浅议建筑结构设计中的隔震减震措施

(整期优先)网络出版时间:2023-08-15
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浅议建筑结构设计中的隔震减震措施

秦志亮

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摘要:目前,建筑工程因为人们对其功能有越来越多样的需求,因此建筑物的规模和建设难度也在逐步增加,对建筑物的安全性就有更高的要求。在城市规模发展越来越大的情况下,建筑物越建越高,高层建筑在隔震减震方面需要更新的技术和方法进行设计,传统的低层建筑物隔震技术已不再适用。基于此,本文针对建筑结构设计中的隔震减震措施进行探讨分析,以供参考。

关键词:建筑结构设计;隔震减震;措施

引言

各种自然灾害对于人民群众的正常生活产生较大威胁,在各种自然灾害中,由于地壳运动引发的地震破坏性极大,一旦某一地区发现地震,将会造成大量的人员伤亡,同时也会让该地区蒙受巨大经济损失。我国幅员辽阔,个别地区地震发生的概率相对较高。在这种情况下,在建设建筑物过程中采取隔震减震措施至关重要,在建筑设计阶段,设计人员就应当高度重视,采用最新型技术,将地震可能产生的危害降至最低。

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[1]。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]

2建筑结构设计中的隔震减震措施

随着人们对自身安全性的重视,建筑物的自身具有的安全性和稳定性是否符合要求,越来越受到关注,因此人们也对建筑结构隔震减震方面的设计提出了更高的技术标准,因此传统的技术手段已经达不到人们的高水平要求。现阶段,在建筑结构常用的减震隔震技术一般是设置隔震支座、阻尼器或子结构,当遭受到地震的伤害时,减震装置可以有效地防止地震的破坏能量传向建筑物,通过这种隔离的手段在一定程度上可以减少地震的能量对建筑结构造成损害的影响,因此在一定程度上就可以把地震对建筑结构的能量破坏程度减少。

2.1建筑物地基采用特殊材料

在进行隔震结构设计时,最重要的是把隔震层设置成一个较为柔性的层面,地震发生时,可以吸收一部分能量,减轻地震能对建筑物造成的损害。原有的抗震技术一般使用黏土和砂砾来达到隔震的效果。从抗震实际成效来看,效果不太理想,现阶段有很多新技术、新材料不断应用到抗震措施中,从实际应用效果来看,沥青作为地基隔震层填充材料是最为优越的,既经济又有较高的安全性[3]

2.2隔震设施

根据相关研究,在建筑物基础和建筑之间如果设置有相关的隔震设施,可以损耗掉地震对建筑物造成损害的能量,从而可以把地震对建筑结构造成的破坏程度进一步降低,这种方式可以吸收大约80%的地震产生的能量,但是如果采用这个方式会使建筑物的自身振动的周期在一定程度上加大,所以高层建筑如果应用此项技术将会更容易倒塌,所以不太适用。现阶段,采用的隔震设施一般是橡胶垫,它主要是橡胶和钢板构成的,钢板用来支撑橡胶,可以在一定程度上提高隔震层的竖向高度。目前为止,橡胶隔震技术发展的较为成熟,因其具有阻尼比大、隔震效果好、可靠稳定性较高等优势得到了广泛的应用,但是橡胶防震垫存在时间较长后出现老化,性能变差的情况,这会造成橡胶防震垫的性能减弱。

2.3层间隔震措施

在建筑结构与建筑结构的层间设置隔震装置,当遭遇地震伤害时,隔震装置可以在一定程度上把地震的能量吸收,以此可以减少地震所带来的能量对建筑物造成的损伤,进而可以达到减震的实际效果。层间隔震与基础隔震虽然在装置上差不多,但是隔震效果基础隔震高于层间隔震13%。基于此,层间隔震技术因其具有操作起来比较简单易行,一般在对旧建筑结构改造中得到应用

[4]

2.4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。

结束语

在建筑结构设计过程中积极应用隔震减震措施能最大限度的降低地震对居民生活的破坏。在实际操作过程中,相关人员要加强对于建筑本身结构的研究,同时也要重点关注隔震减震技术的发展情况。未来,隔震减震技术在建筑结构设计中将得到更广泛的应用,为减轻我国地震灾害提供重要技术支持。

参考文献

[1]杨友.建筑结构设计中的隔震减震措施探讨[J].工程技术研究,2019,4(23):178-179.

[2]王鑫博.高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].住宅与房地产,2018(33):65.

[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.

[4]庄绪明.高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].住宅与房地产,2018(25):73.