建筑工程隔震技术的研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-24
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建筑工程隔震技术的研究

刘金刚,王福帅

山东天齐置业集团股份有限公司  山东省淄博市255000

摘要:地震重点在“防”,但地震具有偶然性,破坏性、不可预见性等特点,当意识到地震时,破坏也随之而来,来不及采取应对措施。地震灾害本身具有较强的破坏性,对人民群众的财产安全造成了十分严重的威胁,建筑的抗震性能直接关系到人民群众的财产安全。作为工程技术人员对每一个建筑从结构设计到工程施工都要将抗震因素考虑在内,根据工程的实际需求采用适合的建筑材料,这样能够从根本上完善建筑结构的稳定性,其在后续投入使用的时候也会具备更强的安全性。这就需要设计人员在执行任务的时候进行多角度的思考,切实改变以往的设计思想理念,认真研究隔震技术的主要原理,这样才能够在实际工作环节中提升其应有的价值和作用,真正实现建筑结构的抗震性,建筑工程的质量能够在原本的基础上获得显著提升,整个建筑领域都能够获得长足的进步。

关键词:建筑工程;隔震;技术

引言

建筑工程项目设计中结构设计的重要性不容忽视,为了较好实现结构设计方案的优化,从隔震减震设计入手极为必要,建筑结构设计人员应该在明确项目抗震方面的具体要求后,采取相匹配的隔震以及减震措施,保障后续建筑工程项目结构体系可以具备理想的稳定性和安全性效果。当然,具体到不同建筑工程项目中,相应隔震以及减震措施的选用也存在较为明显的差异,如此也就必然需要引起建筑结构设计人员重视,避免因为措施选择不当或者是应用不合理,导致最终建筑结构抗震设计效果受损,因此相关研究极为必要。

1地震对于建筑物本身的影响

地震波以体波和面波的形式存在。在进行研究的时候工作人员又可以将让体波进行更加细致的划分,其一为纵波,其二为横波。面波也能够分为瑞雷波以及诺福波。在上述的集中地震波形中,面波可以在地表区域进行距离较远的传播,横波则能够实现在固体环境中的效率传播。纵波则可以在固体和液体之间实现传播。体波的传递效果如其名字而言,纵波的传递会造成建筑物在上下空间区域的颠簸,横波在出现则会造成建筑物在水平方向的左右位移。面波在传输能量的时候会比横波要大,地震灾害中可以导致建筑物在水平和垂直两个方向的移动。从此能够看出,建筑物的坍塌和损坏在很多情况下都是因为面波的存在而造成的。工作人员在后续的工作任务中也需要注重对此种波形的特点进行研究,并借此机会研究出更加适合的技术解决相应问题。

2建筑工程隔震技术的研究

2.1建筑结构隔震设计规范

将建筑结构隔震技术应用到建筑工程中,为了保证设计合理性,必要严格依据规范进行设计,也就是在具体设计时,需要采取分离方式完成相应设计作业,适当引入减震系数,也就要对比分析结构楼层的楼层剪力和非隔震结构楼层剪力,依据最低比值完成减震系数设置。此外,针对高层建筑结构来说,在对其进行设计时,设计人员需要从实际情况出发,对比分析楼层倾覆力矩,得到两者最大数值。在对建筑工程结构的减震系数进行确定条件下,应当将非隔着结构作为依据,针对隔震设计进行适当优化,同时,需要从建筑工程具体情况入手,精准计算,保证最终隔震设计的合理性、安全性。通过对建筑工程中的隔震结构与非隔震结构可以能够承受的地震作用进行全面分析可以发现,前者在建筑工程中的承受地震作用分布均匀或者近似梯形,后者承受地震作用则呈倒三角或近似弯曲形状,由此可见,隔震结构各层剪力和弯矩值都要小于建筑工程中的隔震结构。对于建筑工程中的隔震设计,在计算时,为了确保最终计算结果准确性,要采取分离方式开展,学科采用先进软件,完成设计作业,提高隔震设计成果,确保最终设计效果能够达到预期。

2.2基础隔震技术

所谓的基础隔震装置会安装在建筑物的基础位置,以及上层结构中,使用柔性连接的方式实现连接。这样能够更好地形成隔震系统。该系统在使用的时候能够有效减少其对于上层建筑的影响,更好地起到减震作用。基础隔震结构体系在构建的时候需要针对三种结构进行研究。其一是上层结构,其二是隔震装置,其三是下层结构。此隔震技术的主要原理是利用结构的长期性特点,通过其在底层的集中位移状态,进而减少上层结构出现位移情况的几率,建筑物所承受的地震能量可以更好地被地面所吸收,这样能够确保建筑的上层结构具有较强的稳固性。这种技术在研发的时候会事先采用软泥层地基材料,但并不能够确保其在使用的时候时刻起到良好的作用,这就需要积极寻找替代品。基础隔震技术本身的经济性有待提升,因此只会在地震多发地带使用,或者在重要的公共建筑中利用。比如,桥梁或者核设施等地区都会使用此项技术。但是其本身的发展前景较好,很多学者也在对其进行完善。当前环境下,我国橡胶钢板叠层体系的构建已经起到了较好的减震效果。其所性价比也在逐步提升。但是此隔震技术在使用的时候虽然能够在纵向方面实现高效率减震,但是基础隔震技术能够得以实现。因此,完善的基础减震技术能够实现经济性上的提升,维护我国社会的快速发展。

2.3合理布置结构的平面与竖向

在设计建筑结构时,为了实现隔震减震效果,必须注意建筑结构平面布局的作用,坚持平面简单、规则的原则,沿建筑的两个方向对称设计抗侧力构件,使建筑的两个方向具有同样的刚性,同时质心和刚心保持重合。若采用竖向布置,则各竖向构件应沿高度均匀地改变,并且保证连续性,避免侧向刚性和承载力发生变形。但要特别指出,在设计时,不得采用“头重脚轻”形状突然变化的立面以及不规则的平面,避免因结构应力集中而产生扭曲现象,从而影响建筑物的整体刚性。

2.4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。

结语

总而言之,建筑结构设计中隔震减震措施的选用至关重要,直接关系到建筑工程项目的抗震性能,要求建筑结构设计人员能够基于自身要求以及实际状况,恰当选择隔震措施以及减震措施,以便更好保障建筑结构体系安全性。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

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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.