试论建筑结构设计中的隔震减震策略

试论建筑结构设计中的隔震减震策略

 武海锋

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摘要：近年来，随着我国建筑建设领域的发展，建筑结构设计要求提高，由于建筑设计需求更加复杂，应对结构设计进行优化。框架结构设计在其中比较常见，应对其进行合理应用。通过对建筑框架结构的介绍，阐述建筑框架结构设计中的主要原则，分析建筑结构设计中的框架结构设计内容，提出加强建筑框架结构设计效果的措施，可使框架结构设计发挥出有效的作用，为建筑结构的优化提供良好的条件。

关键词：建筑结构设计；隔震；减震策略

引言

随着我国城市建设的稳步推进， 很多城市的高层建筑占比也越来越高， 所以在当前高层建筑结构设计中优化隔震减震显得越来越重要。 而在隔震减震技术的运用中存在若干问题， 包括如何有效规避现有的设计缺陷、 保障设计的安全性和有效性， 利用高新技术对现有隔震减震技术进行改造提升、 扩大高素质从业人员在隔震减震工程中的比例等。 为保障高层建设工程住房安全性，建筑物结构设计的减震技术和防震措施需要进一步发展。 通过解决现有技术中存在的一些问题，保障建筑物结构设计科学、 合理， 增强工程结构可靠性，这样才能保证建筑的稳定性和安全性。

1建筑框架结构概述

建筑框架结构包括梁和柱，在建筑工程中发挥了重要的作用，其中梁使用混凝土与钢筋材料来制作，在连接中使用钢连接等方式。该结构可抵抗水平荷载及竖向荷载，保证了结构的稳定性。当框架结构的构件面积比较小，难以满足承载力要求。在建筑层数增加的条件下，水平位移会变小，墙体难以承担相应的负荷，这种情况下会使其性能减弱，不适合用于高层建筑结构设计中。框架结构作为承载结构体系，梁、柱发挥了承担水平及竖直方向的荷载的作用，自身优势显著，可满足使用的需求。在当前的社会背景下，建筑建设的需求增加，这对建筑结构设计提出了更多的要求，由于建筑造型有着多样化的发展趋势，当选择的设计形式不恰当会影响其整体效果，难以达到要求，同时，在安全要求下，构件的成本会增加，这使结构的设计水平降低，导致了资源浪费等问题，也对环境产生了不良影响。可将建筑结构设计优化，使建筑的能耗问题得到缓解，并且使建筑性能达到实际要求。因此，应对框架结构进行合理设计，使其发挥出更好的作用，提升建筑建设的水平。

2建筑结构设计中存在的问题

2.1支座问题

在建筑结构设计中，剪力墙深受隔震减震支座的影响，因此，建筑的剪力墙应秉承分散原则，不可在隔震减震支座附近集中布置剪力墙，避免剪力墙的倾覆力增大。此外，部分建筑的隔震减震支座过于集中，对支座的抗震性能造成很大影响，抗震效果下降。因此，需要对建筑的结构受力数值进行计算，在建筑受力数值较大区域安装隔震减震支座，增强建筑的隔震减震效果。

2.2建筑结构走向问题

建筑结构走向不合理在很大程度上会影响建筑的抗震性能。地震作为比较常见的自然灾害，通常是由于地壳运动引起的，当出现比较严重的地震灾害时，容易引发建筑倒塌的问题。在建筑结构设计中，如果建筑结构走向与地震方向平行，建筑产生的震动幅度较大，会增加建筑倒塌的风险，如果建筑结构走向与地震方向垂直，则震动幅度较小。因此，应做好建筑的结构走向设计，结合水文地质条件，使建筑结构走向与地震方向保持相对垂直的状态，避免建筑结构走向与地震方向平行。

2.3建筑结构选择问题

建筑结构选择问题主要表现在建筑结构形式比较复杂。由于建筑物结构涉及的内容较多，过于复杂的设计会降低建筑结构的抗震性能。而且，结构的复杂化，使设计人员在设计时需要考虑的抗震因素较多，往往会忽略重要的隔震减震结构。此外，规范也会影响建筑结构的选择，国家和地方标准规定了一系列针对抗震设计的规范，这些规范要求某些类型的建筑应采取特定的抗震措施，但不同规范之间存在差异，并且一些规范对于隔震减震设计并未提供明确的指导，这给建筑结构选择带来一定困难。

3建筑结构设计中隔震减震的提升途径

3.1完善隔震策略

虽然现阶段正在实施的隔震策略比较多，但是大体是使用特殊材质的地基隔震、断层间隔地震的两种方式， 想要进一步建设和发展建筑的隔震效果，相关设计企业要根据安全要求，与现场施工实际相互结合，不断研发新铺设垫层技术，提高隔震水平，降低地震造成的危害，在实际工程中，通常选用黏土与砂子来修建垫层，而沥青在今后隔震中会得到更加广泛的使用。

3.2优化减震策略

现代建筑工程设计中的抗震策略通常使用建筑外部的结构部件，消耗地震带来的能量，从而增加建筑自身阻力，这些外部的结构部件安置方法很多，经常配备于层间、构造节点以及剪力墙等重要部位，无挫曲波纹型钢也能够进一步提高建筑的减震能力应设置在变形较大的楼层位置，由于抗震引起的单侧外力作用增加，剪力墙只会屈服而未产生挫曲变化，要有效处理基础位置，从而使剪力墙在单外力作用下拥有很大的刚性， 以达到减震的目的，从而一定程度上增加了剪力墙的强度，通过一定的分析，研究建筑的受力体系，从而确定消能构件的数量与主轴方向分布，改变建筑的阻尼比，减小地震影响系数， 有效减少因地震而损伤建筑构件，对于提高抗震措施的建筑尤为重要，而对于已成型的建筑物进行加固，也能增加抗震效果，但此种方式使施工变得更加复杂，还会增加施工成本。

3.3强化试验研究力度

根据建筑结构在设计过程的特点加以分析，很多隔震性能并未得到验证，其隔震方式与减震策略在具体的实施过程存在各种各样的问题，若要顺利进行隔震减震措施，应重视隔震结构模型计算，考虑水平方向产生的地震影响， 在计算时，采取模拟设定和分级法减少现有的局限性，了解该措施是否能够发挥其真正的效果，避免计算出来的结果和具体的措施在地震实际中的差别。 目前，导致地质灾害的因素较多， 要根据施工各区域项目不同的情况，制定较为完善的施工计划，综合分析完成建筑结构设计工作。 特别是实际遇到地震灾害的时候，还存在着竖向以及复杂地形造成的地震作用，现有的抗震结构又只能承载水平地震的影响。 相关的工作人员应监测和完善应用隔震装置在实际中现有的较大的缺陷，为设计提供科学的基础，制定出针对性的方案，与施工方也要做好工作上的交流沟通，保证所有技术工作都能够依据规范开展，提高隔震装置的效果， 避免出现单方面无法完成的问题，并将一些高新技术合理地融入到其中，充分发挥技术在工程项目建设中的优势与效果，提高隔震减震成果质量与效率。

3.4短柱处理设计

在建筑结构设计中对于大跨度柱网框架结构，应对框架梁、框架柱间关系进行分析，在设计框架结构的过程中需要恰当地处理短柱的构造，可利用短柱箍筋加密的方式来加强框架结构的稳定性。在短柱设计中需考虑到其抗震性较差的特点，建筑的框架结构中有短柱，在设计中如果不进行合理处理会影响建筑的安全性。比如，在连续窗的过梁设计中可能会产生短柱的情况，产生了一定的影响。此外，楼梯间平台梁也会产生短柱情况，应对其进行优化，避免对结构设计效果产生影响。在设计中需要根据结构的性能要求及相关标准分析，利用有效的方式来避免短柱带来的问题。通过对短柱处理的优化，可使建筑结构的抗震性得到提升，进而加强建筑整体的性能。

结语

综上所述，本文主要对建筑结构设计隔震减震策略进行分析，要求建筑设计人员从实际角度出发，加强对建筑结构设计的重视，选择更加具有针对性的隔震减震策略，减少地震带来的损坏，保障人民的生命财产与安全。

参考文献

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[2] 王龙熙.建筑结构设计隔震减震技术浅析[J].四川水泥，2023（2）：98-99，113.