浅谈加强建筑结构抗震水平的方式

浅谈加强建筑结构抗震水平的方式

魏汝雷

滨州建筑设计院有限责任公司山东滨州256600

摘要：构建稳定安全的抗震建筑是减少地震之后人员伤亡的主要方式，但构建坚固的结构应当强化对建筑结构抗震方式的探究。本文由多个领域对“刚性杭震”和“柔性防震”等建筑结构防震方式展开了详细的探究，给建筑结构防震领域奠定了良好的基础。

关键词：建筑结构；防震方式；刚性杭震；柔性防震

地震属于不可抗拒的因素，会使人们承受严重的损失，不仅表现在经济方面而且表现在人员伤亡方面。这些年中，许多国家在预防与降低地震伤害方面投入了较多的精力。即便现代科技的发展十分迅速，然而因为地壳内部构成的繁杂性与其运动导致地震的监测存在较大的难度，当今，我们依旧难以有效监测到地震的出现，因此也就难以避免。地震直接伤害人类的情况较少，然而因为地震的出现导致海啸、泥石流等危害会使人们蒙受沉重的损失。特别是当今社会中，通常建筑结构主要由砖石、钢筋混凝土等构成，而且生活区域相对集中，如此，在地震导致的建筑物倒塌等情况，可能造成大量人员的受伤或死亡。因此建设稳定安全的抗震建筑是具有现实意义的。

一、建筑结构防震方式的种类

当今，在建筑结构防震方式中最为普遍的包括以下两类：首先是以往的“刚性抗震”,其可以解释为借助提升建筑结构的强度，实现抗破坏水平目标的方式。在此方式的基础上，设计人员能够借助提升建筑结构的强度来强化结构的抗变形水平，此外还能够借助塑性设计，实现提升结构延性和防倒塌的功能。其次为“柔性防震”，可以解释为消能减震和隔震技术，借助以上两类方式把冲击由“硬抵抗”转换成“软消除”。“隔震”即为把地震实施隔离，在建筑物的基本位置、底部以及上下结构之间配备阻尼设施、隔震器等构成的可以实时整体复位的隔震层，它的目标是拉伸整个建筑结构体系的固定振动周期，减少对上部结构的受到的震感压力，从而实现防震的目标。消能减震可以解释为结构配备能量耗散设施，借助这种设施的形变与能力耗散供给附加阻尼，消耗输入结构能力，从而实现防震的目标。“柔性防震”的两类设计方式皆是借助特定的设备，降低输入到结构上的地震能量，减小地震对建筑物的危害和上部结构对地震的反馈，来实现防震目标的。

二、两类防震方式的对比

1.刚性抗震

针对钢筋混凝土建筑结构而言，当今国际上重点选择的刚性抗震，借助提升抵抗侧向力的组件和加大配筋等方法提升建筑的刚度和延性，从而实现抗震的目标。然而，此类方式却表现出了一些不足，主要体现在以下几个方面：第一，随着建筑的刚度逐渐增加，所承受的地震能量也就越大。第二，不管建筑的刚度如何，在遇到较强的地震时，其抵抗力依然存在上限，依旧会受到伤害，难以确保在这种条件下不受损伤，仅可以实现不倒塌的目标。

2.柔性防震

2.1隔震技术

根据相关资料显示，国内隔震技术的引进比较迟，至2010年，才把抗震标准内的橡胶隔离支座当做隔震技术融入其中，而且认为，这种技术可以运用到底层亦或多层的建筑结构内，因为这种支座的抗拉伸性较差，因此应当对非地震能量下的水平荷载设置一定的约束条件，于硬土场地内十分符合各类建筑的构建。

如果遇到强烈的地震，隔震层为隔震建筑产生形变的重要位置，隔震一般可以让上层建筑水平上的地震加速度产生较大的缩减，从而可以缓解建筑结构受到的破坏。如今，国际上采用的隔离支座重点分为以下两类：滑动隔震支座和橡胶支座。针对后者而言，叠层橡胶支座的选用率超过了90%。当前，经过不断的努力与完善，隔震技术已经趋于健全，无论是理论还是实践方面，都表明了隔震技术的功能与成本方面的绝对优势。然而这种技术的缺点也是十分明显的，那就是仅可以在缓解水平上的地震能量下发挥作用，对于竖直上不得不选择柔性连接的方法疑惑其它方法实现连接，这是为了防止在产生较强的震感条件下，由于水平位移造成的破坏，如此就引起建筑成本的提升。

2.2消能减震技术

借助附加耗能阻尼器的非线性迟滞阻尼或阻尼器降低能量消耗缓解地震对结构产生的压力，来保障主体结构的完好。能量耗散组件重点包含能量耗散设备、墙体、斜撑梁等。能量耗散器包括位移相关型能量耗散器、速度相关性能量耗散器等种类。位移相关型能量耗散器重点包含金属屈服能量耗散器和摩擦能量耗散器。速度相关性能量耗散器重点包含黏弹性能量耗散器和孰滞性能量耗散器。

消能减震技术具备较多的优势：首先，能量耗散组件未能对结构进行有效支撑，即便在地震的时候能量耗散组件产生塑性形变,对于结构的承重的影响较小，可以忽略不计，如此非结构组件就对主体结构提供了有效的保护作用，同时能量耗散组件与隔震支座对比而言极易改变；第二，消能减震技术会摆脱结构种类的约束，符合所有的延性结构，能够用作新建的建筑与抗震加固建筑。第三，运用消能减震技术能够大幅度减少地震能量，使得结构位移与加速度减小。据资料显示，如果可以把消能减震设备运用到结构上，不仅可以从根本上减小地震出现时，结构的地震反应，而且能够从某种水平上减小地震对结构产生的水平上和竖直上的压力，此为消能减震技术与隔震技术之间最明显的差异。

对于结构设计方面，二者依旧存在差异，比如在计算运用隔震技术上部结构的抗震计算环节中，可根据之后水平上影响系数的最大值展开计算，换言之，计算水平地震的地震烈度时，可根据水平上的减震系数减小1.5度亦或0.5度实施计算。采用消能减震技术展开计算的时候就难以减小地震的烈度。同时，有关标准中指出不管是运用隔震技术或是消能减震技术的构成，它的上部结构选择抗震架构的方式可以有效减小，然而减小的数值应当低于1度。

三、建筑结构防震技术运用中的不足之处

即便建筑结构防震技术早已运用到了多种建筑中，然而由于其还处于完善阶段，不管是安全方面或是实用性方面依旧需要深入的探究。即便大多数的设计人员和运用者对于此防震技术都持有赞同意见，然而其熟练水平和合理使用的水平依然需要加强。此外在建筑结构中运用建筑结构防震技术必然会导致成本的增加。

四、结语

综上所述，伴随科技的不断进步，建筑结构防震技术早已融入了城市中的各类建筑中，在运用环节内结构设计工作者应当对建筑结构展开仔细的研究，正确掌控设计需要的各类指标，仔细制定设计方案，实现抗震技术的不断创新，仅有如此，才可以从根本上设计出抗震功能完善的现代建筑。

参考文献：

[1]王景龙谈对建筑结构防震杭震的探讨[J].中国科技博览,2010,8:318.

[2]杨建江,林杨某教学楼杭震加固及结构形式改造[J].建筑结构,2011,8:153-156.

[3]贺云建筑物受震破坏的原因分析及现有房屋的杭震加固措施[J],河北职业技术学院学报,2011,4(3):41-43.