建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

建筑结构设计中的隔震减震措施浅析

田佳甲

陕西中海建工程设计院有限公司 陕西西安 710000

摘要：建筑结构工程设计过程中，想要提升抗震水平，高烈度地震区的隔震减震措施是不可忽略的关键问题之一。结合隔震减震问题，浅析抗震措施策略，降低建筑物的损害程度，提升建筑的整体质量水平，保障人们居住安全性。

关键词：结构设计；抗震性能；隔震减震

引言

伴随经济不断发展，我国建筑行业迅速发展起来，全国各地常会遇到地震现象，不仅对当地环境及其经济造成影响，还会造成人员伤亡事件，因此，对于高烈度地震区做隔震减震设计是非常有必要的。随着时代的发展，各类材料与技术不断创新，为了满足经济性及人们居住安全，需了解如何通过隔震减震来优化结构设计。通过提升建筑结构的整体抗震水平，降低地震造成的影响，保障人们居住安全。

1分析建筑结构设计中隔震减震的应用现状

1.1现场实地考察不细致

地震是较为常见的一类自然灾害，是由于地壳运动造成的，所以，在对建筑工程结构进行设计时，就要对地质结构进行合理分析。由于地震出现时，其强烈得震动会造成建筑的破坏甚至倒塌。因此，对于整个建筑工程来说，科学选址也是非常有必要的，不仅要深入到现场实地进行考察，还要对地质情况进行了解，评价场地稳定性及建筑适宜性, 查明地层结构和岩土工程性质，避开地震断裂带，同时与震向结合起来，确保建筑物在与震向垂直时有一定刚度，避免与震向平行时刚度强，垂直时刚度弱，这样就会减少房屋倒塌的风险。

1.2隔震构件设置不合理

对于隔震构件进行设置时，要最大程度的做好合理设置，但需关注的是，在高层建筑中如果布置不合理，地震时就会增加抗震墙的倾覆力矩，进而影响到支座受力不均匀。若受力不均匀，则要合理设置隔震支座，在实际进行设置时，要确保各支座间距不得过大，而使承载力不够；也不得过小，若距离过小，就会使得支座间产生相互影响，从而使受力产生一定的变化，有可能造成拉应力的存在，降低其自身的变形能力，降低隔震性能。

1.3建筑物墙柱与防震缝设计不合理

在建筑物竖向构件设计时，墙柱位置及尺寸都要进行合理设计，刚度不均匀，扭转位移过大都会降低建筑物抗震性能。建筑物结构设置合理的防震缝能显著提升其抗震性能，由于地震属于偶然的灾害，结合经济条件，根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，不同的建筑形式设置不同宽度的抗震缝，高烈度地区比低烈度地区设置较宽的抗震缝，这是因为受到地震的影响，建筑物在地面以上会出现位移，烈度越高，位移越大，产生碰撞的几率越大，造成的灾害会越大。所以，防震缝设计越合理，产生的灾害会越小。

2探讨在建筑结构设计中隔震减震的措施

2.1合理选择建筑场地

对于建筑工程来说，抗震设计与施工过程中，我国出台了相关规范对其做出了许多明确规定。在项目筹备与设计时，对于可能出现自然灾害的区域，地勘报告要做好地震评估，结合地勘报告，结构进行抗震设计，确保建筑工程的抗震性能。对于建筑场地进行选择过程中，避免建筑物在软弱地基以及靠近地震断裂带等区域，在项目设计前，要结合地勘报告与水文实际，做好调查。为了降低自然灾害对于经济所造成的影响，建场地内及其附近尽可能无不良地质作用，场地应适宜建筑。

2.2隔震措施

2.2.1地震力是由地基直接传递给建筑的，因此采用隔震措施的建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并应该选用稳定性很好的基础类型。若计入地基与结构动力相互作用的影响，经过一定有效处理方法，可以铺设砂土或者黏土垫层，能够有效降低地震时所产生的能量，增加相互作用的附加周期，从而减少建筑受到的地震力，提升建筑物的安全性能。对垫层中注入部分沥青，使得地基在稳定性达到要求的前提下，具有一定得延性，抵消部分地震波，从而取得隔震的效果。

2.2.2基础隔震方法是将隔震装置在基础及其上部建筑间合理进行设置，采用橡胶支座作为隔震材料，能够有效的降低地震波的传递，这是较为传统且广泛应用的方式之一。此种方式适合多层或低层的建筑，但在高层建筑中，往往无法取得很好的隔震效果，会延长建筑物的自振周期，增加建筑物的自身重量，对隔震效果造成不利影响，因此，高层建筑可采用层间隔震的方式。目前，使用较为广泛的方式是摩擦滑移隔震支座以及滚轴滑移隔震支座。在对隔震方式进行选择过程中，要根据建筑物的实际情况，提升整体隔震效果。

2.2.3建筑结构设计中，包含支座的设置、隔震结构连接等因素。目前，随着建筑行业的不断发展，高层建筑工程涌现，在隔震建筑设计过程中，要重视隔震支座和隔震层的的设置位置，特别是电梯与楼梯等位置对刚度的影响，其对隔震设计的影响是非常关键的。除此以外，在工程使用时，还要强化隔震构件的维护与管理工作，在有效保障隔震层与隔震结构顺利开展工作的基础上，发挥出其隔震作用。对于使用隔震技术的高层建筑工程来说，需要明确规定建筑方的维护与管理责任，设计方需要对建设方做好必要说明，同时给予管理方相应的管理意见措施。

2.2.4为了确保隔震支座及措施发挥作用，就要对隔震措施做好完善的检查与维护策略，对其定期进行维护，若在使用过程中或者震后外观产生损坏等，要及时更换。在隔震层楼梯间、建筑物出入口处，设置警示标志，提醒相关人员对其做好维护说明，同时对于使用时堆放的杂物以及妨碍其移动的行为进行明确制止。

2.3减震措施

对于减震措施来说，与隔震措施有所不同，减震措施通常是合理利用建筑物以外的部件，加大建筑物自身阻力，将地震能量进行消耗，以减少地震对于建筑物的损害。减震消能构件种类繁多，目前工程中使用最多的有金属减震消能器和粘滞消能器。减震设计也已广泛应用于新建工程和既有结构的加固改造中。对于新建建筑物结构设计时采用减震措施，消能器根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置，应设置在变形较大的楼层与位置，通过一定的分析，形成均匀合理的受力体系，从而确定消能构件得数量与分布。对于既有结构的加固改造，在建筑的一定部位设置消能器，改变建筑的阻尼比，减小地震影响系数，减少地震作用，达到减震的目的，此种方法对于改造后成为重点设防类，需要提高抗震措施的建筑尤为重要。

3结束语

综上所述，建筑物内部阻尼大小对于能量消耗产生直接影响，隔震减震要充分利用这一特点，通过阻尼提升吸取地震的能量，以增加主体结构的稳定性，减少地震造成的危害。在建筑工程中，隔震减震技术已得到广泛应用，尤其是汶川地震以后，出现更多的隔震减震建筑物。隔震建筑在设计过程中，与传统设计存在着较大的差异性，尤其是在高层建筑工程设计过程中，存在着较大的难度，可采用层间隔震的方式来提高其抗震性能。减震措施虽然受到一定条件的限制，但它不仅可应用于新建结构，还可以在工程建成以后，通过改变阻尼比的大小来达到减震的目的。合理的运用减震隔震技术，可以节约成本达到经济合理，也可有效的提高建筑的抗震性能，降低建筑物地震时的损害程度。

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