张玉钰

规划设计 Planning and design

建筑隔震设计相关问题探究

张玉钰

（兰州交大设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730070）

建筑隔震设计是建筑设计的重要内容。建筑物的隔震性能是衡量其安全性能的重要指标。本文主要分析介绍了建筑隔震设计的重要内容，并简要阐述分析了建筑隔震设计在设计标准、经济效益和设计方法等方面的设计问题，重点介绍了隔震支座安装方面的设计内容，同时对隔震房屋的施工和质量监督等方面的注意事项加以阐述，以期为建筑隔震设计相关工作提供相应的参考依据。

建筑；隔震设计；设计问题；施工；维护

从地理位置方面来看，我国恰好处于环太平洋及地中海地震带与喜马拉雅地震带之间，其地震发生频率相对较高。一旦发生地震，就会对社会民众造成人员与财产损害，给社会带来较大的不良影响。因此这就需要加强对房屋建筑的隔震设计，以增强建筑的防震效果，将地震的负面影响控制到最低。

1 建筑隔震设计的简要概述

对于建筑物的隔震设计，主要是将橡胶支座和阻尼装置等隔震部件合理设置在房屋的基础、底部或下部结构与上部结构之间，以形成相应的隔震层，使建筑物具有整体复位功能。这样，就能够从根本上保障结构自振周期得以延长，结构阻尼增加，进而减缓阻隔地震能量的向上传递，将上部结构中的地震作用得以减缓，进而起到建筑物的防震作用。因此，建筑隔震技术需要被应用在建筑设计过程中，以提升建筑物自身的隔震性能，以减少地震作用下对建筑物主体结构与非结构构件的破坏作用[1]。建筑物隔震结构的设计能够显著提升建筑物自身的抗震能力，有效保障建筑物内部人员的安全。因此在针对建筑工程展开设计的过程中，对之做科学的隔震设计具有较高的必要性。

2 建筑隔震设计过程中的注意问题

2.1 明确标准，重视经济效益

建筑隔震设计在我国建筑行业方面的应用尚处于起步阶段。建筑隔震设计与施工应用方面的设计标准尚不完善，也因此使得相关标准难以形成对实际设计工作的有效指导，同时在设计标准图集方面也显得不完善，这对于隔震设计工作开展也有着较大的不良影响。这就需要结合实际的建筑隔震要求，不断丰富完善设计标准和设计图集。建筑的隔震设计需要通过设计隔震支座，利用其自身的变形性能以消除地震作用，这样能够减缓地震作用向上部结构中的传递。隔震支座及隔震构件等相关设置虽然会在一定程度上增加工程造价，但是却能够有效支撑建筑物上层结构，增强建筑物自身的安全可靠性[2]。

因此，建筑物抗震构件的设计安装是不容忽视的。在地震发生后，隔震构件可能会出现不同程度上的损伤，这就需要对其进行及时的维修与更换。针对这些问题，就需要加强对设计标准和经济效益的重视程度。结合建筑工程的实际情况制定科学合理，切实可行的设计目标，并不断丰富拓展设计图集。与此同时做好工程预算，积极协调解决建筑工程各参与方之间的问题。

2.2 掌握新型的设计方法

在建筑行业不断迅速发展的社会背景下，隔震技术得到大范围的应用与拓展，尤其是在很多的大体量且较为复杂的建筑中都是必然需要进行隔震设计的[3]。因为，为增强建筑的隔震设计效果，就需要不断学习吸纳先进的新型的设计方法，其中比较新兴的就是BIM技术，通过构建建筑信息模型的方式，为建筑设计和施工提供重要的信息支撑。同时，新型的设计方法也能够在一定程度上有利于工程成本的合理配置。

3 建筑隔震设计问题

3.1 支座面压问题

建筑物一旦投入使用，隔震支座就需要长期承受建筑结构中来自上部的作用力和地震作用力。这些作用力对于叠层橡胶支座的承压面积影响最为严重，不仅会造成承压面积的减小，而且还会造成承载力的明显下降。根据现阶段的建筑规范标准，需要对隔震支座的设计进行多次反复验算，以保证支座面压影响控制在合理范围内。具体主要从以下两方面加强验算：其一，要加强对隔震支座面压的验算，而不能仅仅局限于对支座水平方向的变形验算，这样能够进一步加强建筑物在罕遇地震下的安全性与稳定性；其二，应该将地震作用影响作为评估支座平均压力，以确保验算结果的准确性和完整性[4]。

3.2 隔震方案分析

首先，从抗风承载力方面来看，风荷载产生的总水平力的计算需要结合建筑物的总重和应用模型等条件作为计算依据。同时,在《建筑抗震设计规范》中明确规定有关风荷载以及其他非地震作用下水平荷载标准值所产生总水平力应低于结构总重力10%的标准，需要将计算值与该标准加以比较，以确定其是否合理。此外，还需要结合《叠层橡胶支座隔震技术规程》，对其中风荷载分项系数的选取标准做出确定，并结合实际承载力对风荷载进行检验，保证其达到最终的设计要求[5]。

其次，在隔震方案设计中还需要从加速度时程的角度来展开分析。如：在设计中将区域范围内以往发生强震时的记录调取出来，然后根据记录进行加速度时程模拟，然后绘制建筑工程隔震方案在面对该加速度时程时形成的反应谱曲线，并对该曲线展开分析，保证其达到正常谱值的的范围之内。

3.3 隔震支座受拉问题

通常情况下，在地震作用力的影响下，隔震支座所承受的倾覆作用力很有可能会超过自身所能够承受的作用力值。而对于高层建筑物来说，其所承受的竖向荷载力会相对较大，进而引发较为严重的轴向变形，在一定程度上

影响高层建筑结构的抗弯和抗剪能力，甚至发生结构的侧向变形[6]。近年来，建筑层高不断增加，又进一步增加了高层建筑物在隔震支座受拉问题影响下发生轴向变形的概率。因此，建筑结构隔震设计过程中需要将轴向受力作为重要的影响因素加以考虑，最大程度上规避建筑结构发生轴向变形的问题。

4 隔震建筑的施工

隔震层的设计与设置是隔震建筑施工的重要内容，其主要表现在以下几方面：隔振器的安装与验收，隔震设备管线的施工等。

4.1 隔震支座安装

对于隔震支座的安装，最重要的是要保证支座为轴压。这就需要严格控制隔震支座水平度和轴线位置，以满足《叠合橡胶支座隔震技术规程》对相关指标的要求。其具体标准要求如下：支承隔震支座的支墩( 或柱〕其顶面水平度误差不宜大于5‰；在隔震支座安装后, 隔震支座顶面的水平度误差不宜大于8‰；隔震支座中心的平面位置与设计值位置的偏差不应大于5.0mm； 隔震支座中心标高于设计标高的偏差不应大于5.0mm。隔震支座在进行位置测量的同时需要做好变形测量，并详细记录在册。例如，对于隔震支座的竖向变形测量，可以通过在隔震支座的四周分别设置水平线，以量取相应水平线之间的竖向距离，然后取其平均数。并且设定每周观测一次，直至工程施工完成。整个过程中所记录的竖向距离变化值就可以分析出隔震支座的竖向变形量[7]。

隔震支座的使用需要定期进行测量检查，一旦发现其存在损伤，使建筑结构的力学性能发生变化，就需要对隔震支座进行更换。如果隔震支座周围有足够的位置可以放置千斤顶，则可以尝试通过放置千斤顶将隔震支座上部结构顶升，而不需要对隔震支座配置外包构件，但需要保证隔震支座上下部结构能够满足局部承压的要求。隔震支座更换完成后再对千斤顶加以释放，更换后的隔震支座则可以承担起建筑上部结构重量的作用。当然，隔震支座的安装要求需要满足《建筑隔震橡胶支座》的行业要求。

4.2 隔震器的验收

隔震器的验收需要对以下内容加以确认，如产品书面文件的确认，并核实隔震产品及配套安装连接件的数量、型号是否与实际要求相吻合；产品的形状与尺寸与标准要求是否一致，还需要检查产品的外观完整性，查看其是否存在缺陷或者破损等异常情况。其中，隔震层产品的书面文件主要包括供货企业的资质证明、出厂合格证、性能检测报告等。

4.3 隔震房屋设备管线的施工

隔震房屋设备管线的施工一般需要从以下几方面加以注意：首先，对于隔震层中的上下水的进户管位置处的连接应该是任意错动的形式，并尽量采取不锈钢波纹管等柔性接头。其次，进户管柔性连接件的两端应该采取丝扣活节的连接形式，并保证连接器处于竖直状态。最后，管道的安装需要在确认变形量满足设计要求之后才可以加以固定使用。否则就需要针对问题进行检查并予以解决，确保其能够正常投入使用。

5 隔震建筑物的质量监督与维护

5.1 施工质量监督

隔震层的施工质量直接关系着建筑隔震工程的施工质量，因此，需要加强对隔震层的施工质量监督与后期维护工作。其施工质量一般需要有施工方进行自检，然后由监理方进行校核监督。施工质量监督的重点内容主要包括对隔震产品的性能质量资料进行核实，并进行必要的实际抽检工作；在预埋钢板定位，并对隔震支座下部构件浇筑混凝土后，则需要对预埋钢板的轴心位置、标高和平整度等重要参数进行抽查检查，以确保实际施工质量满足设计要求。同时，隔震支座的安装位置、型号、数量等也需要重点检查，使其与设计文件要求相一致。在隔震支座安装完成以后，需要对隔震支座的轴线中心位置和预埋表面平整度进行抽查，其抽查数量一般在10%左右。隔震支座的安装要确保稳定牢固，且支座附近的梁柱混凝土密室不存在蜂窝、麻面和漏筋等缺陷问题。隔震支座的质量要全程监控，避免发生各种损伤现象。并在安装过程中对隔震支座的安装和竖向变形做好施工记录。此外，设备管线、接头等零部件的安装、设置需要严格按照施工要求来执行。在隔震施工完成后，需要严格按照施工及验收规范等要求组织工程验收。

5.2 建筑隔震施工维护

对于建筑隔震层的维护，需要根据隔震层的实际施工情况，制定和执行隔震支座的具体检查和维护计划。一方面，对隔震支座的外观及变形情况进行针对性的定期检查，以确保其处于正常的使用状态；另一方面，需要对隔震支座周围的情况进行检查，定期查看是否存在限制上部结构位移的障碍物，一旦发现存在任何形式的障碍物，都需要采取相应的措施加以处理，以保障隔震支座的性能能够得到最大程度上的应用[8]。在日常维护工作中，需要对隔震建筑物的隔震构造周围以及隔震建筑物的入口附近设置专业的隔震警示标记，以提醒业主方和相关人员对隔震层加以维护的意识，尤其是对隔震层部件和隔震层的整体构造。隔震施工维护工作的开展需要遵循国内的建筑规程要求，也需要不断积极引进国外先进的隔震建筑维护管理办法，以制定出适用于现行隔震建筑物的管理办法，为隔震建筑物的后期运行维护提供重要的保障依据。

6 结语

综上所述，建筑隔震设计是建筑物设计的重要组成内容，其隔震设计质量直接关系到建筑物自身的隔震性能。良好的建筑隔震设计能够提升建筑物自身的安全稳定性，有效保障人们的工作和生活安全。因此，相关部门需要加强对建筑隔震设计的重视程度。在隔震设计过程中，需要全面结合隔震建筑的实际情况，选择合理的设计方法和施工方法，以确保设计要求得到科学有效的落实。而对于隔震设计中所需要使用的施工工艺、施工构件和施工材料等，则需要加大研究力度，以不断提升其隔震性能优势。在设计和施工过程中，需要秉持严谨认真的工作态度，把控好各个工作环节的工作质量。这样，在隔震设计方案的指导下，建筑物会具有良好的隔震性能、防水性能和防火性能，以保障建筑物安全稳定的投入使用，并推动建筑行业的可持续发展。

[1]刘键.高层建筑结构隔震设计关键问题分析与处理探究[J].四川水泥,2020(09):310+313.

[2]谢延友,石长安.建筑隔震设计相关问题的研究[J].工程建设与设计,2020(16):35-36.

[3]牛新柱.高层隔震建筑设计问题研究思路构建[J].建筑技术开发,2020,47(16):29-30.

[4]熊晓波.高层建筑结构设计中的隔震减震设计[J].城市建筑,2020,17(20):94-95.

[5]刘国龙. 高层隔震建筑隔震层优化及长周期地震作用下的响应分析[D].兰州理工大学,2020.

[6]王铭帅.高层建筑结构设计中的隔震减震[J].建筑技术开发,2020,47(03):39-40.

[7]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.

[8]纪俊欣.建筑结构隔震设计相关技术问题的讨论[J].福建建筑,2009(10):91-93.

张玉钰（1988.4- ），汉族，男，甘肃兰州人，本科，工程师，研究方向：建筑设计工作。

TU7

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1007-6344（2021）01-0293-02