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

于茂兵

身份证号：41092619811216361X

摘要：我国地形条件复杂，自然灾害发生频率较高，地震作为一种常见的自然灾害严重危害人们的生命健康。并且，我国通常地震的震源相对较浅，波及的区域较广，发生次数也较为频繁，当地震灾害发生时，将会对社会和国家造成难以挽回的损失，因此，人们对于建筑物的防震设计越来越重视，愈加关注建筑设计中隔震与减震有效措施的实施。对建筑设计工作人员而言，需在建筑设计中着重强调减少地震灾害对建筑造成的不利影响。

关键词：建筑结构设计；隔震减震；措施浅析

引言

地震是人类社会所遭受的目前为止具有严重破坏能力的自然灾害之一，如果发生地震，将会对建筑物造成严重的损失，在进行建筑结构设计时，把隔震减震措施考虑进去，这样可以使建筑具有较高的抗震性，当遭遇地震时，可以更好地保护建筑物和人员。现阶段采取的抗震减震手段一般是在设计建筑结构时对建筑物刚度进行一定的单独设置，这样建筑物结构可以有一些延性，可以做到裂而不倒的状态。但是，这些传统的减震手段有缺陷，如果地震强度超过了设计承受的强度，整个建筑物就无法有效保证结构的整体安全性，对建筑结构减震防震控制技术的研究，可以使建筑物结构更加具有良好的减震抗震性能。

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现阶段隔震减震技术在应用过程中所遇到的问题

2.1建筑物支座的设计影响和减震效果问题

要使建筑结构更为稳定，则必须在减震与隔震设计方面尽可能地进行分散，如果将减震与隔震设置在建筑四周，则在地震时会大幅增大建筑的倾覆力量，并对建筑的支撑张力造成较大的影响。在进行隔震减震装置设置过程中，应具体情况具体分析，一般应做到最大限度的分散设置。

但是需要注意的是，在高层建筑附近不能进行这样的分散布置，不然就会致使抗震墙在实际地震的过程中会加大承受倾覆力，在一定程度上也会影响到支座的整体拉力。如果受力面较大，则需要对于隔震减震装置中的支座进行重新设计，在设计过程中要确保支座间的距离小于2米。现阶段在很多高层建筑施工过程中，由于建筑物本身结构原因，导致拉力应力超过一定的负荷，最终对于隔震技术的应用效果产生影响，同时也会降低建筑的自身形变能力。

2.2建筑物的走向设置问题

地震属于危害性较大的自然灾害，地震的产生与地区的地壳运动密不可分。在地震出现时，在地震方向上会造成建筑大范围的倒塌，如果建筑物的选址能够避开地震方向，则能够有效降低地震产生的损害。

从这一角度来看，在建筑物建设过程中进行科学合理的选址工作，具有重要现实意义。在对于建筑物进行设计及建造过程中，不仅应当考虑到建筑物本身结构的问题，同时也要对于建筑所在区域的地质情况进行较为详细的调查以及研究，而后初步确定建筑物选址。建筑物的走向设置对于其抗震性能将会产生直接影响，在进行走向设置的过程中，相关人员要考虑到多方面因素，要对于地震方向产生实际影响进行较为细致研究，最终不断提升隔震减震技术应用效果。一般来说，建筑走向最好与地震方向呈垂直状态，要避免走向与地震的方向平行。

3建筑结构设计中的隔震减震措施

3.1合理的结构变形、屈服机制、结构整体性设计

合理的结构抗侧力体系应该具有足够的侧向刚度、超静定次数、合理的屈服机制。首先，地震时建筑物的损伤程度主要取决于主体结构的变形大小，有必要控制结构在预期地震下的变形，多次地震表明，柔性建筑破坏较重，因此，结构应该具备足够的侧向刚度；其次，结构良好的屈服机制是在其杆件出现塑性铰后竖向承载能力基本稳定，可以持续变形而不倒塌，进而最大限度地吸收和耗散地震能量，且满足下列条件：①塑性发展从次要构件或从主要构件的次要部位开始，最后在主要构件上出现塑性铰，形成多道防线；②塑性铰的数量越多，塑性变形发展的过程越长；③塑性铰的塑性转动量越大，结构的塑性变形量越大。因此，合理的设计屈服机制，避免楼层屈服机制。历次地震中，因结构丧失整体性而导致房屋破坏的情况为数不少，其结果往往不是全部倒塌就是局部倒塌，直接造成财产经济甚至人员的巨大损失。因此，要使建筑具有足够的抗震可靠度，确保结构在地震作用下的整体性十分必要。

3.2加固减震

传统的建筑施工中常常会忽视对于抗震结构的设计，所以，现代化建筑设计中必须要对大部分旧房的减震功能进行强化。其中，使用最为广泛的加固措施是在建筑结构中添加阻尼，在建筑结构接合处、钢结构、隔震夹层中添加消震设备，进而促进建筑整体的抗震功效提升。以植筋技术为例，该技术主要通过将混凝土包裹至钢筋外部，使得混凝土钢筋表层融合为一，进而实现更优质的承受力。植筋技术手段具有多样化，并不受限于某一种植筋种类，可以依据建筑物实际情况进行挑选，不仅能够在普通钢筋加固工序中添加锚筋，促进钢筋全面实现防震减震的目的，还能够在加固过程中依据建筑物需要挑选植筋胶。相较于传统加固手段而言，植筋加固技术具有显著的优势，在地震带得到普遍的运用。当前植筋加固手段多被运用于高层建筑、钢结构建筑、工业厂房建设中，其不仅不会对原有建筑体系造成影响，更不会导致建筑结构的变化，从而具备较强的发展前景。

3.3结构布置

依据地震来源进而选取建筑物地点以及建筑架构同样是一种有效且可行的减震手段。地震是由于地壳之间的剧烈运动引发导致，在选择建设用地前，需要对当地的地理环境和地质结构进行充分的勘察和分析，推断地震波冲击可能对建筑物造成的破坏力，经过充分计算分析能够获取最佳建设方式。

结语

建筑结构设计在采用隔震技术时，必须根据结构的自身动力性能等具体情况，以安全、适用、经济、可靠为原则进行设计。同时，结构的隔震设计必须在地震学理论的指导下，按照科学、合理的设计方法与原理，不断地引入更先进的抗震技术手段，以切实保障建筑结构的更高的抗震性能。

参考文献

[1]武文文.建筑结构设计中隔震技术的应用分析[J].江西建材,2022(10):325-326+331.

[2]高卫红.减震隔震技术下高层建筑消能减震结构概念设计[J].华南地震,2020,40(04):140-145.

[3]生兆中.分析民用建筑结构的抗震设计问题[J].建材与装饰,2018(01):80-81.