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東汽醫院軟鋼阻尼器施工技術

四川國方建筑機械有限公司

1、工程概況

本工程為東方電課團德陽市東汽醫院災后重建項目，該項目是香港全資援建的項目，也是香港援建的300多個項目中唯個采用消能減震技術的項目 ,項目得到各級領導的重視,溫家寶總理曾先后5次到該工地指工作，香港特首、四川省各級領導也多次到該工地指導工作。

整個項目共3棟建筑,均采用鋼筋混凝土框架結構。抗震設防烈度: 7度;設計基本地震加速度: 0.10g;設計地震分組:第二組,建筑場地類別:П類場地,框架抗震等級:二級，結構的安全等級:二級;結構設計使用年限: 50年;地基基礎設計等級:丙級。

2、生產及檢測準備

綜合了廠家信譽、業內知名度、生產工藝流程、生產設備等多方面因素后,選定生產廠家，公司對阻尼器生產過程進行了定期跟蹤,確保阻尼器生產質量。完成全部生產任務后,首先由生產廠家自查自檢,確保每個出廠的阻尼器都是合格產品。然后由業主、監理和施工方一起對阻尼器進行 隨機抽樣,并現場簽字確認,抽檢數量符合國家規范和設計文件要求,然后直接密封運至檢測單位進行檢測。

3、檢測

經過各方確認,檢測單位定為廣州大學，廣州大學是《建筑消能減震技術規程》( 正在撰寫中)主編單位。廣州大學是《建筑抗震設計規范》( GB5011-2001)、《 建筑抗震設計規范》(2008版)( GB5011-2001)、《建筑抗震設計規范》(GB5011-2010 )的參編單位。同時廣州大學工程抗震研究中心和華中科技大學是國內僅有的兩家建設部認可的”建筑工程隔震減震產品型式檢驗檢測基地”。任何隔震減震產品不通過型式檢驗,無法走向市場。

香港發展局助理秘書長盧敬賢一行三人作為項目觀察員身份參與該實驗,廣州大學周云教授、博導作為該由試驗項目的試驗方負責人,吳從曉博士作為試驗的聯系人和實驗員,東汽醫院重建辦、監理公司四川綿竹東方工程咨詢設計有限公司和我公司都對此次阻尼器的檢測非常重視。

試驗當天,各方在會議室討論試驗方案以及如何確保試驗結果的準確性和正確性,確定實驗方案后，各方一起考察了實驗室并著重聽取實驗中心關于試驗臺運行情況等的匯報。

3.1測試目的:

為非認本案采用之位移型膽尼器是否具有穩定良好之消能能力及非線性遲滯行為。

3.2參考規范標準:

參考《建筑抗震設計規范》( 2008版) (GB50011-2001)、《建筑抗震 設計規范》  (修訂報批稿)( G011201、《建筑消能阻尼器》 (JG/7209-2007 )中術語和定義的相關內容。

3.3實體試驗測試方法:

依設計圖制造位移型阻尼器實體組件,裝置于雙軸向試驗機臺上、下附加電路板間,將測試組件上、下板以螺栓鎖固于雙軸向試驗機臺螺栓孔位上,測試時以  表MTS控制系統控制油壓制動器行程,水平方向油壓制動器則采位移控制。

位移型阻尼器之試驗位移為考慮最大地震作用下反應位移,并于此位移作用下反復循環加載6次。要求在最大考慮地震作用下阻尼器位移量需達到+20δy ,且阻尼器在此位移作用下所對應力需達到1.5倍設計屈服強度，其中δy為設計屈服位移。

在反復循環試驗進行時,阻尼器水平方向力與位移關系。可藉由油壓制動器上之荷重元與位移計量測而得。為了避免測試組件與機臺接合螺栓可能產生些微滑動而影響量測數據,所以在測試組件上、下板之間再加裝位移計,以量測阻尼器與上下端點間實際相對位移量，并將訊號傳送至MTS控制系統,同步記錄油壓制動器上位移計及荷重元訊號。

將實體組件測試控制行程輸入MTS控制系統,整個測試過程均自動控制及記錄數據。實體組件測試控制行程請參見表1。位移型阻尼器性能與溫度及頻率無關,故實體組件測試時可不需考慮。

3.5實體試驗測試合格標準

5.1在每一位移量試驗之下,其受力與位移曲線有非負值之增額承載容量。

5.2在每一位移量試驗中,一實體消能組件在任 -循環中之有效剛度,其差異不超過平均有效剛度之士

15%。

5.3在每一位移量試驗中 ，一實體消能組件試體在任-循環中于零位移所對應之最大、最小與所有循環之最大、最小力平均值之差異不超過15%。

5.4在每一位移量試驗中,一實體消能組件試體在任一循環中之遲滯 循環面積不超過平均遲滯曲線面積之土15%內。

5.5在每一位移量試驗中,每一試驗所得之平均有效剛度，在零位移之平均最大、最小力及遲滯循環之平均面積(WD)均應落在設計值之內,其差異不超過5個循環面積之15%內。

5.6阻尼器在t208y位移作用下所對應之力量需達到1.5倍以上之設計屈服強度。

3.6理論曲線與實驗結果曲線對比

阻尼器理論滯回曲線如圖6,試驗滯回曲線如圖7，兩者形狀完全一致,滯回曲線飽滿,說明其耗散地震能量的能力強,符合設計要求。

4、施工

阻尼器施工的重要環節是要保證阻尼器在安裝過程中不受力,具體措施就是要保證安裝過程的高精度。為此,我公司制定了預安裝方案來解決施工中可能存在的問題,同時又保證了工期。圖8為預安裝方案中采用的與阻尼器尺寸一致的金屬框,該金屬框可調整,最終能達到誤差在t0.5mm以內。準確的量測和定位阻尼器的安裝位置也是施工中的重要一環,為此公司投入多臺精密儀器進行量測以保證施工誤差在土1mm之內。

將阻尼器安置到結構中,進行焊接,角焊縫應考慮焊接順序,盡量減少焊接變形;過程中注意焊接對原結構可能造成影響,及時解決處理問題。焊縫表面無裂紋、無焊瘤、無焊渣、無氣孔、無飛濺物、無弧坑(如圖9)。焊縫的熔透要求和焊腳尺寸要求須符合圖樣規定要求和規范規定要求。由于阻尼器本身受力特點決定施工必須精細化,盡量使阻尼器在施工過程中不受力,為此焊接時須在阻尼器長邊方向兩邊同時施焊,以減少焊接應力對阻尼器的影響。

按照施工圖及相關國家規定要求,進行防腐、防火處理(如圖10)。會同甲方和監理單位,對阻尼器施工進行竣工驗收,并做竣工資料及維護保養方案。圖11為美國記者團考察工程,圖12為香港發展局、業主、監理、施工方工程竣工后在阻尼器前合影。

5、結語

從工程開始至最終的竣工驗收,香港發展局都保持密切關注,進入實驗臺量測尺寸,安裝效果也親自查看,事必躬親,顯示了香港發展局對該工程的高度重視。我公司上下也非常重視該工程,佟建國董事長多次帶領技術人員在工程一線處理工作,總之，該工程收到了國家領導人、香港政府、業主、監理和我公司的高度關注和重視。

東汽醫院工程工程是消能減震技術在公共建筑應用的又一成功典范,工程的竣工及投產說明了四川省乃至境內在消能減震技術的應用的成熟,同時也說明消能減震技術逐步的在全國推廣應用開來。