建筑结构设计隔震减震技术浅析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-25
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建筑结构设计隔震减震技术浅析

喻姣日

四川盛创石油天然气工程勘察设计有限公司,四川成都 610000

摘要:随着社会的进步,建筑业的发展也十分迅速。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建筑结构设计隔震减震模式的应用意义

在建筑结构设计中,隔震减震设计是有效确保建筑抗震性,提高建筑整体质量,使建筑物在一定外力作用下能够依旧坚持屹立不倒的前提保证。在建筑结构设计中合理地运用减震措施,是可以帮助建筑物提高自身的抗阻力性,能够保证在长期的风力作用下,不会产生位移的情况出现,保证建筑地基的牢固性,而且减震措施能够减少地震过程中带来的竖向影响;而隔震体系的应用,能够有效地延长建筑结构的震期,是地震中产生的水平震力能够降低,从而减少地震带来的损害,保证建筑结构的强度和韧度。而且经过一些有效的实验研究和相关的实验数据表明,合理的减震、隔震措施能够有效的减低地震的出现时的加速度反应,而且还能够减少地震当带来的损坏,提高了建筑物的强度,这也在一定程度上起到了保护人们生命和财产安全的作用。

2建筑结构设计隔震减震技术策略

2.1隔震策略

(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。(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。(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。(4)层间隔震。层间隔震是在原建筑结构的基础上增加隔震减震装置,将其中部与原来的结构隔热层通过改造达到减震效果,当地震来临时,利用隔震和防震技术可以起到缓冲地震波的作用,并将地震所引起的地震波进行吸收和消解,进而很好地降低在发生地震时建筑结构受到的震动。

2.2减震措施

建筑结构设计中减震措施的应用同样也不容忽视,设计人员应该结合不同建筑结构在减震方面的应用特点和要求,选择较为适宜合理的减震方式,以便更好实现地震危害程度的减弱。从当前建筑结构设计中常用的减震措施来看,主要有以下几种。(1)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。(2)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。(3)跷动减震。建筑结构设计中减震措施的应用还可以借助于跷动减震方式,其主要处理方式是在建筑结构中合理布置一些不紧固部位,如此也就可以借助于该部位的跷动震动控制功能,达到较为理想的减震效果。从当前建筑结构设计中比较常用的跷动减震设计方案上来看,针对建筑上部结构和基础结构进行不紧固设计是比较常用的手段,其可以在该部位形成良好减震作用,进而对于建筑上部结构予以优化保护。另外,针对建筑结构中的一些关键柱结构以及支撑体系进行优化布置,促使其具备不紧固特点,同样也能够借助于这些关键部件来提升其减震效能,避免建筑结构体系在地震作用下受损明显。

结语

总而言之,我们常说灾难无情,人有情,在面对大自然的灾害时候,虽然人类是渺小的,但是我们始终相信人类的智慧是伟大的。而且近年来随着建筑结构设计中隔震减震措施得到了广泛的应用,而且有很多成功的案例对这些技术得到了很好的验证,这也就说明了,减隔震措施,对于建筑结构的抗震能力有着不可忽视的作用,因此有关技术人员应该不断加强这方面的技术研究,及时发现并解决建筑结构中可能存在的隐患或安全问题,为人们的生命和财产安全保驾护航。

参考文献

[1]沈晓龙.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].建材发展导向,2022,20(12):91-93.

[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,2021(18):10-11.