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

董钰君

武汉惠合生工程技术有限公司湖北武汉 430070

摘要：如今，建筑的抗震问题受到了人们的广泛关注，采用合适的防范措施来增加建筑的抗震性能是建筑工程中非常重要的一部分。与此同时，采用合适的隔震减震措施可以保证建筑的稳定性和安全性。在进行建筑结构设计时，除了要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震时不坏，中震时可修，大震时不倒塌。

关键词：建筑结构设计；隔震减震；措施浅析

1建筑结构隔震减震介绍

隔震就是在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由叠层橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。其特点如下：（1）隔震属于半主动抗震技术，建筑中下部实施，难更换。（2）隔震效果最彻底，降低地震作用50%～80%。（3）适用于多高层建筑，在高烈度区技术经济效益尤为明显。（4）隔震构造要求高，隔震层构造做法复杂，要单独考虑防火，存在维护。消能减震指在房屋结构中设置消能器（阻尼器），通过消能器的相对变形和相对速度消耗输入结构的地震能量，给结构提供附加阻尼，达到预期防震减震要求。其特点如下：（1）消能减震属于半主动抗震技术，抗震抗风，易更换。（2）减震效果好，降低地震作用15%～40%。（3）适用范围广，几乎适用于所有结构形式和建筑高度，包括多高层、超高层建筑、大跨桥梁等。（4）产品种类多，技术复杂，影响上部建筑，构造相对复杂，需要进行防腐处理，注意维护。

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

对于减震来说，与隔震策略有所不同，建筑方法通常是合理利用建筑物以外的所有部件，加大建筑物自身阻力，将地震能量进行消耗，以减少地震对于建筑物的损害。建筑无件由于存在着一定的多样性，其中，最为关键的是效能器与阻尼器，通常将这些装置分为滞回器与粘滞器，在施工中得到广泛应用。一是对于新建建筑物结构设计时采用减震策略。受到自然灾害的影响，人们安全意识不断提升，同时产生了新的建筑理念。为了满足社会发展的实际需求，人们也更加重视减震设计，在设计时，要对基础位置进行有效处理，从而达到减震的目的。多数减震装置是为了完善后期工作而准备的，同时也对后期防震能力进行有效补充；二是对建筑物强化抗震加固方案，同时完善减震策略，在具体施工过程中，要在没有施工前进行，若超出此阶段就无法取得较好的减震效果。对于已成型的建筑物进行加固，就要减弱抗震效果，因此，就要采用消能减震的方式达到减震的目的，但此种方式会增加成本，还会使施工变得更加复杂。

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。

3结语

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

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