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

王楠

中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 辽宁 沈阳 110000

摘要：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。

关键词：建筑结构；隔震减震；措施

中图分类号：TU318

文献标识码：A

引言

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。

1建筑结构设计中常用隔震减震技术

1.1地基隔震

在发生地震时，建筑物的地基是建筑物与震源发生最直接接触的区域，并且在震后会有直接的震动，所以在地基中安装隔震设施可以有效降低地震对建筑造成的影响。在建筑物的地基上安装隔震装置是对建筑物的基础部位进行隔震处理，一般情况下会在建筑结构的基础上铺设垫层，这样可以减少由于地震引起的震动，减少对建筑物的冲击。传统的建筑隔震施工技术主要是在建筑的地基上混合铺设黏土和砂土或在软黏土和砂土之间放设土工布。在我国建设工程技术进步的今天，有关部门在进行抗震措施的设计时，开发了改性沥青阻尼减震材料，这种材料能够有效取代黏土砂垫层。因为具有极强的隔震减震能力，可以有效地降低建筑构造在地震中受到的破坏，获得了广泛应用。

1.2悬挂隔震

所谓的悬挂隔震指的是将建筑物的大多数或全部的结构悬挂起来，在发生地震时，主体结构会跟随地壳的运动而晃动，这样可以减少地震对悬挂建筑结构的冲击，减少对建筑造成的影响。采用悬挂隔震的方法，其抗震性能较好，但因为需要投入大量的工程成本，普通的住宅建筑物不宜采用。

1.3基础隔震

建筑结构的基础隔震指的是在建筑的基础以及建筑的上部结构中安装具有隔震作用的装置，从而有效预防地震产生的地震波传递到建筑的上部结构，有效提升建筑上层结构具有的抗震能力。因此，基础隔震措施适合于楼层较低或较多的建筑物，其形状也是具有规律性的建筑物，其主要功能是延长建筑物本身的自振周期。

1.4对建筑物采用消能减震装置进行抗震加固

针对地基的防震设计，相关工作人员在建设建筑工程之前，要根据防震设计的相关规定，在建筑的重要部位设置隔震设备，建筑工程完成施工后，若要进行结构的防震加固，就必须采用加大阻尼的方法，在多层建筑的上部结构、钢结构和隔震的中间部位增设消能减震装置，以改善结构的抗震性能。

1.5无粘结钢支撑体系

无粘结钢支撑体系是一种灵活的减震支撑体系，它的作用是在建筑内部的钢支架和外面包裹的钢管的空隙处不粘结，或在建筑内部的钢支架和外部包裹的钢筋混凝土和钢管混凝土的缝隙中加入无粘结漆，从而形成滑移界面，在支架的中部布置外包层，在支架的两端留出合适的内部钢支架部位，并采用高强度的螺栓对框架结构进行加固，以增加建筑结构能够承受的压力和张力。但是，应特别指出，在采用非粘结钢支撑体系时，应对滑动接触面所采用的材质和几何参数进行严格地估算，允许内部钢支架与外部包裹层形成自由滑动范围，防止内部钢支架发生横向变形。

2建筑结构设计中的隔震减震措施

2.1建筑走向设计

上文中也提到过建筑物的走向，会直接影响地震所带来的危害，我国对建筑行业一直有着相关的规定，在开始建设一个建筑工程的时候，必须要去全面的评定该建筑物所在的地理位置，先进行一定的岩土勘察或者地质勘察等工作。要全方面去对该地区进行风险评估，针对一些风险因素进行分析，然后在去结合实际的建筑需求和建筑结构以及评定结果，制定更加科学完善的抗震措施，同时还要不断的去完善抗震工作，确保建筑物的抗震能力能够达到一定要求，并且在一定时间的推移下，抗震能力能够依旧保持稳固。再进行地质勘察的过程中，首先要明确了解的就是地震的大致走向，以确保建筑物的走向和地震的震向之间，呈现出的是一种垂直状态。其次在进行地质勘查的时候，还要注意针对一些若土地基或者接近地震带的区域进行全面勘测，避免将建筑物建筑在这些地区之上，同时还要在施工之前去对当地的一些水文情况，防止其他自然灾害给建筑物带来一定的损害。在当代建筑中，常见的建筑结构大部分都属于钢筋混凝土或者砖混结构，这些材质的建筑结构本身就具有较强的承载能力，能够保证建筑物的牢固，同时还能够加强建筑本身的抗震性。要想选取更为合适的建筑结构，就必须要设计者在进行设计时，结合当地的实际情况来选择更为合适的建筑材料进行建造，在帮助建筑企业降低建设成本的同时，还要全面保证建筑的质量。

2.2强化实验研究力度，完善检测

由于我国在建筑结构设计中依旧没有做到十分完美，可能还会存在一些弊端和问题，而且在进行设计的时候很多隔震性能没有进行验证，或者验证结果不是特别理想，这些也都会直接影响建筑结构的抗震性能。通常在实际的建筑结构设计中，一般会使用一些模拟式样的方式来进行，但是由于实验方式大部分只是针对水平向的地震来进行设定，能够分析出这一状态下地震所产生的影响，这也就使得最终的结构设计存在着一定的弊端[8]。因此还需要不断的完善加强相关的实验研究力度，利用先进的技术手段，或者是利用网络技术，通过3D模型设计，模拟地震发生的规律，然后进行多次反复实验，选择出最为合适的减震隔震装置。此外由于我国目前的一些隔震装置并不完善，在隔震力度上还有待进一步加强，因此对于这一技术还需要相关的技术人员能够进行反复的测试，并在应用过程中进行不断的完善和检测，确保隔震措施能够在未来灾害发生的时候，发挥其最大的作用，保护人们的生命和财产安全，为建筑行业的良好发展奠定条件。

2.3建筑场地和施工工艺的合理选择

在选择建筑所在的区域时，应尽量选择避开软土地基以及接近地震断裂带的区域。在建筑施工前，需要对建筑所在区域周边的地质条件以及水文实际进行相应的考察，为减少自然灾害对建筑物当地的经济造成损失，保障居民生命财产的安全，在选择建筑所在区域时应尽量避免在易发生地震的区域，另外也要避免修建工业基地。对于建筑工程来说，主要的结构类型分为砖混结构以及钢筋混凝土结构。在具体施工过程中，需要根据结构的设计要求，选择适当的施工工艺。在进行抗震设计时，需要根据建筑所在的区域方案进行最后的确定，防止盲目开展施工，另外，还要根据建筑物的特性和抵抗地震等级来进行科学的选取。

结束语

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。本文对建筑结构设计中常用的隔震减震技术进行了简要分析，可供设计师参考。

参考文献

[1]赖正聪,潘文,白羽,等.基础隔震高层建筑结构减震系数研究[J].振动与冲击,2021,40(22):35-41.

[2]施媛婷.高层建筑结构设计中的隔震减震措施研究[J].价值工程,2021,40(1):139-140.

[3]许婷婷.隔震减震控制技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2021,6(18):205-206.