反射,能起到較好的隔振效果。然而,隔振溝并不是對(duì)所有振源都具有很好的耗能效果,人們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),對(duì)于高頻的應(yīng)力波,隔振溝效果很好,而對(duì)于低頻應(yīng)力波,隔振溝效果并不理想。
??????? 3.3、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身抗震:從結(jié)構(gòu)自身出發(fā)的主要思路是將結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性改變,盡量避開環(huán)境振動(dòng)的主頻率。
??????? 改變結(jié)構(gòu)自身的動(dòng)力特性通常有以下幾種方法:
??????? 3.3.1基礎(chǔ)隔震。基礎(chǔ)隔震是在基礎(chǔ)和地面間設(shè)置橡膠墊,把建筑的振動(dòng)周期增加到2s左右,避開環(huán)境振動(dòng)頻率,達(dá)到減振的目的。這種方法適用于新建建筑,用于已有建筑加固也有不少成功的例子,但費(fèi)用較高,通常只用于重要的已有建筑加固;
??????? 3.3.2增加建筑質(zhì)量(加層或建造屋頂花園),加層或建造屋頂花園可以顯著改變結(jié)構(gòu)的自振頻率,屋頂花園還可以作成tmd來(lái)吸收振動(dòng)能量,這種方法要求結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)具有足夠的承載能力,對(duì)基礎(chǔ)本身比較薄弱的結(jié)構(gòu)不適用[29];3)加固基礎(chǔ)或構(gòu)件增加建筑剛度。通過(guò)加固基礎(chǔ)或構(gòu)件增加結(jié)構(gòu)的剛度也可以改變結(jié)構(gòu)的頻率,且施工方法靈活簡(jiǎn)便,比如,簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)注漿,澆注混凝土地坪與原基礎(chǔ)相連,加大構(gòu)件截面,在問(wèn)題建筑旁新建小型結(jié)構(gòu)并與之相連,等等。
??????? 4.結(jié)束語(yǔ)
??????? 隨著現(xiàn)在工業(yè)和交通等的不斷發(fā)展,由此引起的環(huán)境振動(dòng)越來(lái)越嚴(yán)重,各相關(guān)部門應(yīng)予以足夠的重視。環(huán)境振動(dòng)引起的建筑振動(dòng)在理論上有許多工作要做,在實(shí)際工程應(yīng)用方面也有廣泛的需求。環(huán)境振動(dòng)引起建筑振動(dòng)的防治對(duì)策,對(duì)提高環(huán)境質(zhì)量、降低振動(dòng)水平、提高居民生活質(zhì)量、保證建筑物安全具有重要的實(shí)際意義,能夠帶來(lái)一定的社會(huì)效益。
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