建筑结构设计中的隔震减震措施

建筑结构设计中的隔震减震措施

常金夕

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摘要：我国科技水平和各行各业的快速发展，我国建筑工程发展也十分快速。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。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。

关键词：建筑；结构设计；隔震减震措施

引言

在建筑结构设计中，采用隔震减震技术能够有效降低地震作用对建筑物的破坏，通过这种方式可以充分提升建筑物的抗震性能，大幅度提升建筑物的安全性，使人身安全和财产得到保障，因此越来越多的建筑在结构设计环节使用隔震减震技术。隔震减震措施在当今时代背景下已经成为建筑结构设计的重要手段。

1建筑结构设计中隔震减震策略的意义

我国城市地震发生较为频繁，地震会造成严重的经济损失，对人们的生命安全构成巨大威胁。我国许多建筑结构设计缺乏良好的抗震性能，建筑抗震技术落后，对人们的生活造成较大影响。因此，必须采用合理的隔震减震策略，尽可能减少地震带来的危害，使建筑结构设计能够得到满足人们的居住要求。在建筑结构设计中采用隔震减震策略，合理设置隔震层或使用减震装置，可以将地震时所受到的水平位移、加速度和剪力等传递给非结构部件，从而保护建筑主体结构免遭破坏，削弱地震带来的危害效果，保护人们的生命财产安全。

2建筑结构设计中隔震减震的提升途径

2.1连体结构支座选型探讨

弱连接体结构是指连接体的端部同塔楼虽具有可靠的连接，但连接体不足以协调主体塔楼之间的内力和变形的结构。两侧塔楼与连接体结构的支座选型是连体结构的关键，常用的连接形式有一端铰接一端滑动、一端刚接一端滑动、一端铰接一端弹性、两端弹性等，每种连接方式的处理方式均不同，对主体及连接体的受力影响也差别较大。高层建筑结构中的高位连体如采用一端固定一端滑动的连接方式，固定端往往内力较大，给主楼相关范围设计带来困难，且支座滑动端位移较大，给建筑设计和支座处理带来麻烦。当支座滑动位移较大或固定端内力过大时，可采用两端弹性支座方案。目前常用的弹性支座有铅芯橡胶支座和摩擦摆支座。铅芯橡胶支座水平刚度呈双折线，初始刚度较大，屈服后刚度变小，同时嗯呢该提供一定的阻尼；摩擦摆支座通过滑动界面摩擦消耗地震能量，且具有很好的自复位功能。连接体两端均采用弹性支座可一定程度减小塔楼的楼层剪力和层间位移角，同时大幅减小连接体的层间剪力。

2.2选择合理的建筑结构体型

设计人员进行隔震减震设计工作时首先需要做好建筑体型设计工作，避免成为超限项目。通常情况下，建筑设计师在进行建筑物的体型设计时，仅会注重功能使用需求以及建筑立面的美感，而忽视了结构的体型是否规则，是否具有良好的抗震性能。而从结构设计角度来看，如果建筑物具有不规则的体型，比如平面凹凸不规则，楼板开大洞口导致楼板不连续，竖向构件收进或悬挑，竖向构件上下不连续贯通等，遇到地震时就很容易出现损毁。反之，如设计师将建筑物的体型设计成规则的结构，尽量避免出现上述的不规则情况，遇到地震时受到损毁的概率就会降低。隔震结构宜控制结构高宽比小于4，对于高宽比较大的结构小震下基础不应出现拉应力，并且需进行整体倾覆验算，防止支座压屈。

2.3悬挂隔震

顾名思义，悬挂隔震是将建筑结构的全部或大部分悬挂起来，地震发生时主体结构可随着地壳运动而晃动，显著减小地震对建筑结构造成的冲击，从而达到隔震效果。悬挂结构在桥梁、工业设备架体中的应用普遍，由于悬杆受力较大，需要使用高强钢。但是，高强钢的韧性差，受到竖向地震作用可能断裂，为此可在吊点设置减震弹簧，配合使用阻尼器。香港汇丰银行大楼就采用悬挂隔震措施，钢柱由桁架连接在建筑上，楼层悬挂在桁架上，其中底部悬挂8层，顶部悬挂4层，被称为“震不倒的建筑”。

2.4层间隔震

层间隔震在建筑结构的夹层和原结构之间原有隔热层的前提下设置耗能减震设施，进而减弱并吸取地震波能量。层间隔震的主要作用在于强化和幕布基础隔震的不足，是建筑隔震举措中不可或缺的步骤，相较于基础隔震而言，层间隔震位于建筑结构较上的部位，但是位置的变化并不会影响其对于减震的功效，上部结构能够和减震设备同时成为对下部结构向上传递的地震波进行汲取与消除。该技术在日本的使用率较为普遍，不仅能运用于新建房屋的减震效果，还能够将其运用于老房加固功效，经济效益较高。国内当前对于层间隔震技术的运用也不再局限于屋顶等，逐渐将其应用于各类建筑项目中，目前，层间隔震技术在国内也受到了广泛的应用，通常应用在中高层和大空间的建筑设计中。随着我国科研人员与专业学者对层间隔震技术的不断摸索与研究，层间隔震技术将得到日益完善，进而为我国建筑减震效能起到积极作用。

2.5做好计算工作

在进行抗震结构计算时，要求做好以下要点的控制：（1）对于荷载与非荷载作用，采用弹性方法做好计算，做好计算结果的准确性控制。（2）开展非荷载作用的计算，需要认真分析非荷载给内力造成的影响，计算时需要考虑到混凝土的徐变量。（3）开展抗震结构计算，根据计算简图，结合运用三维空间分析方法，重点考虑扭转影响，利用多个力学模型，开展计算与检查。（4）当进行重力荷载作用的计算时，需要做好施工模拟分析，获得结构刚度信息，分析重力荷载的形成过程。（5）开展整体的稳定性与抗倾覆验算。结构设计人员要做好全面分析，根据各类数据信息精准计算，获得相应的数据信息，指导土木工程结构施工，保证结构的抗震效果，避免出现各类问题。

结语

综上所述，随着建筑工程技术的不断发展，人们对于建筑的抗震性能提出更高要求，隔震技术和减震技术得到广泛应用，其中隔震支座就是一种有效方案。在未来，相关企业应该继续研发新型的隔震减震技术，对现有技术方法进行优化，在保证抗震性能的基础上，达到降本增效的目标。

参考文献：

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[2]王钰.隔震、减震控制技术在建筑结构设计中的运用分析[J].低碳世界,2023,13(01):75-77.