建筑结构设计中的隔震减震措施

(整期优先)网络出版时间:2023-03-13
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建筑结构设计中的隔震减震措施

王敬洋

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摘要:建筑结构设计隔震减震措施的应用对于防范地震来说具有非常重要的意义。高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用具有较高的现实意义。因此在实际工作开展的过程当中相关的工作人员一定要不断地加强这方面的研究,积极的采取一些现代化的手段,才能够有效改善建筑结构中有可能存在的一些安全隐患,能够让人们的生命财产安全得到一定的保障。

关键词:建筑结构设计;隔震减震;措施

1房屋建筑抗震设计

1)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。

2)抗震设计基本原则。(1)简化性。简化房屋建筑结构,对提升建筑抗震性能帮助较大。因此,在将抗震设计融入到房屋建筑结构设计中时,应尽可能简化建筑结构,避免过于复杂的设计。对于本文研究的底商型房屋建筑,需要预留足够的活动空间,从设计技术和性能提升两个角度出发,改善建筑抗震性能。(2)抵抗性。建筑抵抗性是保证抗震性能的关键,要求合理控制建筑结构中各个部位的刚度,使其达到标准要求,结合力学分析,检验建筑结构稳定性。当建筑遭遇地震时,加强房屋结构受力平衡,以此抵御地震带来的破坏。(3)整体性。建筑结构抗震设计要求设计全面,将建筑整体作为设计对象,仅提升某一部位的抗震性能无法达到预期效果。所以,要求科学且全面地分析各项影响因素,根据建筑所处地区实际情况,针对存在的震害,提出抗震优化策略。

2影响建筑工程结构安全性的因素

2.1 设计人员安全意识不足

为了确保建筑结构设计满足国家标准,设计人员在设计前会实地考察建筑现场的环境,对建筑地基和施工条件进行充分地分析,结合工程造价和自身经验等多方面的实际情况对建筑结构进行设计,这样的结构设计才能满足建筑的实际需求,保障建筑结构的安全性。但是,现如今部分设计单位更关注自身能获取的经济效益,在人员聘请时选择缺乏实践经验的新人设计师,再加上造假证事件的频繁发生,导致建筑设计行业的整体水平不断下跌,设计人员缺乏设计经验也会对建筑结构的安全性造成影响。甚至部分设计人员过分追求建筑工程表面的美观性,却忽视了建筑内部结构设计的安全性,不但会缩短建筑的使用时长,也会对使用者的生命安全造成严重的影响。

2.2 结构设计不够科学

影响建筑质量的基本要素就是建筑结构设计是否符合设计标准,建筑结构设计是施工单位进行建筑设计的重要参考,所以建筑结构设计的质量与建筑质量息息相关。但是,当前部分建筑结构存在部分不合理的设计,严重影响了建筑的整体质量。首先,设计人员没有实际考察建筑施工现场,导致图纸设计与实际施工存在误差,影响建筑的安全性。其次,设计人员对建筑的美观性有了更高的追求,却忽视了对建筑安全性的要求。最后,部分建筑设计人员为了能够实现单位利益的最大化,节约建筑成本,没有重视建筑安全性设计,严重影响了建筑的安全性。

3建筑结构设计中的隔震减震措施

3.1 隔震措施

在抵抗地震时建筑中的措施往往是隔震措施多于减震措施,典型的隔震措施有三种,分别是基础隔震、层间隔震、特殊材料隔震。在特殊材料应用的过程当中主要分为三种,分别是黏土、砂子和沥青。1)根据反复的实验和对比表明,在对建筑物进行设计的过程当中采取基础隔震的方式具备更加明显的效果,基础隔震措施往往会用在形态较为规则的建筑物中。在基础隔震设计的过程当中常见的隔震装置主要分为两个方面,即铅心橡胶隔震支座和叠层橡胶隔震支座。2)层间隔震措施的应用主要就是将抗震环节和隔震环节这两个方面有效的结合在一起。层间隔震的出现且其根本的原理主要就是能够在原来的基础之上安装一些耗能的减震装置,这种装置在应用的过程当中主要就是采用质量和隔震支座共同构成。3)特殊材料的隔震应用可以有效地将地震波削弱,从而让地震所带来的负面影响降到最低。在传统的建筑设计过程当中许多的建筑材料使用的都是砂子和黏土这两种,这两种材料的应用能够在基础方面加固,从而有效地降低地震所带来的作用力。这种技术常常多见于层数较多的建筑物当中,但是从实际来看采用基础隔震的隔震效果并不是非常良好。层间隔震所起到的主要作用就是减弱地震的传递效果,层间隔震的存在能够将地震时所产生的能量有效地吸收,隔震支座能够让地震的结构反应降低,并且其自身的施工方式和工序也较为简便。层间隔震和基础隔震装置对比而言,层间隔震的综合性能较差。但是层间隔震在应用的过程当中也存在着自身的优势,能够像橡胶支座一样很好的达到建筑的隔震需求。在抗震设计的过程当中还有一种方式就是悬挂隔震模式,这种模式的工作原理就是让建筑物的重量悬挂让其对地面的承载力大幅度下降,从而有效地减少在地震过程当中所出现的惯性力的影响,在实际应用的过程当中采用这种方式也具备良好的隔震效应。在地震发生之后,很难传导到悬挂起来的建筑结构当中,从而有效地规避地震所带来的损害。在悬挂隔震应用的过程当中常见的结构是大型钢结构,采取对钢结构悬挂体系的合理应用能够大幅度减少地震所带来的危害。在这种隔震大型钢结构体系当中主要分为分子结构模块和主框架模块,子结构模块等等各个模块相互结合共同发力,在实际抗震的过程当中发挥出其应当具有的作用,从而有效地防范地震过程当中可能带来的各种危害。

3.2 建筑物走向设计抗震方法

建筑物的走向往往也会影响地震所带来的危害问题,这就需要在对建筑物进行选址的过程当中对当地的实际地质情况进行一个全面的分析调查,并且对当地的地震震向准确的掌握,让建筑物的走向和地震的震向之间呈现出相互垂直的状态,从而才能够有效的避免更大的灾害发生。对于建筑工程来说,在抗震设计和施工进行的过程当中,我国有很多的政策和规定,在项目筹备和设计的过程当中一定要对有可能出现灾害的区域进行一个评估,结合评价的结果来不断地完善抗震工作,从而确保建筑结构能够满足当地的抗震需求。还需要注意的就是在对建筑场地进行选择的过程当中一定要避免在软弱的地基上还有靠近地震带的区域当中进行选址。在项目开工之前要根据当地的水文情况做好全面的调查分析,从而有效地降低自然灾害对经济所带来的影响,这样也能够有效的保障人们的生命和财产安全。

结语

影响建筑结构安全性的因素有很多,因为建筑物的整体设计包含多个结构,如果建筑的单个结构安全性出现问题,就会对整体建筑的安全和质量带来威胁。为了保证人们日常工作、生活的环境不存在安全隐患,保障建筑物使用者的人身安全不受威胁,就需要提高对建筑物结构设计的要求,重视建筑结构的安全性,确保施工团队可以按照设计图纸顺利完成后续施工。

参考文献

[1]公茂盛,汪云龙,李伟,等.新疆塔什库尔干5.5级地震建筑结构震害[J].世界地震工程,2019,35(3):58-64.

[2]韩小雷,刘颖,侯兆熔,等.基于构件性能评估的RC框架结构中震与小震设计对比研究[J].建筑结构,2020,50(10):44-48.