建筑结构设计中的隔震减震策略分析

建筑结构设计中的隔震减震策略分析

王应龙

建华建材（湖北）销售有限公司  湖北 武汉  430000

摘要：在建筑结构设计中落实减震隔震设计是必不可少的，本文对当前我国建筑结构设计中隔震减震存在的问题进行分析探讨，对现阶段常使用到的建筑结构隔震减震措施，如基础隔震、悬挂隔震、加固减震、无粘结钢结构体系进行分析、探讨，增强建筑结构减震隔震的设计功效。设计师在对建筑结构进行设计管控的过程中也需要充分考量不同建筑主体结构的受力特征以及当地的水文条件，采取行之有效的隔震减震设计措施，以此来增强建筑主体结构的抗震性能。

关键词：建筑结构；隔震减震；策略

引言：当前在对建筑结构减震设计管控过程中，设计师以及相关工程人员应当分析当前建筑结构中常见的隔震减震要求，对比建筑主体结构设计标准，采取前期精细化、高效化的设计管控，选取新技术、新材料，进一步增强建筑结构的抗震性能。

一、建筑结构设计中隔震减震存在的问题分析

（一）墙体与防震缝设计问题

在当前建筑施工建设以及前期施工设计过程中，施工方以及设计师需要对墙体结构进行规范化设计管控，在落实对建筑减震隔震设计期间，设计师以及工程人员需要对墙体位置、厚度进行细致分析评估，选取行之有效的设计策略。一般情况下，在建筑物抗震设计中会结合防震缝的使用，借助防震缝能够提升建筑物的抗震性能，但是在设计防震缝时设计师也需要参考减震隔震需求，对防震缝的设计长度、宽度进行细致全面地分析，以此来增强整个建筑结构的抗震性能。由于地震的发生具备偶然性、突发性，在对防震缝进行设计管理的过程中，我国大部分建筑企业对设计规范往往未引起足够的重视，一般情况下在某一些地壳运动较为活跃的区域设置防震缝的标准相对较高，然而我国建筑企业在设置防震缝时还存在防震缝设计不达标的问题。由于其缺乏基本的防范意识，大部分企业所设置的防震缝更多是应对相关部门机构开展的质量检查工作，未能发挥防震缝应有的作用。

（二）建筑走向对抗震性能的影响

地震主要是地壳运动产生的，因此相关设计人员在设计防震结构时也需要对当地的地质结构进行分析、评估。在发生地震时，地震的传播方向会给房屋产生较为明显的震动影响，在建筑设计过程中，设计师需要参考当地的地质情况以及可能发生地震的方向，尽可能保证建筑物的设计走向与震向呈现出垂直状态，避免两者相互平行而导致建筑物在地震中出现倒塌。但是部分房建单位在对房屋设计过程中却忽视了对当地地质水文条件的分析、评估，未严格秉承震向与建筑方向相互垂直的设计理念，从而导致建筑物不具备优异的抗震减震性能。

二、建筑结构主要的隔震减震措施

在建筑结构主要的隔震减震措施中涉及基础隔震、悬挂隔震、地基隔震、加固减震以及无粘接钢结构体系，工程师以及相关设计人员应当参照当地的水文结构、地质条件选取行之有效的减震管控措施，以此来增强建筑主体结构的隔震减震性能。

（一）基础隔震

要想进一步增强建筑隔震减震性能，安装隔震装置是必不可少的，隔震装置通常放置于建筑物的上层结构主体中，通过与建筑物的柔性连接，构建完善的隔震系统，相关系统能够有效减少地震波对建筑物高层结构所带来的不良影响，从而增强建筑物的减震作用在隔震结构中包含多个组成部分。而基础隔震主要是利用减少上层结构位移来减轻高层结构的震感，确保建筑上层结构能够平稳、牢固。相关技术在当今建筑领域得到了广泛使用，而为了增强基础隔震的经济性，现阶段我国建筑领域也结合了橡胶钢板所构建的隔震体系，进一步增强了隔震效果，但是相关隔震技术还无法做到对竖向地震波的减震处理。

（二）悬挂隔震

顾名思义，悬挂隔震主要是将建筑主体结构通过悬吊实现与地面间接接触，阻碍地震波向建筑主体传递。悬挂隔震主要是将建筑悬挂在钢架体系中，该体系主要由主框架和子结构所构成，子结构主要承担起建筑物的大部分质量。悬挂隔震在当前火电厂以及桥梁建筑中的使用相对较为常见，此外随着阻尼器技术的不断革新优化，悬挂隔震技术也得到了进一步发展。

（三）地基隔震

地基隔震技术主要是将建筑物与地面基础之间借助某一类特殊介质进行连接，而此类介质能够承担起缓冲地震波的作用，在地基隔震技术中，工程师以及设计单位需要选取优质的地基材料，比如可以结合滚动钢球、磁悬浮将建筑主体结构与地基分隔开，以此来达到减震隔震的效果。此外，大部分房建企业为了提高地基隔震的性能也会结合砂层材料的使用，但是砂层材料会在使用过程中逐渐流失，久而久之便无法承担起减震隔震的作用。当前大部分建筑物所使用到的隔震垫层材料得到了进一步优化、完善，比如结合叠层橡胶，将其取代传统沙子，并且在部分橡胶垫中也会增添钢板，实现两者良好粘合，最终构建起一套完整的减震体系。但是此类隔震减震体系的材料价格相对较高，不适用于地震多发带大规模使用。而随着科学技术的发展革新，在研发出不同属性的隔震材料之后，新型垫层材料也将完全取代老旧的橡胶垫，比如当前结合改性阻尼沥青材料进一步降低了地基隔震造价，提高了减震隔震的效率。

（四）加固减震

在建筑工程抗震设计过程中，设计师需要结合适当的加固处理方式，达到对建筑减震管控的功效。在现代建筑设计中，设计师需要对部分建筑工程进行加固减震管控，在此期间会结合阻尼材料的使用，并且在加固减震设计中，设计师也会考虑在整个建筑结构的连接部位、钢结构部位增添相应的消震装置，以此来增强整个建筑结构的抗震性能，比如在当前加固减震技术中涉及到的植筋技术，相关技术主要是利用混凝土包裹钢筋，以此来提高建筑主体的减震能力，而在对植筋类型进行选取、选用的过程中，设计师可以严格参照建筑需求，比如可以增添相应的锚筋，增强整个体系的减震作用。加固减震技术在当今高层建筑结构的减震设计中相对较为常见，同时在跨度相对较大的工业厂房，结合加固减震技术的使用也相对较为常见，结合相关技术的使用不会改变原有建筑的空间布局，因此相关技术具备较强的适配性、适应性。

（五）无粘结钢结构体系

无粘结钢结构是一种相对较为机敏的减震支撑结构，其主要设置在核钢支撑与混凝土之间，通过构建起一个滑动位移面来起到减震作用。具体来说在高层建筑设计中结合钢结构的使用相对较为常见，但是结合纯钢材料的使用往往无法达成良好的建筑抗震效果，在此过程中借助钢框架支撑结构能够有效改善传统纯钢结构抗震性能弱或在面对地震时出现大位移的情况，借助钢框支架能够有效抵御地震时建筑出现大位移的情况，但是钢框架支撑结构却不具备较强的抗形变能力。因此为了综合钢框架与纯钢结构特性，研发人员近几年来也研发出了全新的避免屈曲支撑结构，通过对支撑杆件定向化、精细化地改造，得到完善的无粘结支撑管理体系，相关体系能够应对地震水平作用力，减少滑移，且具备优良的减震性能。

三、结束语

总体来说，当前在对建筑结构隔震减震设计过程中，设计师需要分析建筑主体结构的力学性能，参照当地的地质环境、水文条件，对建筑主体结构进行精细化、高效化地设计管控，采取行之有效的管控方式，同时在减震隔震设计中对新材料、新技术进行不断地研发创新，增强建筑主体结构的隔震减震性能。此外，我国相关部门、机构也应当进一步规范建筑行业的发展，引导建筑企业在设计过程中优化设计内容，促使建筑行业面向积极、正向的方向进行发展改革。

参考文献：

[1]梁博, 张德龙, 李杰. 建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J]. 产城:上半月, 2022(1):2.

[2]李加才. 浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J]. 工程技术:全文版, 2022(16).

[3]从飞. 浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J]. 建材发展导向, 2020, 18(9):1.