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

段力

武汉市规划设计有限公司  湖北省  武汉市 430080

摘要：地震是最常见的自然灾害，地震是由地壳运动引起的，由伴随剧烈地壳运动的强烈地震波产生。根据数据，世界上每年都有无数次地震，小规模地震对人类生活影响不大；而高强度地震给人类生命和财产带来了巨大威胁。当地震灾害发生时，具有隔震减震功能的建筑物只表现出简单的倾斜，建筑物内的陈设与没有隔震减震功能建筑物的陈设差异明显。建筑物在地震中容易受到不同程度的破坏，因为破坏力是从地面产生的，地面的剧烈运动会导致建筑物的高速振动，换句话说，震动是由地基传递到上层的结构。隔震减震设计可以最大限度地降低地震对建筑物、人员的损害并达到抗震效果。

关键词：建筑工程；结构设计；隔震减震；抗震措施

引言

结构设计在建筑工程项目设计中的重要性不容忽视。为了更好地实现结构设计方案的优化，要从隔震和阻尼设计入手。在明确了项目在抗震方面的具体要求后，建筑结构设计人员应采取相应的隔震和减震措施，以确保后续建筑工程项目的结构体系具有理想的稳定性和安全性。当然，针对不同的建设项目，相应的隔震减震措施的选择存在明显差异。因此，有必要引起建筑结构设计师的注意，以避免由于措施的选择或应用不当而对最终建筑结构的抗震设计效果造成损害。

1 隔震减震措施

随着社会的不断进步和发展，中国建筑工程行业也在经历着快速的变革和更新。建筑和土地资源的饱和使建筑工程进入了重建、改建和新建阶段。在中国，对现有建筑的抗震性能有严格的标准，对建筑的高度、层数和整体结构也有非常严格的限制。因此，设计人员需要根据相关规定，确定建筑结构隔震减震设计中的空间分布、建筑面积、建筑高度、建筑位置等内容。同时，为确保隔震减震措施选择的科学性，设计人员需要根据当地气候条件、地震灾害发生概率等客观因素，进一步检验建筑结构设计方案中隔震减震措施的科学性。隔震减震措施的选择是为了有效抵御地震灾害。设计者需要选择安全性高的隔震减震措施，以减少地震灾害对建筑物的破坏。因此，设计者需要优化构件截面的变形能力，以确保建筑结构的安全。此外，在选择隔震减震措施的过程中，设计师还需要综合考虑建筑的结构形式，以确保建筑结构在地震灾害中仍能保持理想的隔震减震效果。例如，当发生低强度地震时，建筑可以保持其结构完整性；当发生中等强度的地震时，建筑会轻微受损，修复后可以正常使用；当发生强烈地震时，建筑物可以保持静止。通常，在选择隔离和减震措施时，设计师大多关注建筑的结构、隔离和减震性能、成本、施工技术等方面。当然，设计人员也会结合建筑的实际情况来采取隔震减震措施，以提高建筑的安全系数。

2 建筑结构设计中的隔震措施

2.1 基础隔震

地基是地震对建筑物影响最直接的部分，也是地震力最直接的作用区域。因此，关键是不断加强基础的基础设施，努力实现良好的隔震效果，这也是最方便和直接的手段。就建筑隔离而言，主要是指对建筑的部分基础设施进行特殊处理。可以铺设一些垫层来逐层削弱地震力，从而减少地震对建筑物的破坏作用，虽然这种方法是传统的方法，但其效果非常理想。其原理是通过削弱地震波和中间材料的影响，不断削弱地震波的能量，从而实现对建筑物的保护。在中国建筑的历史发展中，一些人甚至以糯米为原料建立建筑基础，试图减少地震造成的破坏。虽然这种方法听起来可能不可靠，但在当时的历史情况下，这也是一种相对较好的技术创新，研发人员也意识到基础材料的选择应该具有一定的粘性，只有这样才能达到更好的隔离效果。

2.2 层间隔震

在建筑工程结构设计中应用隔震措施时，设计者往往需要高度重视层间隔震方法的应用，并要求使用一些布置在楼层之间的隔震装置，使其对地震能量波形具有理想的吸收效果，从而达到很强的隔震效果。基于这种层间隔离技术的应用，由于其设计和应用模式相对灵活，其布局也可以考虑所有楼层，因此必然会促进其更强的隔离性能，并有助于实现地震能量波的重复吸收，从而对建筑结构体系形成较为理想的保护效果，并显著降低其破坏程度。

2.3 悬挂隔震

悬挂隔离，又称悬置隔离，是指建筑整体结构设计中对结构的悬挂，悬挂结构可以有效地减少地震对建筑物的负面影响。主要原因是地震后产生的力不能及时传递到悬挂结构上，可以减少地震造成的破坏。大型建筑物通常采用悬挂隔离措施，这些结构大多为钢结构，这种隔震设计方法可以达到良好的减震和隔震效果。悬架隔离通常可分为两种类型：主车架和副车架。主框架的结构用链条连接到主框架上，在地震时也会受到振动，这样当它传递到副框架时，地震能量会比以前小得多，并且可以大大减少地震对副框架的破坏。从以上分析可以看出，在民用建筑结构的隔震设计中，悬挂隔震是一种很好的隔震方法。在结构抗震设计中适当应用可以有效提高整个建筑结构的抗震能力。

3 建筑结构设计中的减震措施

3.1 消能减震

消能减震设计是指在建筑结构中安装消能工，通过消能工的相对变形和相对速度提供附加阻尼，从而消耗输入结构的地震能量，满足预期的抗震和减震要求。传统的抗震设计主要是通过增强建筑结构本身的强度和刚度来被动抵抗地震能量。与传统的抗震设计相比，消能技术在安全性和经济性方面具有无可比拟的优势。同时，随着城市更新迭代的加快，消能减震技术也能显著提高现有建筑结构的抗震性能，在现有建筑结构改造中具有很大的应用价值。结合结构高度和结构体系的特点，各种消能工在具体工程中有许多实际应用。根据项目的实际应用，减震工程中使用的阻尼器类型大多单一，没有结合不同结构体系的特点、要求和局限性进行耗能机理和效率研究，经济性一般。在设计日益精细和高效的情况下，同时结合速度型阻尼器在大变形下耗能效果比小变形状态下差，而位移型阻尼器在大变形下耗能效果较好的特点，目前已有部分项目采用了组合消能减震设计技术。

3.2 机械减震

在建筑结构设计中应用减震措施时，机械减震也是一种重要的设计方法。设计者可以使用无粘结钢支撑减震系统来提高原建筑工程结构的抗震性能，并可以有效地削弱相应的地震能量波。为了更好地促进机械减震措施发挥更理想的作用，最重要的是构建内部钢支撑和包裹在建筑结构中的外部钢管的无粘结效应，从而形成更理想的滑动结构，使相应的滑动结构能够有效地响应地震能量波。当然，除了要求使相应的结构系统更加准确和合理之外，建筑结构设计师往往需要关注机械材料的正确使用，以确保相应的机械材料不仅具有理想的应用性能，还需要予以精细化设计，促使其可以和建筑结构体系形成协调关系，由此才能够形成较为理想的减震成效。

结束语

综上所述，建筑结构设计中隔震减震措施的选择非常重要，它直接关系到建筑工程项目的抗震性能。这就要求建筑结构设计人员根据自身要求和实际情况，合理选择隔震减震措施，以更好地保证建筑结构体系的安全。在此基础上，设计人员还需要确保所有设计标准和基础都得到执行，并确保基于基本结构和主体结构进行优化选择，所使用的结构材料得到良好控制，从而最大限度地确保建筑结构系统的稳定性，确保其具有良好的隔震和阻尼性能，并降低建筑工程在未来地震作用下的可能破坏程度。

参考文献：

[1] 赵雪飞,卢小玉.浅谈建筑结构设计中“隔震减震控制技术”的应用和发展趋势[J].建材与装饰,2019(02):127-128.

[2] 都磊.浅析建筑结构设计中减震、隔震发展趋势[J].建材与装饰,2017(48):136.