建筑结构设计隔震减震技术浅析

杨恒

摘要：随着我国经济建设的快速发展，我国的建筑水平快速的增长，人们对建筑结构设计的要求也越来越高，尤其是对隔震减震技术的设计。在建筑结构设计使用正确的隔震减震技术，能够有效减轻地震对建筑的影响。基于此，本文对建筑结构设计中常用隔震减震策略机械能分析，供参考。

关键词：建筑结构；隔震减震；措施

引言

建筑结构的抗震问题一直都是科学研究人员和工程技术人员非常关注的，传统的抗震减震技术设计主要依靠结构自身的阻尼和动力特性，往往通过加大构件截面尺寸，调整构件布局来提高结构的抗震性能。这会在一定程度上造成设计成本的增加，尤其是在高烈度地区，传统的设计方法可能已不再适用。因此本文从隔震减震技术应用的重要性出发，对建筑结构设计中所采用的隔震减震技术进行分析。

1建筑结构的隔震与减震技术

通常情况下，会通过巧妙运用建筑的阻尼和地震能量之间的关系实施建筑减震。建筑结构中阻尼的提升可以有效消耗地震中的能量强度，建筑减震手段正是精妙地运用了建筑阻尼的特性得以实现，从而尽可能降低地震对建筑本体的不利影响。对于效能部件数量的配置、具体位置配置和安排问题，需要对建筑物实际状况以及周边地理环境进行详细的分析与计算。一般会在建筑结构中两个主轴方位放置消能构件，从而强化两个方位的阻尼与刚度。少量状况下，在结构变形较为严重的部位放置消能结构，从而平衡建筑物的整体阻尼水平，从而避免地震能量集中于某一部分，有效地将地震能量得以疏散，进一步提升整体建筑结构的抗震特性，实现建筑物的安全目标。隔震举措具有时间限制，要求在建筑工程施工前夕将隔震设计规划完成，最迟不能超过建筑施工时，需要对部分重点位置实行隔震处理。采取隔震手段的部位具备相应的选择性，一般状况下，会选择在建筑结构的基础部位与重点部位实施隔震设计。减震举措不同于隔震举措，不受时间限制，它既可以在建筑工程施工前夕对建筑的基础部位实行减震措施，还能够在建筑施工完成后对其实行加固举措的功效，从而提升建筑阻尼水平，进而实现建筑物的减震目的。减震举措的运用范畴较为广泛，既包含了建筑物上层架构，还包含了设隔震夹层。作为减震技术，它的主要功效在于将建筑物架构实行相应元件的设置达到消能减震设备的附加，强化结构的阻尼比例，进一步对预判的建筑架构变形实行管理，当地震到来时，附加消能设备可以吸取地震能量中的局部能量，有效减弱地震暴发时的破坏力，达到对建筑物的保护功效，让建筑物尽可能地不受地震灾害的破坏。

2建筑结构设计中常用隔震策略

2.1地基隔震

在发生地震时，建筑物的地基是建筑物与震源发生最直接接触的区域，并且在震后会有直接的震动，在可以有效降低地震对建筑造成的影响。在建筑物的地基上安装隔震装置是对建筑物的基础部位进行隔震处理，一般情况下会在建筑结构的基础上铺设垫层，减少对建筑物的冲击。传统的建筑隔震施工技术主要是在建筑的地基上混合铺设黏土和砂土或在软黏土和砂土之间放设土工布。在我国有关部门在进行抗震措施的设计时，改性沥青阻尼减震材料能够有效取代黏土砂垫层。因为具有极强的隔震减震能力，可以有效地降低建筑构造在地震中受到的破坏，获得了广泛应用。

2.2结构悬挂

隔震使用锁链把建筑结构悬吊起来，当遭遇地震灾害时，大多数地震将不能够传递到建筑结构上，可以起到较好的保护建筑物避免受到地震的损害。钢结构的设计减震较多采用这种方法，在建筑时建设两个部分，一个主框架和一个子框架，利用锁链把子框架悬挂在主框架结构上，当遭遇地震影响时，主框架会受到较多的影响，子框架受到的影响将微乎其微，可以起到保护整体结构稳定性的效果。

2.3基础隔震

设计人员还应当做好基础隔震工作，要在建筑上部进行隔震层的合理设置，有效降低地震波的传递。在具体进行施工过程中，隔震减震装置的施工人员要高度重视，采取有效措施解决施工过程中遇到的各种问题。特别应该注意的是，高层建筑与低层建筑，在隔震设计中应当采用不同的方法以延长建筑物自振周期。在条件允许的情况下，在建筑设计及施工过程中要想方设法增加建筑物的重量，尽量避免在发生地震时结构发生坍塌。

3建筑结构设计中常用减震策略

3.1地基基础加固

对既有房屋建筑实行抗震加固处理时，主要任务是地基施工，以从根本上提高建筑的防震性和地基的整体稳定性。因此，应先处理地基基础，对其进行加固处理，研究地基的承载情况，以水平和竖直方向为根据，结合各种指标，探究影响地基基础的因素，实行合理有效的固定措施。上部结构需要加固整体刚度，可以采用注浆和锚钎静压桩的方式，促进地基的稳定性，扩大地基的基础面积，加大钢筋的使用量，同时结合灌浆操作，采用多样的方式，提高地基的承载能力，延长建筑的使用时间。在地基基础加固工作中，不仅要避免发生地基下降，维护结构的稳定性，还要保证在上部结构中发挥加固效用，更好地改进建筑结构，保证建筑抗震加固效果。

3.2做好建筑物体型设计工作

建筑物的体型和结构，对于其抗震性能也会产生严重的影响。如果在建筑设计或者建造过程中，采取有效措施不断优化其体型设计，则能够提升隔震减震技术的应用效果，也能够避免建筑物在遭遇地震灾害时产生过大的损害。建筑物的体型设计工作包括平面形状设计和立体形状设计。相关机构对于地震之后建筑物的受损情况的研究表明，如果建筑物的平面呈现不规则状态，存在明显的凹陷或者凸起，在地震之后就会出现严重的损坏现象；但是如果建筑物平面结构较为单一，地震之后遭受破坏的可能性相对较小，在一些地区如果地震等级较低，甚至不会受到破坏。从这一研究来看，在对于建筑物进行体型设计过程中，要尽量确保设计方案的简洁性，比如可以考虑采用一些常见的长方形、正方形的形状进行设计。此外，在考虑建筑物艺术性的同时也要兼顾其安全性，比如在体型设计过程中要避免建筑物的侧翼结构设计的过长。

3.3无粘结钢结构体系

无粘结钢结构作为一种十分机敏的减震支撑结构，重点运用于建筑中核钢支柱和混凝土中间，形成滑动位移平面。钢结构被普遍应用于高层建筑中，然而纯钢结构材料的抗侧刚度无法满足建筑抗震的需求，钢框架支撑架构可以有效改善传统钢结构遭遇强风或者地震灾害时出现的位移过大的现象，但是它的支撑能力不强，在遭遇地震波强烈冲击时，非常容易产生变形和扭曲的问题，从而使得钢结构支撑系统所担负的力学结构失去效能。所以，通过前面所介绍的几种钢结构，近年来研究人员发现了一种新型防止弯曲变形的支撑架构，经由改良支撑杆零件，进而获得无粘结的支撑系统。这种支撑系统可以在内核设计钢支撑与外包构建之间增添了新型滑动位移层，使得当地震波扩散时，滑动位移层能够最大程度降低地震波对钢结构造成的破坏力，进一步实现优质的抗震效果。

结束语

建筑的防震性能是保证建筑质量的重要基础，应用防震加固技术，可以从根本上提高建筑的防震性。所以，在建筑施工中，应明确防震加固处理的原因，采用多种加固技术，在保证建筑满足人们居住需求的同时，保证建筑的安全性。

参考文献

[1]沈晓龙.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].建材发展导向,2022,20(12):91-93.

[2]曹亮.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].中国住宅设施,2021(8):33-34.

[3]吴昊.浅谈高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].工程建设与设计,2018(18):10-11.