山西省建筑设计研究院有限公司,山西 太原 030013
摘要:本文首先分析了建筑结构设计中隔震减震存在的问题,接着分析了建筑结构设计中隔震减震的有效策略。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:建筑结构设计;隔震技术;应用
引言:
建筑结构设计当中的减震措施要注意减震措施的应用,这里要强调的是对阻尼器的应用,采用不同的阻尼器会有不同的效果,另外对阻尼器位置的布置也对减震效果有很大的影响,在减震策略当中,建筑的平面设计也对减震有一定的影响,只有进行相关的科学性的平面设计,才能最大限度地降低地震给建筑带来的危害。
1建筑结构设计中隔震减震存在的问题
1.1支座受到抗震墙造成的影响
对于隔震减震进行设置时,要最大程度的做好分散设置,但需关注的是,在高层建筑工程附近不得分散布置,否则就会造成抗震墙在地震中增加倾覆力,进而影响到支座的整体拉力。若受力位置较大,则要对抗震减震支座合理进行设置,在实际进行设置时,要确保各支座间距离不得过大,但若距离不大于2米下,就会使得支座间的直径产生一定的变化,对整体结构来说,就要增加负荷,特别是高层建筑工程,就造成拉应力的存在,严重情况还会影响到隔震减震性能,同时降低其自身的变形能力。
1.2建筑物的走向设置对抗震性能造成的影响
地震是较为常见的一类自然灾害,是由于地壳运动造成的,所以,在对建筑工程结构进行设计时,就要对地质结构进行合理分析。这是由于地震出现时,其震向会造成建筑的倒塌,震向是其振动方向,因此,对于整个建筑工程来说,科学选址也是非常有必要的,不仅要深入到现场实地进行考察,还要对地质情况进行了解,同时与震向结合起来,从而确保建筑物走向与震向呈现垂直方向,避免其平行,所以说,建筑物走向与地震的产生相平行,就会增加房屋倒塌的风险。
1.3墙体与防震缝设计问题
在建筑物中,墙体设计时,墙体位置及其墙体厚度,都要合理进行设计。防震缝在建筑物结构中,先要设置其长与宽,以提升抗震性能。但由于地震属于偶然的灾害,因此,在普通区域防震缝往往不设置某种较少设置,而位于地壳常运动的区域是需要经常设置的,受到地震的影响,建筑物以及地面也会出现位移,所以,对于其宽度与长度进行设置过程中,存在着一定的困难性,且运用方面仍不完善。
2建筑结构设计中隔震减震的有效策略
2.1完善隔震策略
第一,特殊材料的合理使用。对于地基来说,是建筑物中直接与地震相接触的,也是震波直接的受力区,所以说,做好隔震策略能够有效提升其效果。经过有效处理,同时铺设垫层,能够有效降低地震波对建筑物造成的影响,提升建筑物的安全性能。在对垫层进行制作过程中,大都使用黏土与砂子,而现阶段人们往往使用沥青为重要隔震材料,且取得较好的效果,在今后隔震中取得广泛使用;第二,基础隔震。此种方式是将隔震装置在基础及其上部建筑间合理进行设置,但受到隔震层位置的不同,基础隔震方法能够降低地震波的传递,这是较为传统且广泛应用的方式之一。在具体进行施工时,也会存在着一些问题,因此种方式适合多层或低层的建筑,但在高层建筑工程中进行使用的话,往往无法取得很好的隔震效果,且还会延长建筑物资的自震周期,增加建筑物的自身重量,对隔震效果造成不利影响。目前,使用较为广泛的方式是摩擦滑移隔震以及滚轴滑移隔震。在对隔震方式进行选择过程中,要根据建筑物的实际情况,提升整体隔震效果;第三,构造策略与维护。建筑结构策略中,包含支座的设置、防炎策略、隔震结构连接等因素。目前,随着建筑行业的不断发展,高层建筑工程涌现,在设计过程中,要重视防震缝以及水平隔离缝的设置,特别是电梯与楼梯等的设置,其隔震设计是非常关键的。除此以外,对于结构的影响因素还包含配线以及配管等设置,在工程使用时,还要强化防震设计的维护与管理工作,在有效保障防震层与防震结构的基础上,顺利开展工作,发挥出其防震作用。使用隔震技术的高层建筑工程来说,需要进行明确规定,完善维护与管理责任,需要对设计者与建设者做好必要说明,同时给予管理者相应的意见;第四,完善维护与保养方法。为了确保对于隔震支座性能提供重要依据,在使用过程中或者震后外观产生损坏等,就要对隔震做好完善的检查与维护策略,对其定期进行维护。在隔震楼梯间、建筑物出入口处,设置警示标志,提醒相关人员对其做好维护说明,同时对于使用时堆放的杂物以及妨碍其移动的行为进行明确。
2.2优化减震策略
在减震中,经常要用到的减震措施首先是对减震技术的应用,减震技术最主要的是要对结构部件进行一个合理的布置,在加装阻尼器时,在位置的布置方面要有一个科学的分析,在对阻尼器的采用上,不同的阻尼器都有不同的效果,在减震效果上也各不相同,只有采购那些技术参数优等的阻尼器,才能更好地满足房屋在地震发生时保证房屋的结构目标不被破坏。除了采购更加优良的阻尼器之外,还应增加阻尼器在房屋结构当中的应用,尤其是高层建筑,更能够实现房屋上下结构的抗震要求,对房屋的整体抗震提供支撑与帮助。
2.3强化试验研究力度,完善检测
目前,我国建筑结构抗震设计方式仍处于发展阶段,对其实际应用较少,且隔震性能没有得到过验证。对于隔震结构进行设计时,模型计算仅是其中一方面,在计算时,采取模拟设定,在应用过程中,往往采取的是分极法,只有水平地震影响进行了考虑,因此,在结构设计过程中,受力情况存在着一定的局限性,计算与模式能否在地震中发挥出真正的效果仍是个未知数。导致地质灾害的因素较多,在对建筑结构进行设计过程中,要对各区域不同的因素进行综合分析,所采取的隔震技术在实际过程中没有明确的资料进行参考,难以对抗震性能进行有效把控。特别是实际遇到地震灾害的时候,抗震结构不仅只对水平地震的影响进行承受,还存在着竖向以及复杂地形造成的地震作用。所以,目前隔震装置的应用仍存在着较大的局限性,相关人员在应用此技术的时候,要不断进行完善与监测,为设计提供科学的基础。
2.4建筑场地的合理选择
对于建筑工程来说,抗震设计与施工过程中,我国出台了相关策略对其做出明确规定,在项目筹备与设计时,对于可能出现自然灾害的区域,还要做好地震评价,结合评价结构完善抗震工作,确保建筑工程的抗震结构。对于建筑场地进行选择过程中,避免在软弱地基以及靠近地震断层带等区域,在项目施工前,要结合地质条件与水文实际,做好调查。为了降低自然灾害对于经济所造成的影响,保障人民居住安全,尽可能不在地震多发区域进行选择,同时要不要危险区域建设工业基地。建筑工程具体进行施工时,砖混结构以及钢筋混凝土是较常使用的结构类型,结合设计要求,选择适合的施工方法。目前,使用较为广泛的是钢筋混凝土,其承载力高且不容易变形,在抗震设计中,此技术具有较多优势。建筑工程防震设计过程中,还要结合各地的方案进行最终确认,避免盲目开展,同时还要结合建筑的性能以及抗震水平合理进行选择。
结束语:
总而言之,建筑工程施工过程中,隔震减震是不可忽略的关键问题之一,想要提升抗震水平,就要在结构设计过程中,进行合理设计。同时结合隔震减震问题,制定完善的抗震策略,降低建筑物的损害程度,提升结构设计的整体质量水平,促进建筑行业的稳定健康发展。
参考文献:
[1]浅析建筑结构设计中的隔震措施[J].廖述礼.江西建材.2016(03)
[2]建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].曹亮.中国住宅设施.2021(08)
[3]建筑结构设计中的隔震减震措施探讨[J].杨友.工程技术研究.2019(23)