建筑结构设计中的隔震减震措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-07-25
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建筑结构设计中的隔震减震措施探讨

 ,方明宇

中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司  400000

摘要:建筑结构设计是非常重要的,尤其是在隔震和减震方面,必须要提高这方面的重视程度。在建筑工作开展的过程中科学合理的抗震措施能够让建筑结构设计的质量不断地提升,并且在一定程度上还能够发挥其作用。只有保证建筑结构设计满足实际的建设需求,才能够让建筑的安全性和稳定性进一步提升,为人们的生命和财产安全提供一定的保障。

关键词:建筑结构;隔震;减震

1 建筑结构设计中的隔震减震的重要性

为了能够使建筑物本身职能获得充分展现,需要使其质量获得确保,特别是面临自然灾害时需要切实使其防御性作用获得充分展现。建筑物当中,抗震性的重点在于使用户的生命财产安全获得保障,有关数据研究显示,地震伤亡主要和建筑物倒塌、损坏等有关,所以建筑结构中抗震设计就显得极为关键。与此同时,地震存在一定的随机性,当前我国地震存在一定的随机性,并不能对地震来临强度、时间等进行确定,保证地震来临时建筑物保持在弹性状态,在受到强烈震动时,即使建筑物会震动,但是不会倒塌,降低用户损失。所以对于设计人员来说,在对建筑物所进行的设计中,需要对抗震性能进行充分思考,并对其进行完善和优化,确保用户安全性。

2建筑结构设计中的隔震措施

2.1 合理应用隔震地基材料

地基对于建筑有着非常重要的作用,是建筑和地震接触的重要地带,因此需要凭借地基隔震技术将地震作用降到最低。立足于建筑地基层面,隔震主要指的是针对建筑结构基础部分实行隔震,将垫层铺设于基础部分,减少地震时产生的地震波,避免由于地震对建筑物造成不利影响。传统隔震施工主要是在建筑地基上交叉式敷设粘土以及砂子。而科学技术的发展技术,革新新型材料获得了普遍应用,如可以使用沥青阻尼减震材料,其隔震以及减震作用明显,能够减少地震对于建筑所造成的损坏,当前其应用日渐普遍。

2.2悬挂隔震措施

这一隔震方式主要是悬挂建筑结构,若产生地震灾害,建筑框架则会产生摇摆现象,地面运动并不能在第一时间传递到建筑主体,通过对地震波的传递进行阻断,能够减少惯性作用,使地震对于建筑所造成的损坏获得有效缓解,效果明显,但是这一方式所需成本相对较高,因此对于一般建筑住宅的适用性相对较低,其在大型钢结构中极为常见,能够确保钢结构子结构和主框架有效隔离,削弱地震传递,使地震能量达到这一位置后则会逐渐削弱,减少其对于结构所带来的负面影响。

2.3基础隔震

对于建筑,在隔震设计过程中,基础隔震能够对地震波向建筑上部的传递进行避免,减少建筑上部结构对于地震所带来的反应,这一隔震方式尤其在体型规则的底层、多层建筑中相对常见,重点在于使建筑自振周期获得延长。

2.4层间隔震

对于这一隔震方式,其主要是在原有建筑结构中对耗能减震设置进行安装,在改进原结构隔热层和结构夹层的同时使其减震作用获得充分展现。若产生地震,抗震及隔震技术则会使其减震功效和作用获得充分展现,在吸收和消耗地震波的同时减少地震波对于建筑所带来的严重危害。例如在建筑建设过程中,若其上部以砌体砖房结构为主,为了能够使建筑抗震作用获得改善,可以对层间隔震的方式加以应用,并且在这一建筑底层对混凝土抗震墙进行设置,将其底部外墙改为砖抗震墙,完善、改进框架梁界面尺寸,减少地震波对于建筑上部结构所带来的影响。

2.5建筑走向设计抗震措施

由于地震和地壳运动有关,并且和地震结构紧密关联,房屋主要和震向有关,而对于震向,其主要是地震发生之后使建筑房屋产生震动的方向,因此在建筑选址建造的过程中,需要在掌握地质现实情况的同时分析探究可能会产生的震向,确保地震震向和建筑走向之间保持在垂直状态,避免其处于平行状态。通过分析研究可以明显发现,对于平行于地震震向的建筑,一旦产生地震,随着地震波运动,其幅度则会随之镇将更加,倒塌风险相对较高,因此在设计建筑的过程中,需要做好调查工作,掌握当地地质情况,确保建筑能够和震向保持在平行状态,减少地震所造成的的负面影响。

3 建筑结构设计中的减震措施

3.1无钢结构支撑措施

这一减震措施存在较高的有效性,通常情况下,其主要是将建筑外包钢管和内核钢支撑间无粘结,或者是使在内核钢支撑和钢管外包钢筋混凝土缝隙中设置无粘结,在形成滑移界面之后则在结构支撑中部位置对外包层进行设置,对于结构支撑两侧,要对内核钢支撑位置进行预留,凭借高强度螺栓连接框架结构,促进建筑压力和拉力的进一步提高。值得注意,在应用这一措施减震的过程中,要科学计算滑移界面所需材料以及尺寸等情况,并核对外包层和内核钢之间的自由滑移层面,减少内核钢变形现象的产生。

3.2 建筑抗震加固

在对建筑地基实行隔震设计的过程中,有关人员需要从建筑项目现实情况出发依照设计方案将隔震性装置安装于建筑结构位置,建筑项目完成后,则可以实行抗震加固,可以对阻尼方法进行合理应用,将减震装置设置于多层建筑钢结构、隔震夹层以及上部结构中,促进建筑抗震性能的进一步提高。

3.3结构平面和竖向布置

在设计建筑结构的过程中,为了能够达到减震、抗震这一目标,需要注重对于建筑平面布局所带来的影响,需要确保建筑平面的简单性和规则性,并以此为基础设计对称性抗侧力构件,确保两个方向刚度处于相同状态,使质心和钢心可以重合。如果实行竖向布置,则需要使建筑结构竖向构件的连续性获得确保,之后和高度充分适应,避免承载力和侧面刚度产生变形现象。值得注意,设计过程中,要确保平面设计形状的规则性,尽可能对立面现象进行避免,防止由于结构应力过度集中则诱发扭转效应,严重影响建筑整体刚度的进一步提高。

3.4结构消能减震措施

这一措施在设计方案中极为常见,主要是在建筑结构当中对消能装置进行安装,凭借这一装置对地震能量进行削弱和消散,减少建筑物主体结构对于地震所造成的反应。减震结构设计过程中,位移型以及速度型效能器有着较为普遍的应用,其中对于速度型,其主要是凭借使用和速度相关的粘性对地震能量进行抵抗,包括黏弹性及粘滞性消能器,消能效果和消能器两端速度有关,若速度越大,则消能效果也会更为明显。而对于位移型,其主要是凭借材料的苏醒滞回变形对能量进行消耗,包括金属及摩擦消能器,其消能效果取决于消能器两端位移情况,位移越大,消能效果更为明显。对于消能减震方法,其减震机理机器明显,减震效果良好,现实操作期间不会对用户造成严重干扰,再加上其施工周期相对较短,因此不会对建筑物整体结构造成严重影响。同时消能器作为一种非承重构件,其只是在建筑结构变形时实现消能作用,所以不会受到结构高度以及形状等因素的制约,应用范围存在广泛性。

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综上,建筑结构隔震减震措施极为关键,要求技术人员对此充分关注,并和国内各地现实情况相结合设计隔震减震措施,并科学规划建筑结构,确保材料选择的合理性和有效性,促进建筑抗震性能的进一步提高,减少地震对于建筑所带来的影响,使建筑内人民及财产安全获得充分确保,促进社会经济的发展进步。

参考文献

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[3]李玥.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].精品,2021(9):165.