建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

罗锋

山东鸿运工程设计有限公司医药分公司 山东 济南 250000

摘要：随着经济的快速发展，我国对房屋建筑结构抗震性能要求越来越高，尤其是底层墙体较少，或者某一侧纵向无墙体的房屋建筑。例如，底层为车库或者商铺的房屋建筑，这些建筑存在相同的特点，即对底层的使用空间需求较大，需要大量开洞，导致纵向抗侧刚度分布不均匀，同时水平方向抗侧刚度也出现此类情况。基于此，以下对建筑结构设计中的隔震减震措施进行了探讨，以供参考。

关键词：建筑结构设计；隔震减震措施；浅析

引言

中国国土面积很大，地质地貌条件复杂。在我们的历史中，历史记录中列举了很多严重的地震，这些地震灾害给人们造成了严重的损失。建国后，唐山大地震、汶川大地震、凉山大地震等大地震不仅给当地居民的生命财产造成严重破坏，也给当地社会经济发展造成毁灭性打击，多年来人们的辛勤劳动遭到破坏。调查人员在灾后地震区评估中发现，上述地震区的大部分受损建筑物没有采取适当的防震措施，甚至一些旧建筑物也没有达到当地抗震设计的要求。

1减震技术

冲击阻尼技术是将建筑的某些部分固定并连接到连接的图元。地震过程中，这些紧固件通过自身结构和形状的变化(如压缩、弯曲和偏移)消耗从建筑物底部传导的地震波冷却链，以减少地震波对建筑物上部结构的影响，进而达到减少主体结构振动的目的。当前，减振器建筑减振技术占建筑减振技术应用市场的85%，可在人民口中与建筑减振器相提并论，就像汽车中的减振器通过减振器或液压装置本身的弹簧压缩或变形吸收地震中产生的能量一样。作为一家长期从事军工航天研究的公司，来自美国的泰勒公司在生产研究开发过程中较早时候在减少物体振动方面发挥了积极作用。早在1950年代，美国泰勒公司就开始尝试将阻尼器减振器应用于建筑减振技术，特别是在美国的大型或超大型桥梁、军事建筑和其他主要建筑中，泰勒公司占有近60%的市场份额。阻尼器装置可分为速度依赖性阻尼器、流控阻尼器和复合阻尼器，具体取决于它们吸收和消耗外部能量的方式。其中，速度依赖性阻尼器可通过降低装置两端的速度来输送能量和吸收冲击，而路径依赖性阻尼器可通过消耗装置两端的位移来输送能量和吸收冲击。复合阻尼器结合了上述两种阻尼器的优点。

2抗震设计的重要性

近年来，我国城市地震发生较为频繁，造成了严重的经济损失，并且对人们的人身安全造成了威胁。从房屋建筑结构角度来看，当前大部分房屋建筑设计缺少抗震性能的优化，以建筑建设基本要求为主，因抗震建筑建设技术落后，刚度控制不佳，导致地震灾害对人们的生活造成较大影响。随着城市化的快速发展，城市人口密集度将持续增加，楼房建筑占据比例越来越高。为了打造便利的生活条件，很多楼房建筑以“底商+住房”结构为主，在底层设置了底商，以便人们购买生活必备品。所以，如何加强建筑结构抗震性能，减少地震带来的危害，成为了当前建筑结构设计中重要的待解决问题。

3建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

3.1做好建筑物的体型设计

建筑物的体型设计包括平面形状和立体形状设计，结合地震之后建筑物受到破坏的情况，如果建筑物的平面形状不规则，比如有明显的凹陷或者凸起，就容易在地震之后出现损坏。如果建筑物的平面形状比较单一，以及一些比较规则的建筑物，在地震之后受到破坏的可能性就非常小，如果地震等级比较低，甚至不会受到任何破坏。所以，在进行建筑物的体型设计时，应该优先考虑形状更加简洁的体型，例如采用圆形、长方形、正方形等形状进行设计，避免由于建筑有不规则的凸出部分或者凹陷部分降低建筑的抗震能力。其次，还要避免建筑物的结构不均衡，防止侧翼过长引起建筑物的损坏。因此在设计时，应该结合建筑物的艺术性和安全性，确保建筑物的体型结构满足要求。

3.2科学设计结构抗震体系，设置多道抗震防线

在高层住宅建筑结构设计过程中，应当科学设计结构抗震体系，应当将安全性放在首位，要保障高层住宅建筑结构的稳定性。为提高抗震体系设计水平，需基于高层住宅建筑所在区域的特征，以及该区域地震灾害的发生概率，来制定适宜的设计方案，与此同时还需要考虑经济性，尽量在预期成本资金投入范围内完成。如若条件允许，可以于高层住宅顶层中铺设橡胶层，其能够有效缓冲地震灾害引发的外部冲击力，减轻高层住宅建筑所要面对的外力，使之承受力得到大大提升，取得较好的抗震效果，维护居民的生命财产安全。要根据高层住宅建筑结构的实际情况，来设置多道抗震防线，尽量提高结构的抗震性。需要将抗震体系当作是一个整体，选择具有一定延性的、优质的构件，将其作为高层住宅建筑结构抗震的第一道防线，每一个构件都需要有一定的自我保护能力，等到第一道抗震防线屈服后，后面的防线才会屈服。如若地震等级比较大，那么其外部冲击力机会增大，具有较强的破坏性，当地震防线被冲破后，还有多道防线能够对高层住宅建筑结构进行保护，以避免其受到严重损坏。

3.3结构悬挂隔震

悬置隔热层是指用链条吊建筑结构。地震灾害发生时，为了确保建筑物结构不受地震灾害的破坏，只能将很少的地震转移到悬架结构上。当前结构悬架保温在钢结构中广泛应用。一般来说钢结构分为两个构件，即主框架结构和副框架结构。应用悬架保温技术后，链条辅助框架将悬挂在主框架结构上。地震发生时，主框架结构在地震波的影响下不断摇晃，但次框架结构几乎不受影响，地震可以有效地减小，以确保整个结构的稳定性。

3.4强化试验研究力度，完善检测

就目前的现状来看，我国建筑结构在设计的过程当中仍然存在着各种各样的问题，很多隔震性能并没有得到验证。在对建筑物的隔震结构进行设计的过程当中，模型计算只是其中的一个小方面，采取模拟的方式来进行设定，而在应用的过程当中采取分级法，这一方法主要就是针对水平方向产生的地震影响进行的考虑，因此这就导致在对结构进行设计的过程当中存在着非常大的局限性。这也就导致计算出来的结果和具体的模式在地震发生的实际中是否能够发挥出其真正的效果也成为了未知元素。在研究工作开展的过程当中需要考虑的因素包含多个方面，并且还需要对不同区域进行不同对待。目前，隔震装置的应用存在着比较大的缺陷，相关的工作人员在对这些技术进行应用的过程中也应当不断的进行监测和完善，将一些现代化技术合理的融入到其中，从而为我国的建筑行业发展提供有力的帮助。

3.5吸震减震技术

通过将路基施工设置在原有结构上，地震发生时会重新分配地震能量，通过振动传递、冲击阻尼吸收技术降低对建筑结构的影响。当前，该技术的主要设备分为以下两类:第一，频率调制液体阻尼器。该装置主要依靠水箱中的液体来达到冲击阻尼的目的。地震灾害发生时，变频液体阻尼器水箱中的液体在地震能量的影响下波动，形成侧向力，实现了冲击阻尼的功能。第二，投票给质量阻尼器。该装置主要由弹簧、可调质量块、粘性阻尼器等组成。首先调整装置的自振频率，使其与结构的振动频率相匹配。地震灾害发生时，地震能量集中在协调的质量阻尼器上，从而减少了结构的振动。例如台北101大厦采用了这种减震技术。

结束语

房屋建筑抗震性能的提升，是为人们提供安全活动场所的关键。只有改善建筑结构抗震性能，才能够减少地震灾害造成的损失，为人们的人身安全提供保障。本文以砌体房屋建筑为例，探究此类型建筑抗震性能提升策略。通过调查震害实际情况，提出抗震建筑结构加固方案。计算结果表明，两种加固方法均满足抗震性能要求。决策中，可以根据建筑使用需求，确定最佳抗震设计方案。

参考文献

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