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      隔減震技術角度解讀《建設工程抗震管理條例》

      作者: 衡水中盛工程橡膠有限公司 編輯: 衡水中盛工程橡膠有限公司 發布日期:2021/9/3

        9月1日,《建設工程抗震管理條例》(以下簡稱《條例》)將正式施行。我國建設工程抗震工作將進入目標更清晰、標準更嚴格、責任更明確的發展新局面,《條例》的實施為提高我國建設工程抗震能力,減輕地震災害風險,保障人民生命財產提供了法律依據。而減隔震行業一直期盼的春天也終于來了。下面我們從隔減震技術角度入手,在以下三個方面詳細解讀《條例》中關于隔減震技術的相關規定。


      一、隔減震技術在《條例》中占據的篇幅


           《條例》內容共有八章分五十一條,其中包含“隔減震”字樣的有四章共九條,足見隔震減震在其中占據的重要分量。相關內容包含了隔減震技術應用的范圍、遵循的技術標準、隔震減震裝置采購、勘察、設計、進場檢測、安裝施工、竣工驗收、維護等全過程和各環節,并在法律責任一章中明確了對隔減震裝置質量檢測和后期維護處罰措施,為隔減震技術的全面實施提供了完備的保障。


           《條例》中關于隔減震的相關內容是《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國防震減災法》所確定的基本法律制度的進一步細化,增強了現有法律制度的可操作性性,完善了制度間的銜接與協調。尤其是關于隔減震技術的相關規定,與許多的地方法規相配套,形成了法律、行政法規為基礎,地方性法規、規章及相關技術標準為補充的制度體系,是工程抗震管理制度體系建設示范。


      二、隔減震技術的應用范圍


           《條例》的一個重要原則就是在于突出重點,隔減震技術的應用就是其中一個!稐l例》第十六條規定:


            “建筑工程根據使用功能以及在抗震救災中的作用等因素,分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類和適度設防類。學校、幼兒園、醫院、養老機構、兒童福利機構、應急指揮中心、應急避難場所、廣播電視等建筑,應當按照不低于重點設防類的要求采取抗震設防措施。


            位于高烈度設防地區、地震重點監視防御區的新建學校、幼兒園、醫院、養老機構、兒童福利機構、應急指揮中心、應急避難場所、廣播電視等建筑應當按照國家有關規定采用隔震減震等技術,保證發生本區域設防地震時能夠滿足正常使用要求。


            國家鼓勵在除前款規定以外的建設工程中采用隔震減震等技術,提高抗震性能!


            隔減震技術作為目前世界上有效的建筑防震手段,在日本、美國等發達國家得到了廣泛應用,我國自08年汶川地震之后,也開始大面積推廣。但是如何保障好的技術能夠得到充分的發揮和應用,不僅需要技術研究,還需要政策上的支持!稐l例》的這一規定,直接保證了建設工程中的重要建筑的功能,通過提升重要建筑的性能,大幅降低地震災害風險,保護人民生命和財產安全,保證震后抗震救災的順利實施,也是“以人為本、全面設防”的突出體現。


      三、 隔減還是減震


            隔減震一直作為一個專業詞匯在建筑行業中被統稱,實際它包含了兩項技術:隔震和減震。隔震就是采用隔震支座將建筑和下部結構隔離,降低地震輸入;減震就是采用消能減震裝置來消減地震作用,降低地震反應。二者在技術路線上具有較大的差異,對整個建筑的效果和使用上都有較大影響。


            從防震效果上分析,隔震是目前有效的防震手段,沒有之一。一般隔震技術能夠降低地震作用60%以上,在罕遇地震水準甚至能到70%~90%,不僅對主體結構也能對內部的設備設置進行保護,國內外均有大量的地震案例。減震的效果一般很難超過20%,而對于建筑物本身的加速度響應來說,因為目前我國所應用的減震裝置無一例外都會增加主體結構的剛度,所以很多減震結構的加速響應反而要大于不設置減震裝置的原結構。而加速度響應的增加,將給非結構構件和設施的破壞帶來不利的影響,使得“滿足正常使用要求”的規定很難實現。當然,減震裝置通過在主體結構未進入大幅塑性的變形階段就先行開始發揮作用,也同樣可以對主體結構有較好的地震保護作用。從建筑效果上分析,隔震技術能夠降低上部結構構件截面,更有利于上部建筑的設計和使用,而減震技術需要占據上部建筑空間,需要與建筑的外立面及內部墻體設計相協調。從經濟上分析,隔震工程的造價增量主要來源于單獨設置的隔震層、隔震裝置和地下部分,同時上部結構的工程造價會相應降低;而減震技術的造價增量一般僅來源于減震裝置的使用。隔震技術的工程造價增量一般會略高于減震。


           雖然要求采用隔減震技術,那是隔震還是減震,該如何選擇呢?為了回答這個問題,可以從以下幾個方面來說明。首先,條例中包含了這么一個要求“保證發生本區域設防地震時能夠滿足正常使用要求”。何為“正常使用要求”?正常使用要求除了要確保結構主體在震后保持完好以外,還要求建筑內非結構構件、設備和管線能夠在震后能夠正常運轉,以滿足建筑震后功能可持續的目標。


            那么如何達到“正常使用要求”?這就需要在建筑設計階段對結構主體、非結構構件、設備和管線在地震荷載下的損傷狀態做出準確估計。不同于結構構件,非結構構件、設備和管線的損傷狀態還與地震作用下的樓面大加速度有緊密關系。北京地方標準《建筑工程減隔震技術規程》(征求意見稿)中明確給出了不同類型建筑的樓面大加速度限值和層間位移角限值,為震后建筑正常使用的判斷提供了依據。雖然標準終版本并未定稿,相關評價指標是否獲得行業共識仍有待進一步檢驗,但該標準對于實現正常使用要求的工程應用方法值得參考。此外,《建筑抗震韌性評價標準》中也給出了建筑抗震韌性評價的詳細流程與計算方法。


            回到減震、隔震技術的選擇問題上,雖然兩種技術都可以保護主體結構,但隔震的效果更加顯著;此外,采用隔震技術后,上部結構的地震響應為整體平動,大幅降低了各個樓層的樓面加速度和層間位移角,有效保護了建筑內的非結構構件、設備和管線,保證了發生本區域設防地震時能夠滿足正常使用要求。在這一點上,采用隔震技術的建筑結構是一騎絕塵的。同樣于今日開始實施的《建筑隔震設計標準》(GB/T 51408-2021)中第1.0.1條就明確規定了隔震建筑實現“遭遇設防地震后建筑使用功能不中斷”的目標,與《條例》的要求完全匹配。所以我們建議對于具有明確的防災屬性的建筑如醫院、應急指揮中心、消防指揮中心等生命線工程,在執行《條例》時就應采用隔震建筑,對于防災屬性相對不那么明確的其他重要建筑如學校、幼兒園、養老機構等可采用隔震或者減震技術,但在應用減震技術時,應進一步明確所應達到的性能目標,避免大量的無明顯效果的假減震建筑的出現。

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