建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)的“翩翩起舞”與“穩(wěn)若泰山”(共10頁)

1、遼 寧 科 技 大 學(xué)建筑結(jié)構(gòu)抗震課程(kchng)論文成績(chngj)評(píng)定：總分格式要求10新穎性10關(guān)聯(lián)性10完整性10重復(fù)率10論文(lnwn)題目： 建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)的“翩翩起舞”與“穩(wěn)若泰山”學(xué)院、系： 土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)系 專業(yè)班級(jí)： 結(jié)構(gòu)12-2班 學(xué)生姓名： 李晶 2015年 5 月 8 日建筑(jinzh)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的“翩翩起舞(pin pin q w)”與“穩(wěn)若泰山(tishn)”摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的生活水平不斷地提高，住房等建筑的適用性、安全性以及耐久性等方面日益受到關(guān)注。人類活動(dòng)引起的樓板振動(dòng)、交通車輛產(chǎn)生的振動(dòng)、施工引起的振動(dòng)、爆破拆除高大建筑物產(chǎn)生的振

2、動(dòng)以及大自然產(chǎn)生的地震所引起的巨大波動(dòng)都會(huì)嚴(yán)重的影響建筑的安全性，進(jìn)而影響我們的日常生活。好的解決措施才能使人民的的人身、財(cái)產(chǎn)安全得到更好的保障。關(guān)鍵詞：建筑；振動(dòng)；危害；措施Structural vibration of dance and steady TarzanSummary：With the development of society and the progress of science and technology, peoples living standards constantly improving, housing construction suitability,

3、safety, and durability aspects of growing concern. Floor vibration caused by human activities, traffic induced vibrations, vibration caused by construction and blasting vibration of tall buildings, as well as the world of large fluctuations caused by the earthquake will seriously affect the security

4、 of the building, thereby affecting our daily lives. Good solutions to peoples personal and property safety are better protected.Keywords：Building；vibration；hazard；measures前 言 振動(dòng)危害是指人類活動(dòng)引起的地面、爆破拆除建筑物以及交通車輛等引起的建筑的振動(dòng)，其對(duì)人的生活和工作環(huán)境、建筑物安全甚至對(duì)人體健康都會(huì)產(chǎn)生巨大影響。除此之外大自然的力量也不可忽視，大自然所產(chǎn)生的震動(dòng)，對(duì)建筑物的影響更加巨大。世界各國對(duì)城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)已

5、有明確規(guī)定,中國也有城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(GB10070-88),對(duì)適用于連續(xù)發(fā)生的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)、沖擊振動(dòng)和無規(guī)則振動(dòng),對(duì)各種區(qū)域按其對(duì)振動(dòng)不同的要求劃分為6個(gè)等級(jí),規(guī)定評(píng)價(jià)量為被測區(qū)域的鉛垂向振動(dòng)量以及各個(gè)等級(jí)區(qū)域的環(huán)境振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。1、由人類活動(dòng)引起的樓板振動(dòng)在鋼結(jié)構(gòu)樓蓋和人行橋的設(shè)計(jì)中，樓板的適用性、剛度和共振是主要考慮因素。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)樓蓋，傳統(tǒng)的剛度準(zhǔn)則限制由次梁或主梁支撐的抹灰后的頂棚由活荷載產(chǎn)生的撓度為跨度的1/360。這種限制，加上另一種對(duì)構(gòu)件跨高比限制到24或是更小的限制，已被廣泛應(yīng)用于鋼框架樓蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，目的是控制振動(dòng)，但效果有限，之前，共振在樓板和人行橋的設(shè)計(jì)中一直被忽視。

6、大約30年以前，傳統(tǒng)的剛度準(zhǔn)則能滿足由步行激勵(lì)引起的由鋼桁架支撐的樓蓋系統(tǒng)的振動(dòng)問題。從那時(shí)起,了解了許多關(guān)于步行產(chǎn)生的荷載函數(shù)和潛在的共振等問題。2、交通車輛引起建筑振動(dòng)目前(mqin)，我國城市(chngsh)建筑物的分布越來越密集(mj)，城市用地的緊張導(dǎo)致了在列車振動(dòng)范圍內(nèi)有大量建筑物存在。對(duì)此對(duì)我國幾個(gè)典型城市的調(diào)查結(jié)果表明,交通車輛引起的環(huán)境振動(dòng)水平較高。根據(jù)鐵路部門的實(shí)測,距線路中心線30m附近的振動(dòng)可達(dá)80dB，距線路越近，振動(dòng)越大。鐵路沿線很多房屋內(nèi)，列車經(jīng)過時(shí)，人都能感到明顯振感。最近相關(guān)人員在我國某城市地鐵車輛段附近進(jìn)行了現(xiàn)場測試,結(jié)果表明,當(dāng)?shù)罔F列車以1520km/h的

7、速度通過時(shí),地鐵正上方居民住宅的振動(dòng)高達(dá)85dB,如果列車速度達(dá)到正常運(yùn)行的70km/h時(shí),其振級(jí)可能還要大得多。圖1 地鐵列車對(duì)上方建筑的振動(dòng)分析3、施工引起的振動(dòng)地基土是半無限體的非完全彈性介質(zhì)，施工振動(dòng)產(chǎn)生的能量大部分以體波和面波的形式向周圍土層中擴(kuò)散。地面振動(dòng)對(duì)建筑物的影響從機(jī)理上分析是地基土在地震波形成的動(dòng)荷載作用下其抗剪強(qiáng)度=tg+c減小?？辜魪?qiáng)度的降低，直接導(dǎo)致既有工程土層被動(dòng)抗力減少。當(dāng)動(dòng)荷載達(dá)到一定程度時(shí),建筑物的基礎(chǔ)會(huì)不均勻沉降,結(jié)構(gòu)非正常變形，于是建筑物破壞。另外對(duì)于飽和軟土，工程振動(dòng)極易造成地基土液化，使其喪失或大幅度的降低其設(shè)計(jì)承載能力，加大了建筑結(jié)構(gòu)的受力不合理性，

8、當(dāng)這種狀態(tài)超過結(jié)構(gòu)的承受能力時(shí)也會(huì)導(dǎo)致建筑物的破壞。為保障建筑物尤其是古建筑和舊建筑的安全，有必要對(duì)施工中的振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測，采取一定的措施來降低這種危害。在施工現(xiàn)場如強(qiáng)夯施工、打樁施工都會(huì)對(duì)附近建筑產(chǎn)生振動(dòng)影響。強(qiáng)夯施工是目前常用的軟土地基處理技術(shù),其原理是利用夯錘重力下落的沖擊形成的地震波使深層土體發(fā)生位移，提高土體的承載力,消除濕陷性或液化因素。由于強(qiáng)夯是錘擊運(yùn)動(dòng),落錘激發(fā)的瑞利波對(duì)周圍一定范圍內(nèi)的建筑物的安全造成不利影響。打樁能量主要通過樁尖沖擊振動(dòng)向土層傳播，樁尖入土深度就是振源埋深。隨著樁深度增加，樁尖土層的硬度變大從而土層的振動(dòng)速度也增大。另外樁還會(huì)造成較突出的擠土效應(yīng)。擠土?xí)?duì)

9、周邊土體直接產(chǎn)生擠壓作用；而振動(dòng)則是引起土體力學(xué)性質(zhì)的變化。打樁引起振動(dòng)的主頻較低，遠(yuǎn)離震源振動(dòng)幅值較小，但由于建筑物的自振頻率也較小，所以要特別防止共振的產(chǎn)生。 4、爆破引起建筑產(chǎn)生的振動(dòng)爆破(bop)拆除高大建筑物時(shí)引起(ynq)的振動(dòng)由兩部分(b fen)組成,首先是炸藥爆炸部分能量轉(zhuǎn)化為地震波,地震波從震源向外傳播過程中引起的地面震動(dòng),稱為爆破震動(dòng)。二是在高大建筑物整體倒塌沖擊觸地的瞬間,產(chǎn)生的觸地沖擊振動(dòng),稱為觸地震動(dòng)。當(dāng)產(chǎn)生的震動(dòng)強(qiáng)烈時(shí),可使一定范圍內(nèi)的地面建筑物和地下設(shè)施被破壞。其顯現(xiàn)出來的危害有以下幾點(diǎn)。(1)由于爆破地震波系統(tǒng)的作用,使上、下水管道斷裂、電纜線折斷。(2)砌體

10、工程受地震波效應(yīng)而變形甚至損壞。(3)房屋基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)振裂、房蓋落灰、瓦片和外貼瓷磚脫落、抹灰層開裂、室內(nèi)裝飾物掉落、窗玻璃的破壞。(4)地下水池被振漏水。(5)強(qiáng)烈的爆破地震還可使心臟病人驚悸等等?？梢?爆破震動(dòng)是一種不可低估的危害。我們根據(jù)查閱有關(guān)研究資料的實(shí)測結(jié)果,爆破拆除高大建筑物產(chǎn)生的震動(dòng)具有以下特點(diǎn):(1)爆破地震和天然地震相比:由爆破引起的震動(dòng),振動(dòng)頻率高,爆破地震振動(dòng)頻率大都在1050Hz，持續(xù)時(shí)間短,爆破地震的主震段持續(xù)時(shí)間一般不超過0.5s，振幅衰減快、釋放能量小,對(duì)周圍建筑物危害較小。 (2)建筑物倒塌觸地震動(dòng)的振速高、頻率低,其振動(dòng)頻率接近建筑物的自振頻率(310Hz

11、),且作用時(shí)間長,對(duì)周圍被保護(hù)建筑物危害較大。(3)高聳建筑物的倒塌觸地震動(dòng)一般要比其爆破震動(dòng)大,對(duì)周圍建筑物的影響也大。(4)爆破引起的震動(dòng)通過技術(shù)手段容易控制,而建筑物倒塌觸地引起的地表面震動(dòng)控制比較困難。為了預(yù)測和估計(jì)爆破震動(dòng)對(duì)建筑物的破壞,各國研究者均認(rèn)為將地層振動(dòng)速度作為判斷建筑物安全程度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。目前,我國也是以地面峰值振動(dòng)速度為判據(jù),以安全距離作為控制標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)爆破工程。5、自然地震產(chǎn)生的震動(dòng)2008年5月12日發(fā)生在四川汶川的8.0級(jí)特大地震，造成數(shù)百萬棟房屋建筑倒塌破壞。倒塌比例較高的建筑類型主要有磚混結(jié)構(gòu)、底框磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)。磚混結(jié)構(gòu)的倒塌大多是由于未按GB50011-

12、2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱；底框磚混結(jié)構(gòu)(半框架半磚混結(jié)構(gòu))是由于結(jié)構(gòu)體系先天存在剛度薄弱層；框架結(jié)構(gòu)大多是按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，其倒塌原因主要是遭遇超設(shè)防烈度大震的地震，但與此同時(shí)在極震區(qū)，同一地塊，相鄰的幾棟建筑，存在有的房屋瞬間全部倒塌，有的房屋局部倒塌，有的房屋震后未倒塌，僅局部墻體出現(xiàn)裂縫，經(jīng)維修后仍可使用。因此對(duì)對(duì)影響房屋結(jié)構(gòu)抗倒塌能力的因素進(jìn)行初步簡單分析，增加提高建筑結(jié)構(gòu)抗震倒塌能力的技術(shù)措施的知識(shí)。，框架柱節(jié)點(diǎn)破壞嚴(yán)重，且均為剪切破壞，導(dǎo)致了有些房屋完全坍塌，成為一片廢墟；有些房屋底層坍塌，上部樓層完整無損的坐落或者傾斜

13、；有些房屋損壞嚴(yán)重但未倒塌；也有些房屋只是局部裂縫，結(jié)構(gòu)完整無損。造成這些房屋不同破壞的原因是多方面的，有設(shè)計(jì)、施工和材料等多方面因素，可以歸納為下列四種情況（1）框架柱斷面遠(yuǎn)小于梁斷面尺寸，有些框架柱節(jié)點(diǎn)(ji din)又表露出鋼箍直徑小，間距大，且大多是單肢箍，節(jié)點(diǎn)薄弱。柱是框架的豎向構(gòu)件，地震時(shí)柱破壞和喪失承載力比梁破壞和喪失承載力更容易引起框架倒塌。柱節(jié)點(diǎn)的箍筋對(duì)混凝土沒有形成約束，也不能防止縱向鋼筋壓屈，必然造成框架柱節(jié)點(diǎn)脆性破壞。（2）房屋下部為大開間框架，而上部框架中采用較多的填充墻，此類填充墻為24粘土磚墻，磚和砂漿強(qiáng)度較高，與梁柱連接良好。地震過程(guchng)中框架上部由

14、于此填充墻的存在，使得上部自重大、剛度大，下部框架成為薄弱層，在未對(duì)下部框架柱進(jìn)行加強(qiáng)處理時(shí)，該體系就形成了近似于框支剪力墻結(jié)構(gòu)，框架底層柱承受較大地震水平剪力，柱端節(jié)點(diǎn)首先脆性破壞，導(dǎo)致整體房屋下部坍塌坐落。（3）同一結(jié)構(gòu)單元中一邊為大開間框架結(jié)構(gòu)，一邊在框架中使用較多填充墻，致使(zhsh)結(jié)構(gòu)形成近似于剛心偏移的框架剪力墻的受力特點(diǎn)，地震作用對(duì)房屋產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)的效應(yīng)，導(dǎo)致框架柱嚴(yán)重受損破壞，使房屋傾斜坍塌。（4）樓梯間破壞十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)歇臺(tái)板與樓層錯(cuò)層，樓板又為斜向桿件，引發(fā)了底層樓梯板拉裂，甚至完全拉斷，樓梯梁、柱節(jié)點(diǎn)因歇臺(tái)梁的作用形成短柱破壞，這些破壞必然導(dǎo)致在地震過程中加劇人員

15、的傷亡。在強(qiáng)烈的地震下作用下,各類建筑物會(huì)遭到程度不同的破壞,按其破壞形態(tài)及直接原因,可分以下幾類：（1）結(jié)構(gòu)喪失整體性；（2）承重構(gòu)件強(qiáng)度不足引起破壞；（3）地基失效。補(bǔ)救措施人類活動(dòng)引起樓板振動(dòng)的防治(1)縮減振動(dòng)效應(yīng)在一般情況下對(duì)于樓板自身的振動(dòng)我們不需要做任何事，但由振動(dòng)帶來的一些令人煩憂的問題就必須考慮采取一些措施去補(bǔ)救。包括消除煩擾的振動(dòng)因素如“格格”的雜音、移動(dòng)或改變家具布置或其它一些非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致樓板共振。(2)重新布局振源與敏感的人群或設(shè)備可以被重新布局，顯然如果在這些東西未固定前就規(guī)劃布局將是一個(gè)完美的做法。例如一臺(tái)有氧操活動(dòng)的設(shè)備可從頂層樓面重新布置到地面上

16、或剛性較大的升降機(jī)井頂板上。對(duì)由步行引起的樓面振動(dòng)可以靠對(duì)敏感的人、活動(dòng)、設(shè)備的重新布局而解決，如把他們重新布局在靠近柱，因?yàn)檫@里的振動(dòng)比跨中小，從而減少人類活動(dòng)引起樓板振動(dòng)。(3)減小質(zhì)量減小質(zhì)量通常不是很有效，因?yàn)橥瑫r(shí)構(gòu)件對(duì)沖擊和共振的抵抗慣性矩也減小了。然而，某些情況下，減小質(zhì)量可使頻率增大到避免共振的發(fā)生。(4)增加剛性 最大動(dòng)態(tài)柔度的構(gòu)件通常需要增加剛度。對(duì)于一人較小的動(dòng)態(tài)荷載如步行荷載，樓板結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)可僅考慮主梁和次梁或桁架梁就足夠了。對(duì)于較嚴(yán)重的動(dòng)力荷載(如節(jié)奏性活動(dòng)、重型設(shè)備)，則需要把建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)作一個(gè)整體來考慮，包括柱或基礎(chǔ)。(5)增加(zngji)阻尼 可以(ky)通過阻尼

17、(zn)來改善樓板的振動(dòng)性能，樓面結(jié)構(gòu)的阻尼越小，這種方法越有效。樓面結(jié)構(gòu)的阻尼主要與樓面上非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量，如隔墻、頂棚、機(jī)械、家具和人的數(shù)量。影響樓面結(jié)構(gòu)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件如在頂棚空間中的隔墻也可以提供附加的阻尼。如果樓板的阻尼較小，這種附加的阻尼對(duì)步行振動(dòng)的減振是有益的。2、交通車輛引起建筑振動(dòng)的改進(jìn) 目前，我們國家的交通的方式有很多種，其中我們以鐵路為例進(jìn)行研究。(1)采用焊接長鋼軌,可減少因列車通過鋼軌接頭所產(chǎn)生的振動(dòng)。根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范,軌道交通的正式線路應(yīng)鋪設(shè)無縫軌道,實(shí)際減振效果可達(dá)到5dB10dB。 (2)采用鋼軌打磨技術(shù),以控制軌道的不平順度,保證輪軌接觸面的良好狀態(tài),從而獲得良好

18、的減振效果。實(shí)踐表明,鋼軌打磨后,在振動(dòng)頻率為8Hz100Hz范圍內(nèi),振動(dòng)可下降48dB(A)。 (3)采用彈性扣件。軌道的彈性，尤其是剛性基礎(chǔ)整體道床結(jié)構(gòu)的彈性，主要取決于扣件的彈性，國內(nèi)外在此方面做了大量研究工作，研制并開發(fā)了滿足不同減振降噪要求的扣件。 (4)與線路平行方向設(shè)置隔振溝。中鐵四院曾對(duì)某工區(qū)房屋外圍做隔振溝隔振測試，測試結(jié)果表明，寬、深度超過1米的隔振溝，能有效阻斷振動(dòng)傳播。在實(shí)際應(yīng)用中，可將隔振溝與路基排水溝功能綜合設(shè)置。 (5)對(duì)建筑物進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)。香港葵青劇院是一座建筑面積13390平方米，高37.85米的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并附有一層地下室。由于在該劇院附近有一條擬建的鐵

19、路，為了防止列車通過時(shí)對(duì)劇院的振動(dòng)影響，在劇院演奏廳的設(shè)計(jì)和施工過程中，采用了彈簧墊隔振新技術(shù)，即利用設(shè)立在建筑物基礎(chǔ)上彈簧的彈性變形來承擔(dān)建筑物的荷載以及來自外部的振動(dòng)。其彈簧隔振系統(tǒng)的安裝施工于1999年12月完成，經(jīng)檢測，工作性能良好，其隔振作用已達(dá)預(yù)期效果。 (6)振動(dòng)依靠介質(zhì)傳播，某些介質(zhì)，如砂土，能夠減緩振動(dòng)傳播速度及能量。鐵路沿線房屋地基施工如需換填不良土?xí)r，應(yīng)優(yōu)先采用砂墊層。 總之，以上措施對(duì)鐵路沿線房屋的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定是十分有作用和必要的。對(duì)這些關(guān)鍵部位按抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)并進(jìn)一步加強(qiáng)，如加密構(gòu)造柱、墻體拉結(jié)筋，設(shè)置封閉的鋼筋混凝土窗套，砌塊與砂漿的強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)范要求相應(yīng)提高，對(duì)鐵路

20、沿線框架房屋按提高一級(jí)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)等。3、施工引起的振動(dòng)在施工過程中打樁是對(duì)周邊建筑影響最大的一道工程，經(jīng)調(diào)查得到其解決措施如下：根據(jù)施工場地周圍民用建筑的特點(diǎn)，建筑物所允許的土層質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度可選用表1中的相應(yīng)參數(shù)作為樁基施工的控制指標(biāo)。同時(shí)為安全起見建議采用下列減振措施：（1）施工時(shí)將排水溝閘門關(guān)閉并使溝內(nèi)蓄滿水以減小水平向的振動(dòng)影響；（2）打樁點(diǎn)距民房距離較近時(shí)如基礎(chǔ)淺部遇舊砼基礎(chǔ)或石塊時(shí)應(yīng)采用先開挖排除后再施工(sh gng)的方法；（3）保持樁機(jī)勻速鉆進(jìn)，避免因操作(cozu)不當(dāng)突然變速或加振；（4）施工時(shí)合理地確定場地平面內(nèi)樁基的施工順序以減少打樁引起(ynq)的側(cè)向位移和孔壓膨脹

21、；（5）控制打樁的臺(tái)班速率或采取跳打的方式使土層強(qiáng)度有足夠的恢復(fù)時(shí)間，以避免持續(xù)振動(dòng)引起軟土地基的不均勻沉降或結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的疲勞效應(yīng)。根據(jù)以上的分析結(jié)果并采用上述相應(yīng)的減振措施后，可以認(rèn)為該場址的打樁振動(dòng)對(duì)溝對(duì)岸的民用建筑不應(yīng)產(chǎn)生破壞影響。 圖2除打樁外，振動(dòng)危害還與附近的地形、地基土的成層狀態(tài)和土質(zhì)，建筑物的結(jié)構(gòu)型式，老化程度有關(guān)。因此沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)這種危害，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者類比法定性分析，通過儀器進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測。振動(dòng)防治對(duì)策應(yīng)該從以下方面來出發(fā)：（1）從振源上降低振動(dòng)對(duì)于樁來講可以采用樁尖灌漿來提高單樁的承載力達(dá)到減少樁數(shù)的目的，或使用鋼管樁替代預(yù)制樁。在樁端放置緩沖墊襯，隔樁跳打

22、、重錘輕擊。對(duì)于爆破可以減少單響最大裝藥量。（2）在振動(dòng)傳播途徑上降低振動(dòng)由于瑞利面波占總震動(dòng)66.7%的能量，且衰減慢而傳播遠(yuǎn)。因此隔振溝應(yīng)以隔斷瑞利波傳播為根本。Woods建議的深度應(yīng)以1.21.5個(gè)瑞利波波長左右為宜，寬度對(duì)隔振沒有明顯效果；或采用樁屏蔽來隔斷沖擊波的傳播。（3）建筑物的加固，對(duì)陳舊型和古建筑宜采取臨時(shí)托換加固體系措施,提高建筑物的抗震性能。本文上述所列公式，可作參考。例如，在素填土中采用強(qiáng)夯施工，選錘重8t,落距8m，取安全系數(shù)2，則距地下室最近距離應(yīng)大于15m。再如，在土層E/Cu=150380淤泥質(zhì)粉土中，采用d=0.8m錘擊樁，考慮安全系數(shù)為2，其最近安全距離應(yīng)大

23、于18m。4、爆破(bop)建筑物減震的方法(fngf)從減震控制(kngzh)手段講,控制爆破震動(dòng)危害的基本方法有兩種:一是針對(duì)震源的控震;二是從傳播路徑截?cái)嗟母粽瘛５谝环N方法主要有:采用微差爆破技術(shù),減小單響爆震;采用分段折迭倒塌爆破技術(shù),控制塌落震動(dòng);改變倒塌觸地點(diǎn)地層性質(zhì),減小地震動(dòng)強(qiáng)度。第二種方法主要為:挖減震溝截?cái)嗷蚋淖兊卣鸩ǖ膫鞑ネ緩?。?shí)踐證明兩種方法聯(lián)合使用,對(duì)于控制爆破震動(dòng)十分有效。(1)采用微差爆破技術(shù),減小單響爆震由爆破振動(dòng)預(yù)測,反映爆破震動(dòng)強(qiáng)度的各物理量與裝藥量、爆心距、巖土性質(zhì)及場地條件等因素有關(guān)。因此,在滿足工程需要的前提下,采用微差爆破技術(shù),減少爆破時(shí)的單段起爆藥

24、量以控制爆炸能量,從而減輕爆破地震波的強(qiáng)度。選擇合理的微差時(shí)間,分散釋放爆炸能量。地震波具有迭加、干擾、衍射等波的屬性,采用微差爆破技術(shù)時(shí),每一段可等同一個(gè)點(diǎn)爆源。合理的微差時(shí)間應(yīng)使先后兩段藥包所產(chǎn)生的地震能量在時(shí)間和空間上錯(cuò)開,特別是錯(cuò)開兩個(gè)地震波的主震相,可以大大降低地震強(qiáng)度。(2)采用分段折迭倒塌技術(shù),控制塌落震動(dòng)高大建筑物整體倒塌時(shí),巨大的重量會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的觸地沖擊地震波。如果將建筑物用爆破技術(shù)解體分段,各段以不同時(shí)間間隔落地,就會(huì)降低單體沖擊地面的重量,從而減少了觸地動(dòng)能,亦即降低了觸地震動(dòng)。對(duì)于高大樓房爆破,可采用從上往下逐層分段折迭倒塌技術(shù),使樓層之間分段下落,這樣既可降低觸地震動(dòng)

25、,還可減緩大樓塌落下降速度,加大樓房空中解體的時(shí)間,提高爆破效果。對(duì)于高大煙囪之類的爆破,也可采用單、雙向分段折迭微差起爆技術(shù),使其分段間隔落地。達(dá)到減少觸地動(dòng)能,降低觸地震動(dòng)的目的。 另外,可在掌握整體結(jié)構(gòu)受力特性的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)預(yù)處理(拆除或切割)部分承重(或非承重)結(jié)構(gòu),達(dá)到降低沖擊地面重量的目的。但必須細(xì)致校核預(yù)處理后整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。該方法還可減少最終起爆藥量,減小爆破引起的震動(dòng)。(3)鋪墊緩沖層,改善觸地介質(zhì)性狀。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在建筑物倒塌范圍內(nèi)鋪設(shè)0.51.0m厚的緩沖材料,可減小倒塌觸地震動(dòng)30%50%。另外,在建筑物倒塌觸地地點(diǎn)鋪松土還可防止摔碎的石塊反彈和飛濺。(4)合理開挖減震

26、溝,截波防震。爆破時(shí),在被保護(hù)建筑物附近挖一條一定深度和寬度的溝槽可以有效降低建筑物受到的爆破震動(dòng)。減震溝對(duì)爆破地震波的影響:由波的特點(diǎn)知,如果地震波在傳播過程中遇到巖石中的層理面、節(jié)理面、斷層面和自由面,或者在傳播過程中介質(zhì)性質(zhì)發(fā)生了變化時(shí),那么地震波的一部分能量會(huì)從交界面反射回來,另一部分則折射過交界面進(jìn)入第二種介質(zhì)。并且地震波由波阻抗大的介質(zhì)進(jìn)入波阻抗小的介質(zhì)時(shí),折射波的能量會(huì)大大衰減。當(dāng)減震溝的深度足夠深時(shí),只有小部分能量通過溝槽底部介質(zhì)繞射到溝槽另一側(cè)其波阻抗為介質(zhì)中。這樣溝槽就可截?cái)嗟卣鸩ù蟛糠帜芰肯虮槐Ｗo(hù)建筑物的傳播,即起到截波防震的效果。我們小組通過查閱大量實(shí)測資料表明:減震溝

27、的減震效果明顯,達(dá)到30%以上。減振效果與減震溝的寬度和深度有關(guān),能有效降低作用在基礎(chǔ)上的地震波強(qiáng)度的溝槽,臨界深度為瑞利波波峰深度的34倍。5、自然地震產(chǎn)生的震動(dòng)(1)延性框架是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，延性框架的抗震設(shè)計(jì)概念主要包括“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)”。同時(shí)有必要對(duì)多層框架結(jié)構(gòu)中填充墻的用材、構(gòu)造、布置和受力特征進(jìn)行分析，重新判斷和認(rèn)識(shí)框架填充墻的作用。樓梯是人們生活和生命的通道，也應(yīng)引起高度重視。(2)為什么同樣是砌體結(jié)構(gòu)房屋(fngw)，差別會(huì)有這么大呢？凡是嚴(yán)格按照我國現(xiàn)行“抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)規(guī)范”設(shè)計(jì)、施工保證質(zhì)量的磚混結(jié)構(gòu)房屋，就能經(jīng)受住本次罕遇地震的考驗(yàn)。在那些(nxi)倒塌

28、的磚混結(jié)構(gòu)房屋的廢墟中，砼空心砌塊、粘土磚強(qiáng)度明顯偏低；砌筑砂漿大都是石灰砂漿，強(qiáng)度幾乎為零；混凝土構(gòu)件均為預(yù)制構(gòu)件（砼預(yù)制空心板，預(yù)制梁）；缺少抗震設(shè)計(jì)構(gòu)件，如圈梁和構(gòu)造柱，主要作用是增強(qiáng)房屋整體剛度、增強(qiáng)抗震性，在結(jié)構(gòu)體系中不受力?？上胂螅祟惼鲶w結(jié)構(gòu)整體剛度極差，在地震作用下必然造成粉碎性破壞。從那些受到嚴(yán)重破壞但未倒塌的磚混（砌體）結(jié)構(gòu)房屋中我們發(fā)現(xiàn)如下值得關(guān)注的問題：(1)平面不規(guī)則，凹凸明顯，形成薄弱連接，整體剛度極差。結(jié)構(gòu)單元與單元之間用樓梯連接，地震中這種局部薄弱連接徹底垮塌；平面凹凸處采用預(yù)制樓板，且未做剛性加強(qiáng)層，在地震作用時(shí)，房屋扭轉(zhuǎn)變形，預(yù)制樓板從墻體中被整體拔出，造成房屋嚴(yán)重破壞，特別是樓梯間的破壞，造成了巨大的人員傷亡。 (2)豎向剛度變化過大，引發(fā)過大的應(yīng)力集中和塑性變形集中。建筑屋頂造型在地震中破壞。總結(jié)：人類活動(dòng)引起的樓板振動(dòng)、交通車輛產(chǎn)生的振動(dòng)、施工產(chǎn)生的振動(dòng)、施工引起的振動(dòng)、爆破拆除高大建筑物產(chǎn)生的振動(dòng)以及大自然產(chǎn)生的地震所引起的巨大波動(dòng)都會(huì)嚴(yán)重的影響建筑的安全性，進(jìn)而影響我們的日常生活。因此，通過上述一系列減振方式，將會(huì)極大地減少由人類活動(dòng)引起的樓板振動(dòng)、施工引起的振動(dòng)、爆破拆除高大建筑物產(chǎn)生的振動(dòng)、交通車輛產(chǎn)生的振動(dòng)以及地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響以及破壞。從建筑的“翩翩起舞”到“穩(wěn)若泰山”，進(jìn)而提高建筑的安全性、可靠性，