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

孟浩

武汉正华建筑设计有限公司,湖北省武汉市430000

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。在建筑设计工作开展的过程中科学合理的抗震措施能够让结构设计的质量不断地提升，并且在一定程度上发挥其最大作用。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：建筑结构设计；隔震措施；减震措施

引言

随着建筑行业的发展速度越来越快，人们对建筑结构的安全性提出了更高的要求，积极应用隔震减震控制技术具有重要的意义。当前我国在隔震减震技术方面已经开展了大量的研究与应用，针对不同的建筑结构研发了多种不同的隔震减震技术，极大地提升了建筑结构的稳定性。

1、建筑结构设计隔震减震模式的现实应用意义

在建筑结构设计过程中合理的应用减震方案能够让建筑结构的阻尼增加，这在一定程度上就能够有效的减少建筑物在风力的作用下有可能产生的位移，采取这种方式主要降低的是在地震过程中来自于水平和竖向地震带来的影响。隔震体系的应用，主要原理就是延长结构的自振周期，从而让建筑结构的水平地震力得到有效的下降。经过反复的实验和科学调查，在房屋建设的过程中隔震措施合理应用能够有效地降低水平地震出现的加速度反应，并且还能够降低结构性地震出现时对建筑物造成的损害，这在一定程度上让人们的生命财产安全都得到了保障和维护。因此可以看出在建筑工作开展的过程中，将减震和隔震措施合理地应用到建筑结构当中能够让其变得更加坚固。

2、建筑结构设计中隔震减震存在的问题

2.1隔震减震支座会受到抗震墙的影响

为了能够让建筑结构变得更加稳固，这就需要在对减震和隔震的设计上做到尽量分散，若设置在建筑周围，地震时建筑的倾覆力大大增加，同时也会对建筑物的支座拉力产生严重的影响。根据设计过程中的实际情况，在受力较大的一面应当设置抗震减震支座，支座间的距离也不能够过大，一般在２ｍ左右就能够满足实际的设计需求。其次就是隔震减震支座往往也会因为拉力而产生变化，导致建筑的减震隔震效果受到一定的影响，从而导致建筑物出现水平方向的形变。

2.2隔震装置和消能部件的维护及检测

隔震支座、阻尼器和消能减震部件在长期使用过程中需要检查和维护。因此，其安装位置应便于维护人员接近和操作。为了确保隔震和消能减震的效果，隔震支座、阻尼器和消能减震部件的性能参数应严格检验。如隔震橡胶支座产品在安装前应对工程中所用的各种类型和规格的原型部件进行抽样检验，其要求是：采用随机抽样方式确定检测试件。若有一件抽样的一项性能不合格，则该次抽样检验不合格。

3、建筑结构设计中的减震措施

3.1做好建筑物的体型设计

建筑物的形状设计包括平面形状和立体形状。考虑到地震后建筑物的损坏，如果建筑物的平面形状不规则，例如明显的下陷或膨胀，地震后很容易受损。如果建筑物的平面形状比较简单、规则，地震后受损的可能性就很小。如果地震水平相对较低，则完全不会受损。因此，在设计建筑物的形状时，应优先考虑更简洁的形状，如圆形、正多边形和椭圆形等，以避免由于不规则的凸起或凹陷部分而降低建筑物的抗震能力。第二，避免建筑物结构不平衡，不允许长翼造成建筑物损坏。因此，在设计中要结合建筑物的艺术性和安全性，确保建筑物主体的设计符合要求。

3.2消能减震技术

在传统的抗震体系中，承重构件就是减震消能构件，在发生地震灾害之后，这些构件受到了一定的损坏而且很难对其进行修复。减震技术则恰恰相反，设置专门的消能减震装置，在破坏装置的过程中实现了对地震能量的消耗，从而保障了建筑结构整体的稳定性。另外，受损的装置更换较为方便，极大程度上提升了建筑的抗震性能。目前常见的消能减震装置分为以下几种。（1）减震阻尼器。该装置通过增加结构阻尼来消耗地震能量，以此避免建筑结构的振动。从装置机理的角度来看，具体可以分为两种类型：第一种为速度相关型阻尼器，变形速度与阻尼力成正比；第二种为位移相关型阻尼器，位移大小关系到消耗地震能量的能力。（2）屈曲约束支撑。普通支撑受压会出现屈曲现象，当发生地震时滞回性能较差。屈曲约束支撑包括外套筒和硬质填充材料，能够很好地约束芯材受压屈曲，极大地提升了结构的抗震性。（3）防屈曲钢板剪力墙。该装置是一种新型产品，其核心为耗能钢板，无论在小震还是大震中均能发挥出很好的作用。当发生小型地震时，该装置处于弹性状态；当发生罕遇地震时，装置处于屈服阶段耗能，体现了良好的减震作用。

3.3强化试验研究力度，完善检测

目前，中国建筑结构抗震设计方法仍在发展中，实际应用不多，隔震性能也未得到证明。设计隔震结构时，模型计算只是一个方面。计算时采用模拟参数，在应用过程中经常采用极化法。只考虑水平地震效应。因此，在结构设计过程中，运用情况有一定的局限性，计算和模型能否在地震中发挥实际作用还不得而知。导致地质灾害的因素很多。在建筑结构设计过程中，需要全面分析不同领域的各种因素。采用的隔震技术很难有效控制地震特性，因为没有明确的数据可以在实际过程中参考。特别是在实际地震灾害中，地震作用不仅受水平地震的影响，而且由于垂直复杂的地形，还会产生其他方向地震作用。

3.4吸震减震技术

通过在原有结构中设置子结构，在地震发生时重新分配地震的能量，传输振动，减少对建筑物结构的影响，这就是吸震减震技术。目前该技术的主要装置分为两种:第一，调频液体阻尼器。该装置主要依靠水箱中的液体来达到减震目的。发生地震灾害时，FM液体阻尼器罐中的液体会受到地震能量的影响而晃动，形成横向动力，实现减震作用。第二，调谐质量阻尼器。该装置主要由弹簧、可调整质量块、黏滞阻尼器等构成。首先调整装置的固有频率，使其与结构的振动频率相匹配。发生地震灾害时，地震集中在调谐质量阻尼器上，可以减少结构振动。

3.5优化减震策略

在减震方面，与隔震战略不同的是，建筑方法一般是合理利用建筑物以外的所有部件，增加建筑物本身的阻力，消耗地震能量，从而减少地震对建筑物的伤害。建筑物具有多样性，所以最重要的是性能装置和阻尼器，通常将这些装置分为滞回器与粘滞器，广泛应用于施工。第一，在新建建筑结构设计中采用减震策略。受自然灾害的影响，人们的安全意识不断提高，产生了新的建筑理念。为了满足社会发展的实际需求，人们应该更加重视减震设计，在设计时有效地设置消能器，以达到减震目的。大多数消能减震器也可有效地补充后期抗冲击能力。第二，在加强对建筑物的抗震加固方案的同时，要完善减震战略，宜在具体施工前进行，超过这个阶段就无法取得更好的减震效果。因为要加固已经成型的建筑物，必须削弱抗震效果，所以要通过吸收地震能量的方式来达到减震目的，但这种方式会增加成本，使施工更加复杂。

结束语

建筑结构设计隔震减震措施的应用对于防范地震来说具有非常重要的意义。高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用具有较高的现实意义。因此在实际工作开展的过程当中相关的工作人员一定要不断地加强这方面的研究，积极的采取一些现代化的手段，才能够有效改善建筑结构中有可能存在的一些安全隐患，能够让人们的生命财产安全得到最大的保障。

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