隔震减震在建筑结构设计中的措施探析

隔震减震在建筑结构设计中的措施探析

黎达满1易华亮2

黎达满1易华亮2佛山市岭南建筑设计咨询有限公司广东省佛山市528200

摘要：随着我国国民经济不断的增长，我国建筑行业逐渐成为经济发展的重要推动力，但是随之而来的问题也是不容忽视的，尤其是高层建筑的抗震性能。这里分析了高层建筑抗震减震设计中存在的诸多问题，并且提出了高层建筑抗震减震设计的基本方法。

关键词：隔震减震；建筑结构；设计；措施

概述随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，在工程设计中贯彻执行国家抗震法律及规范，增加民用建筑的抗震能力和抗震性能，使其在地震时和地震后能基本保持预定的使用功能从而最大程度降低地震对生命财产的危害影响是每个工程设计人员所肩负的职责。结构隔震技术以其优良的减震效果、安全性、耐久性、经济性、实用性，在建筑工程中应用日趋增多。为响应贯彻国家“建质[2014]25号”和“晋建质宇[2014]115号”文件并使该设计方法更加有效发挥其优良的抗震性能，笔者认为有以下几点内容在工程设计时应加强重视。

1.隔震建筑概述（1）隔震建筑由基础结构、隔震支座和阻尼器构成的隔震层、以及上部结构组成（2）对于地震作用以外的荷载和外力隔震建筑的设计和传统结构相同。

（3）在研究设计地震动输入时的建筑反应的基础上投计隔震层和上部结构这些分析研究可以对建筑物的横向和纵向独立进行。

（4）假设上部结构为刚体时适当配置隔震支座和阻尼器避免隔震层出现偏心根据设计地震动输入反应分析所得到的隔震支座的最大位移和最大轴力，以及阻尼器必要的能量吸收能力要确保在各隔震装置的容许值范围内.（5）针对设计地震动作用下的应力可以对上部结构进行容许力设计。

（6）基础结构和传统建筑一样要使其不发生过度沉降、转动或水平移动。

2在建筑工程结构中应用、推广隔震技术2.1政府的支持隔震技术与传统的抗震技术有更明显的优越性，使隔震技术在工程结构中的应用受到了政府相关部门的关注与支持。现在随着我国相关部门的深入研究，再结合我国的国情，使得隔震技术在我国的发展己经相当的成熟，形成了适用于我国国情和我国实际建筑特点的整套技术。

我国在研究隔震技术的阶段，政府投入了相当大的人力、财力。从1989年开始，隔震技术在自然科学基金会、省市科委和建设部的支持下，已经在各高校、设计院、科研所、施工单位开展技术教育和普及，使得近年来我国的隔震技术取得了很大的成果，而且在政府的支持下将研究成果推广应用到房屋工程结构中，大大增加了房屋结构的安全性，也缩短了我国隔震技术研究和推广的进程。

2.2借鉴外国先进的技术我国的隔震技术之所以能够在短时间内就取得大的研究成果并迅速推广应用到房屋工程结构设计中有一个不可忽视的因素，那就是借鉴外国先进的科学技术和研究成果。因为我国的隔震技术起步相对较晚，我国开始研究的时候，国外的专业人员就已经研究出了一定的成果而且也有了很多应用成功的经验，所以在我国开始研究的时候就开始借鉴这些先进的经验和成果，并且再结合我国的实际特点来完成设计、施工、维护、相关产品开发等各项技术，并且建立了生产技术和产品检验等一套完整的规范标准，所以才能在短时间内就取得了很大的成果，并将这完整的理论、技术、标准都应用推广到房屋工程结构设计中去。

2.3有针对性的研究成果我国的隔震技术是针对我国房屋工程结构的特征去研究的，将研究出来的原理、技术、相关产品都应用实践到我国的房屋工程结构设计中去，将我国的中高层建筑和砖混结构作为研究的重点对象，这样有针对性的研究成果的应用可以大大地提高我国房屋结构的安全性，给我国延性比较差的砖混建筑寻到可行的减震方法，所以隔震技术在我国的房屋工程结构设计应用和推广都是非常可行的。

3.高层建筑抗震减震设计中存在的问题地震作为一种多发性、随机性、破坏性强的自然灾害，所造成的危害不可忽略。要想做好高层建筑的抗震减震设计，就必须了解高层建筑抗震减震设计中存在的问题，高层建筑抗震减震设计中主要存在的问题有以下几个方面：1）建筑物超过限制高度。我们知道，钢筋混凝土结构造就的高层建筑是有一定的强度和刚度的，这就决定了其高度要有一定的限制。但是，现今不断增加的世界新高度，成为了一种潮流。其实忽视钢筋混凝土的高度限制危害是非常大的。

2）地质达不到要求。城市化进程催生的不仅是经济的进步和文明的发展，也催生了许多高楼大厦。人口的高度集中化导致许多城市开始选择高层，甚至是超高层建筑。这就导致了许多建筑没有选择适宜的地址，地址的地质要求根本没有达到，这本身就给建筑物的抗震减震带来了严重的问题。

3）材料性能不达标。一些高层建筑物在施工时选用的材料没有达到要求，不仅增大了建筑物本身的负载，而且不能达到抗震减震的目的。

3.高层建筑抗震减震设计的基本方法针对高层建筑的抗震减震设计，我国出台了最新的《建筑抗震设计规范》GB50011-2010和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010，用于指导高层建筑抗震减震设计。传统的抗震减震设计方法中，通常是依靠结构自身的延性来消耗地震作用的能量，但是这样存在这严重的问题，当能量消耗弹尽时，楼层的结构也已经造成严重的破坏，即使能够修复，造成的费用也超过了建筑本身的价值。将现代控制理论应用于建筑工程领域以后，建筑抗震减震设计方法就改变了。

1）减少地震能量的输入。在建筑初期抗震减震设计中必须经过严格有效的计算，来保证结构的变形能力要满足在预期的地震作用下的变形要求，尤其是各层之间的位移延性比。选择合理的地址可以有效地减轻地震能量的输入，合理切实地减小共振等地发生。

2）广泛采用消能减震设计和隔震技术。现行的抗震结构体系是延性结构，这种结构以消耗地震能量为主要目的，承受地震以后造成不可逆的后果。在未来的建筑设计的发展中，这种结构已经不能够满足现代防震的设计。那么新型的隔震技术的应用就变得势在必行。

3）材料的选择。材料的选择必须经过严格有效的计算分析，以便使材料满足一定的强度、刚度以及延性。抗震减震设计时，必须因地、因情况不同选择不同的材料，千万要杜绝为节省成本一律选用低性能的材料，或为保证抗震减震设计一律使用最高性能材料。合理选用材料不仅能够保证建筑物的抗震等级，而且不会造成优质材料的浪费。

4）高层建筑自身结构的合理性。高层建筑自身结构的合理性也是不可忽视的，合理的结构可以有效地减轻自重，这样高层建筑本身就对地基的负荷较小。

5）高层建筑应该设计多层抗震防线。高层建筑的抗震减震设计最起码的目的就是防止建筑物的倒塌，那么建筑物在抗震减震设计上就必须设立多层防线，这样才能够保证将建筑物的损害降到最低。

高层建筑抗震减震的结构设计方法已经脱离了原来简单的硬抗的模式，现在的抗震设计主要是体系抗震减震措施，当然这也要求设计人员积极发挥主观能动性，对不同的情况采取不同的防震减震措施，而且要积极应用现代科技的成果，例如计算机模拟等诸多措施，切实有效地提高高层建筑的抗震减震能力，预防灾难的发生。

4.结语现代科技的进步为超高层建筑提供了保证.也为抗震减震设计提出了更加严格的要求，同时也为抗震减震设计提供了更多的方法和技术保障。

相信高层建筑的抗震减震设计会有更好的发展和长足的进步，能够最大限度地保障人民的生命和财产安全。

参考文献：[1]张旭东.建筑结构消能减震控制方法[J].内蒙古石油化工，2014，（24）：55-56.[2]张雪梅.建筑结构消能减震设计理念内蒙古石油化工[J].电器开关，2013，（23）：73-74.[3]吴继军.浅谈房屋建筑工程的隔震结构设计[J].江西建材，2014，02：33.[4]阴毅.谈建筑结构隔震设计中应重视的内容[J].山西建筑，2015，02：38-39.