建筑结构设计隔震减震技术浅析

建筑结构设计隔震减震技术浅析

谈军成

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摘要：随着社会经济水平的提高，为了优化城市布局，解决城市人口居住问题，很多高层建筑在城市中拔地而起，但是在高层建筑中，建筑结构的合理性是十分重要的，建筑的抗震能力直接关系着人们的生命安全，因此这就需要设计师，能够利用一切技术手段，通过科学有效的抗震措施，来保证建筑设计的切实可行性，使建筑的整体质量能够得到有效地提升。

关键词：建筑；结构设计；隔震减震技术

引言

建筑结构设计中正确采用隔震减震措施，可有效避免或减轻地震对建筑结构的影响以及对人们生命财产安全的威胁。在建筑结构设计中，应有效采用隔震减震技术作为抗震策略。常见的隔震技术有地基隔震、悬挂隔震、基础隔震、层间隔震等；常见的减震技术有：设计无粘结钢支撑体系、采用消能减震装置进行抗震加固、合理布置结构的平面与竖向。另外，科学合理选择建筑场地和施工工艺，也能实现较好的抗震效果。

1隔震减震措施的衡量标准

关于结构的性能需求，目前的抗地震设计准则中主要有两种表示方法：一种是根据破坏的等级来表示，一种是按照其应用的重要性按隔震减震装置的保护等级来表示。建筑结构损伤可分为未受损和在一般维护下受损，可修理或倒塌；地震设防分为甲、乙、丙、丁四类。在某些钢筋混凝土建筑结构中，现行规范以普通维护和倒塌的分层变形角度作为定量指标，而在各种防震级别中，则采用了不同的防震方法。举例来说，乙级建筑采用的防震措施标准要比丙级建筑的有关规范要高一级。如果按照设计要求采取相应的抗震措施，那么在遭受与当地设防强度相同的地震冲击时，乙级建筑受到的破坏程度要比丙级建筑要小一些。在遭受该区域罕见的地震冲击时，乙级建筑的抗坍塌性能显著高于丙级建筑。

现行《抗震鉴定标准》中所提出的“建筑总体的抗震能力按量进行划分”，可以从不同功能要求的建筑物结构所具备的抗震能力进行划分。根据目前的地震设计标准，将丙型建筑结构的设计看作是符合基础承载力的结构，并将其承载力与变形能力相组合，作为建筑结构整体抗震能力的基础值；对于乙类建筑具有高性能的建筑结构，其整体抗震能力应该小于基础数值。具体的取值高低可以依据其性能需求来决定。

2建筑结构设计中隔震减震存在的问题

2.1隔震减震支座会受到抗震墙的影响

如果在进行隔震减震设计时，没有结合建筑的实际情况和特点以及抗震墙承载能力，那么就很可能会导致减震失效。减震设计和隔震设计的不合理性或者是间隔过大，在地震发生时，建筑的倾覆力在不断增加的同时，会对抗震支座的拉力产生一定的影响，导致抗震能力降低。在设计抗震减震支座的时候，应该考虑到当地的地理环境，以及建筑物的实际情况，在受力面积较大的一面进行支座的安装和设置，此外还要充分的考虑到隔震减震支架，可能会受到拉力影响的一些因素，在进行设置的时候就要采取有效的规避措施，不然受到拉力的影响就会降低了实际的减震效果。

2.2建筑物走向对抗震的影响

在高层建筑中，抗震设计尤为重要，也是建筑结构的一个重要组成部分，高层建筑在发生地震的时候，根据地震的方向，所产生的建筑走向情况十分明显，而且这一走向也会直接对减震、隔震产生一定的影响。我们都知道，地震是由于地壳运动的原因所造成的，对此在进行建筑设计的时候，就需要相关的设计人员结合建筑地点的实际情况，以及所在地区的地质结构，气候情况等进行全面的分析，确保在建筑建设的时候能够符合当地的地质特点，以及地震方向来进行。避免出现建筑物和地震方向呈现在同一个水平方向，这样会加剧地震带来的建筑损坏。如果保证建筑和地震走向处于垂直状态下，则可以很好地避免这一问题，还能够大大地减少地震给建筑带来的损坏。

2.3建筑结构的选择产生的影响

传统的建筑抗震能力不强的主要原因也是因为，建筑结构选择的不合理，降低了减震，隔震的力度，而且传统的框架结构主要的特点就是剪切变形，这种结构不利于发挥减震和隔震设计的优势。所以现阶段通常都是橡胶支座来进行隔震设计，这样能够使得隔震效果大大提升。

3建筑结构设计常用隔震减震措施

3.1地基隔震

建筑工程项目整体结构布置中，地基结构的重要性不容忽视，其作为直接针对地震作用力进行阻隔的首要结构层，确实发挥着重要隔震作用，应该由设计人员结合实际状况进行优化布置。一般而言，为了促使相应地基结构可以形成较为理想的隔震性能，往往可以借助于软粘土或者是砂垫层手段，力求在不影响建筑工程项目整体结构稳定性和承载力的基础上，有效提升其对于地震波的吸收效果，避免建筑结构体系在地震作用下出现严重受损问题，成为建筑结构保护的重要部分。

3.2基础隔震

针对建筑工程项目基础结构进行隔震处理同样必不可少，设计人员应该重点从基础结构以及上部结构着手，根据不同隔震要求，合理设置隔震层，促使其能够对于地下传来的地震波形成较为理想的应对效果。当前比较常用的基础隔震方式有基底滑移隔震、夹层橡胶垫隔震以及混合隔震等不同方式，设计人员不仅仅需要结合实际状况予以优化选择，同时还需要重点考虑到相应隔震装置自身应用状况，保障其能够对于地震能量波予以有效减弱，由此针对建筑工程项目上部结构形成较为理想的保护，降低可能出现的破损程度。

3.3消能减震

建筑结构设计中应用消能减震方式较为常见，其主要是借助于建筑工程项目自身结构附加阻力值的提升来达到减震目的，要求确保耗能结构元件可以得到理想运用，由此实现对于地震能量波的吸收，形成良好的建筑结构保护功能。基于这种消能减震措施的应用而言，其往往表现出了较强的适用性，不仅可以在一些新建工程项目中应用，还可以在既有建筑工程项目中予以改造应用，由此同样达到了较为理想的消能减震目的。消能减震措施不仅仅可以在钢混结构中发挥积极作用，在钢结构中同样也能够形成良好作用效果，整体结构体系的保护功能较为突出，成为当前颇受重视的减震措施。当然，为了更好提升消能减震效果，建筑结构设计人员往往还需要重点关注于恰当消能减震装置的选用，比如对于塑性阻力器、粘滞阻力器或者是摩擦阻力器，都应该进行深入分析，结合建筑工程项目结构体系予以恰当选择，促使这些消能减震阻力器可以恰当融入其中，进而对于相应建筑结构体系发挥出较为理想的保护功能。

3.4机械减震

在建筑结构设计中应用减震措施时，机械减震同样也是比较重要的设计方式，设计人员可以借助于无粘结钢支撑减震体系，促使原有建筑工程项目结构的抗震性能得以提升，相应地震能量波可以得到有效减弱。为了较好促使机械减震措施可以发挥出较为理想的作用价值，最为关键的就是构建建筑结构内部钢支撑和外部包钢管的不粘结性效果，由此形成较为理想的滑移结构，促使相应滑移结构能够有效实现对于地震能量波的积极应对。当然，除了要求促使相应结构体系较为精准合理外，建筑结构设计人员往往还需要重点考虑到机械材料的恰当运用，保障相应机械材料不仅仅自身具备理想应用性能，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。

结语

总而言之，建筑工程管理对建筑结构隔震减震技术的关注反映出它的重要性，但它有一个不断发展和成熟的过程。对于地震频发区的建筑来说，抗震性能决定了其安全寿命，更关系到人们生命财产的安全。如何保证建筑工程的抗震性能，是建筑工程设计师必须认真对待的大事，需要充分掌握不同隔震减震技术的选用方法，科学设计。

参考文献

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[2]曹亮.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].中国住宅设施,2021(8):33-34.

[3]吴昊.浅谈高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].工程建设与设计,2018(18):10-11.