建筑结构设计与隔震技术应用研究

2018-02-11叶霄鹏珠海铁建大厦置业有限公司广东珠海519015

中国房地产业 2018年4期

文/叶霄鹏珠海铁建大厦置业有限公司广东珠海 519015

当前，建筑结构设计与隔震技术在不断发展，在建筑结构设计的过程中，要充分考虑其结构设计的需求和设计的目标，同时，积极做好隔震设计的技术应用工作。

1、隔震建筑的概念

隔震和消能是提高建筑物体耐震抗震的两大途径。消能是利用形变或是可破坏的斜撑杆或是可恢复的阻尼器，将建筑物的震动周期拉长，阻尼比增加，最后达到提高建筑物抗震能力的目的。但是消能的方式并不能很好的解决因地震造成的建筑物楼层间变位造成的墙面破裂、斜撑破坏等问题。而隔震是利用隔震器将地震时所产生的建筑物摆动转换成建筑物对地面的横向位移，地震所释放的能量由隔振器吸收。这样的隔震建筑很大程度的降低了因地震给建筑物带来的扭曲、弯曲变形，降低建筑物摇摆幅度，从而降低了地震对建筑物构造和设备的破坏。隔震结构就是利用这样的原理，在建筑物基础结构和上部结构之间设置带有阻尼器和隔震支座等隔震装置的隔震层。

2、建筑结构设计中的隔震措施原理与技术

在建筑结构设计中，采用隔震技术，能降低建筑物上层在地震中遭到破坏的程度，同时，对建筑物室内的装饰物、家电设备和生活用具起到一定的保护作用。从而减少人们在地震中的经济损失。根据建筑物的不同位置，我们可以将隔震原理分为以下四种。

2.1 地基隔震

地基隔震主要是通过使用砂垫层、软粘土等方式在建筑的地基当中设置防震层。从而使建筑物地基在遇到地震时能将地震波反复吸收，进而达到降低地震能力的效果，避免建筑物遭到破坏。

2.2 基础隔震

基础抗震主要是指在建筑基础和上层结构之间设置隔震层，通常利用基底滑移隔震和混合隔震等装置，还可以采用夹层橡胶垫隔震。通过以上装置进行隔震，可以减弱地震能量波向建筑上层传递的总量，进而减小导致建筑上层破坏的能量。

2.3 层间隔震

层间隔震主要是把建筑结构的隔震技术和抗震技术结合在一起，并在建筑结构上安装能够减震耗能的装置，从而削弱地震发生时的能量，并能多次反复的吸收能量波，进一步降低建筑结构在地震中的反应程度。减少建筑物上层遭到的破坏。

2.4 悬挂隔震

悬挂隔震主要是建筑结构设计中采用悬挂设计，从而减弱地震能量波对建筑主体结构的冲击，在地震发生时，减弱地震的总体能量的传递，从而起到抗震的作用，并减弱建筑物在地震中的摇晃程度。

3、建筑结构设计中常用的隔震技术

我们这里所说的建筑物结构设计中常用的消能减震技术是借助建筑物以外的部件来增加建筑物的阻尼，消耗地震传递给建筑物结构的能量，减小建筑物因地震而受到的损害。用于减小地震对建筑物损坏、保护建筑物安全的装置和元件很多，通常都是某种消能器和阻尼器，我们习惯上把这些装置分为滞回型和粘滞型两种。这种技术的使用非常广泛，主要有以下几种情况。

3.1 新建建筑物的结构设计

随着人们安全意识的不断增强，建筑结构设计理念的不断更新，人们对建筑结构的减震、隔震设计越来越重视。我们在设计的时候，除了对建筑物的基础部分采用特殊处理之外，还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力，保护人们的生命财产安全，这些减震装置和元件是为一些建筑工程的后期防震工作的加强而研发的，也就是可以在施工后期对建筑物的防震功能进行一定的弥补，但是其作用往往较隔震层要差一些。

3.2 对已建成建筑物的抗震加固

在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时，我们一定要在建筑物施工前按照隔震设计的措施，完成相应的工作。最迟也是在建筑物的施工过程当中，在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置，否则就达不到隔震的效果。一旦建筑物建成以后，如果想对其进行抗震加固，就要采用增加阻尼的办法，在建筑物的结构上重新添加消能减震装置，这样的话不仅会增加施工成本，导致工程造价的增加，还给施工造成了不便，因为增加阻尼的施工程序要较隔震层的施工复杂的多。

传统抗震方法不能从本质上提高建筑结构的抗震性能，而且会使得成本增加，美观度下降。新的抗震设计是采用隔震技术，运用新技术提高相关构件的弹塑性，以缓冲地面对建筑结构的支反力，降低地震引起的建筑主体结构破坏，不仅降低工程成本、简化程序，还不影响主体结构，尽可能保证建筑观感。标准地震级别和烈度较高的地区对建筑物造成的危害较大，加强建筑物的抗震效果具有重要的意义和价值。整体上来看，我国建筑的建造质量远低于一些发达国家，其中很多建筑工程方案没有达到国家制定的相关标准，建筑材料用量较大，最终导致建筑成本过高。因此，建筑设计应该遵循相关抗震理论，根据科学合理的设计方法和原则，切实保证建筑结构的安全性和可靠性。

综上所述，建筑结构隔震技术以其优良的减震效果、安全性、耐久性、经济性、实用性，在建筑工程中应用日趋增多。建筑物的抗震减震功能直接关系到建筑物抵抗地震的能力和保护人们财产和生命健康的能力，所以，抗震设计和隔震技术是必须重视的问题。