建筑結(jié)構(gòu)隔震減震技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

沈鋒

唐山銘嘉建筑設(shè)計咨詢有限公司 河北省 063000

摘要：隨著氣候以及地質(zhì)特點的變化，現(xiàn)如今中國黃河以南以西藏、云南等地區(qū)為中心，多發(fā)生地震災(zāi)害，在一定程度上給人們的生產(chǎn)生活帶來嚴重影響，對人們的經(jīng)濟財產(chǎn)帶來極大的損失。因此，在增強人們抗震意識的前提下，對于建筑結(jié)構(gòu)也要加強隔震減震措施，本文首先分析建筑結(jié)構(gòu)隔震減震的原則，隨即探討建筑結(jié)構(gòu)中隔震減震技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；隔震減震，發(fā)展應(yīng)用

一、前言

由于地質(zhì)板塊的移動，我國處于亞歐板塊震動多發(fā)帶的邊緣，在加上最近我國發(fā)生地震災(zāi)害次數(shù)的增多，對我們每個人都是一種考驗，同時要求我們不斷普及地震防護以及自救知識，并且對政府及有關(guān)部門提出更高的要求，及時加固房屋及大型建筑物，對于新建設(shè)的建筑物要做好隔震減震處理，給予人們相對安全的生活居住環(huán)境，并要防御二次地震帶來的傷害。

二、建筑結(jié)構(gòu)隔震減震設(shè)計原則

1.建筑結(jié)構(gòu)中柱的設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為重要的就是柱的設(shè)計，因為有了柱子的支撐才能撐起整棟建筑物，可以說是建筑物中的所有柱子承載了整個建筑物百分之九十的重量，若想使得整個建筑物結(jié)構(gòu)嚴實，承重敦實，對建筑物內(nèi)外的柱子設(shè)計就要別有用心，不可麻痹大意。而且在地基與屋頂之間的連接，靠的就是這中間的柱子過度，若果柱子不結(jié)實，就更不用想象屋頂能夠牢固。首先要確定柱子與地基之間緊密結(jié)合，因為如果一旦發(fā)生地震，通過地殼的劇烈震動，最先搖晃的就是柱子，若果能夠保證柱子有很好的張力，就可以在地殼運動過程中，保持與地面以及屋頂之間緊密結(jié)合，通過強大的支撐能力就可以保證屋頂不至于坍塌，這樣，即使是地殼水平地移動也只是整個建筑物整體的搖擺，不至于整體塌陷。因此，在設(shè)計柱子的時候要采用螺旋設(shè)計，這樣就可以分數(shù)力的作用點，不會全部作用到整個柱面，就可以均勻地將沖擊力分數(shù)出去，保護柱體，而且，要根據(jù)建筑整體結(jié)構(gòu)的特點，計算好使用多少根柱子合適，既不會浪費原料占用過多空間，又可以承載更多的重量，抗震效果較好。

2.建筑結(jié)構(gòu)中梁的設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)中另一個重要的結(jié)構(gòu)當然就是梁，因為梁是橫在半空中，通過與柱連接，構(gòu)成整個建筑的主體結(jié)構(gòu)，成為骨架結(jié)構(gòu)最上方的支撐，因此在梁的設(shè)計中最要關(guān)注的就是跨度，如果跨度較大，就需要多加梁來分擔(dān)重量，否則在重力以及張力的作用下，梁的中心會逐漸下移形成折彎，為了有更好的延展性，就要對跨度比進行適當?shù)恼{(diào)整，通過實際計算發(fā)現(xiàn)，梁的延展性最佳時的系數(shù)比值為5，比值達到8時都會有很好的表現(xiàn)，但是當跨度比為1時，延性系數(shù)會下降到3，這時候就十分危險，很容易產(chǎn)生折彎破壞，所以，在施工之前要進行精確的測量計算，避免產(chǎn)生破壞。

3.建筑結(jié)構(gòu)中隔震設(shè)計

隔震設(shè)計是近幾年來新興的技術(shù)領(lǐng)域，是目前我國研究較多的革新抗震方法，隔震設(shè)計思想，主要是想在建筑物的底端增加隔震裝置，阻尼器是目前使用最為廣泛的裝置，設(shè)計思想主要是通過在建筑物與地面之間安裝的阻尼使得建筑結(jié)構(gòu)與地面之間產(chǎn)生一定的空隙，形成弧狀柔性結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)間有空氣可以流動，借助氣流的流體作用，一旦發(fā)生震動，就可以產(chǎn)生巨大的反作用力，可以削弱沖擊波向上的沖擊力，減少地震產(chǎn)生的能量向上傳遞，擁有了這層隔離層的存在就可以一定程度上減弱沖擊力。

4.建筑結(jié)構(gòu)中減震設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)的減震設(shè)計目前使用的較為廣泛的就是橡膠，橡膠由于具有較好的柔性與彈性，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中使用橡膠可以吸附因為震動產(chǎn)生的巨大的反作用力與反向沖擊能量，而且，橡膠質(zhì)地柔軟，表面較光滑，內(nèi)部分子運動相對較快，較為活躍，這樣就可以吸附更多的反作用力，同時削弱向上方傳遞的能量，這就可以在一定程度上減少震動產(chǎn)生的巨大能量。支撐是現(xiàn)代建筑體系中重要的一環(huán)，尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)中最為常見，其不但可以提供建筑物整體所需要的剛度，也擁有強大的承載力。

三、建筑結(jié)構(gòu)隔震減震技術(shù)發(fā)展

由于地震產(chǎn)生的巨大震動以及搖擺力，使得在地面上的建筑物受到地震波橫向、豎向的沖擊，這就造成地面上的建筑物受到外力作用產(chǎn)生巨大的晃動與顫抖，更嚴重者會使得建筑物整體坍塌，這將造成巨大的災(zāi)難，因此，如果對建筑物本身進行隔震減震處理，就可以在一定程度上減少經(jīng)濟損失。

對于建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震技術(shù)研究在我國已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的歷程，從人們意識到地震會給人類帶來災(zāi)難的同時，就加大力度對其進行研究，想要借助人力來扭轉(zhuǎn)天災(zāi)的損失，讓人們不至于每天都生活在恐慌之中，可以憑借自己的智慧為我們美好家園做點什么，直到我們的知識結(jié)構(gòu)不斷完善，科技水平不斷發(fā)展，同時學(xué)習(xí)向日本這些地震多發(fā)國，在隔震減震領(lǐng)域較豐富的經(jīng)驗。此時，我們在面對地震時便不再像之前那么怯懦，雖然我們需要做的還有很多，但是，我們現(xiàn)在已經(jīng)見到了成效，我們不再束手無策。

減隔震技術(shù)的應(yīng)用，會給傳統(tǒng)建筑設(shè)計帶來一定的影響。減隔震構(gòu)件的設(shè)置會對建筑空間劃分、墻體位置、空間形態(tài)產(chǎn)生影響，這就要求非結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)該了解其相關(guān)要求，盡可能的選擇合理的平面布置形式，并將必要的減隔震構(gòu)件加以隱藏或裝飾。

四、建筑結(jié)構(gòu)隔震減震技術(shù)實際應(yīng)用

隔震減震技術(shù)目前在我國建筑工程施工過程中已經(jīng)得到了較廣泛的應(yīng)用，而且不僅僅是新建建筑項目中，在已經(jīng)建成的建筑進行加固施工時也有了很多的應(yīng)用，尤其是在云南、甘肅、福建等地在建筑的防火層或者是設(shè)備層增加隔震減震設(shè)計。有些地理條件允許的施工場地還可以建設(shè)減震墻，通過減震墻的設(shè)計起到保護建筑物主體的作用。而且，隨著對隔震減震技術(shù)研究的深入，投入的人才、資金的不斷增多，有更多的科技人員獻身到該領(lǐng)域，并不斷提出新的思想，比如，像高層隔震是否可行，都以進入實際論證階段，并且對于隔震裝置的安裝部位也更加廣泛，不僅局限于建筑物的底部。建筑施工使用的材料中是否可以加入抗震劑，增強骨架結(jié)構(gòu)的剛度與撓性，等等都將起到極大的作用。

五、結(jié)束語

減震技術(shù)在中國起步較早，并有了比較完善的技術(shù)手段，在建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中能夠得到相對完善的應(yīng)用，隔震技術(shù)是最近新興的技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展較緩起步較晚，但在實際應(yīng)用中卻有著至關(guān)重要的作用，因此，要求我們加大對其研究的力度，不斷鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，在該領(lǐng)域取得不斷的突破，有朝一日使得人們能夠在地震面前沒有恐慌，沒有畏懼，因為我們有很好的防御保護措施。

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