建筑結(jié)構(gòu)的減震性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

崔宇強(qiáng)

【摘要】在構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)施時(shí)，應(yīng)綜合性地探究建筑設(shè)施自身的抗震問(wèn)題，合理地使用相應(yīng)的抗震措施，使其可在較長(zhǎng)時(shí)間中抵御地震。建筑施工單位必須注重地震防范工作的開(kāi)展，采取不同種類(lèi)的結(jié)構(gòu)更好的抗震減災(zāi)，吸取大量的地震能，把地震的損害程度調(diào)控至最低。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的減震性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu);減震;性能;設(shè)計(jì)

1、高層建筑結(jié)構(gòu)隔震減震概述

建筑設(shè)施內(nèi)部的阻尼數(shù)值和地震能量消耗存在較為緊密的關(guān)系，在開(kāi)展高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)利用好這一特點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整建筑設(shè)施內(nèi)部的阻尼大小，利用建筑設(shè)施阻尼更好地吸收地震的能量，這樣可以更好地保障主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，盡可能地減輕其所遭受到地震災(zāi)害。將隔震技術(shù)應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中，已經(jīng)成為我國(guó)時(shí)代發(fā)展的必然。我國(guó)在汶川地震后，隔震建筑設(shè)施的種類(lèi)及數(shù)量越來(lái)越多。通過(guò)使用消能減震技術(shù)，安裝消能減震設(shè)施，更好地調(diào)整結(jié)構(gòu)的阻尼比數(shù)值，避免建筑設(shè)施的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形等問(wèn)題，利用附加裝置更好地吸取地震的能量，全面性地防護(hù)主體的結(jié)構(gòu)，防止其在遭受地震災(zāi)害后嚴(yán)重破損。就數(shù)值統(tǒng)計(jì)信息可以更好地了解到，應(yīng)利用好消能減震的結(jié)構(gòu)，更好地提升建筑設(shè)施的抗震性能。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的隔震措施

高層建筑設(shè)施的隔震措施具有多樣化的特性，為實(shí)現(xiàn)最大的隔震效果，應(yīng)與隔震措施相結(jié)合，開(kāi)展隔震層的設(shè)計(jì)工作，根據(jù)施工的地質(zhì)地貌特征等，選擇相應(yīng)的隔震材料，并在相應(yīng)的位置上設(shè)置好隔震措施。

2.1 特殊材料地基隔震措施

地基是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，主要是因?yàn)榈鼗鶗?huì)直接接觸地震，同時(shí)還是地震波的直接受力區(qū)域，所以，需要做好地基的隔震處理，對(duì)基礎(chǔ)的部分開(kāi)展特殊化的處理工作，做好墊層的鋪設(shè)工作，更好地降低地震波給建筑設(shè)施產(chǎn)生的不良影響。該種處理措施的使用歷史悠久，主要是借助消耗地震能量的形式，切實(shí)地保障建筑設(shè)施的安全穩(wěn)固狀態(tài)。在做墊層時(shí)，通常會(huì)使用砂及粘土一類(lèi)的物質(zhì)。

2.2 基礎(chǔ)隔震

基礎(chǔ)隔震措施需要借助隔震裝置設(shè)施，將其裝置安裝到基礎(chǔ)和上部建筑設(shè)施中間的位置，隔震層的位置會(huì)有所差異，會(huì)在一定程度上降低地震波向上傳遞的數(shù)值，該種隔震措施較為傳統(tǒng)。所以在實(shí)際的施工中，缺陷問(wèn)題會(huì)比較嚴(yán)重，該種措施主要被應(yīng)用到一些地層的建筑設(shè)施中，如果將其應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)中，根本無(wú)法達(dá)到較好的隔震效果，同時(shí)還會(huì)延長(zhǎng)建筑設(shè)施的自震周期時(shí)間，無(wú)形中增大了建筑設(shè)施的自身重量，影響到隔震的處理效果。所以應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)施的實(shí)際狀況選擇相應(yīng)的基礎(chǔ)隔震措施。

2.3 結(jié)構(gòu)懸掛隔震

結(jié)構(gòu)懸掛隔震處理措施是把建筑設(shè)施中大部分全部懸掛起來(lái)，一旦發(fā)生地震，懸掛起來(lái)的結(jié)構(gòu)并不會(huì)遭受到地震的損害，這樣可以最大限度地減輕建筑設(shè)施所遭受到的損害程度，該種隔震措施主要被應(yīng)用于大型鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)施當(dāng)中，其給設(shè)計(jì)所提出的要求會(huì)比較嚴(yán)苛，應(yīng)把主體框架及子框架結(jié)合在一起，只有這樣才能避免子結(jié)構(gòu)受到地震的影響。結(jié)構(gòu)懸掛隔震的工作原理就是讓建筑設(shè)施的主框架可以在地震中隨著地殼運(yùn)動(dòng)搖擺，借助鎖鏈進(jìn)行連接，幫助其更好地傳遞地震能量，待地震傳遞到相應(yīng)部位時(shí)，能量會(huì)逐漸減小。該種隔震措施的效果較好，可以較好地隔斷地震給建筑設(shè)施造成的損壞，但是該種隔震措施的使用價(jià)格較高，并不適用于一般的建筑設(shè)施。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的減震措施

3.1 新建建筑設(shè)施結(jié)構(gòu)減震措施

近年來(lái)，越來(lái)越多的創(chuàng)新建筑理念不斷出現(xiàn)，同時(shí)相關(guān)的新型建筑也逐漸涌現(xiàn)，隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷提升，人們能了解的相關(guān)信息也不斷增加，所以當(dāng)前人們對(duì)于建筑物的安全意識(shí)關(guān)注度也在逐年攀升。在當(dāng)前的城市建筑物建設(shè)過(guò)程中，人們對(duì)地震的關(guān)注度不斷增加，相關(guān)的建筑物都在增加抗震性和減震性。就目前的建筑設(shè)計(jì)而言，想要提升整體抗震效果需要對(duì)各受力環(huán)節(jié)進(jìn)行整體質(zhì)量的提升，針對(duì)各基礎(chǔ)部位進(jìn)行強(qiáng)化，通過(guò)特殊處理的相關(guān)建筑物基礎(chǔ)部位能得到強(qiáng)化，不會(huì)出現(xiàn)有關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)在建筑物的各部位安裝相應(yīng)的減震裝置，可緩解地震帶來(lái)的能量沖擊，有了相關(guān)的減震效果能防止地震影響出現(xiàn)，添加減震措施，加強(qiáng)隔震層，最大程度地提升建筑物的整體質(zhì)量。

3.2 已建成建筑物的抗震加固

對(duì)于地震的對(duì)抗而言，建筑物不僅需要在建設(shè)過(guò)程中完成相關(guān)的減震措施添加，同時(shí)隨著建筑物的使用，其質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題，因此后期添加減震和抗震措施也是較為重要的方法之一，就當(dāng)前的后期減震措施而言，需結(jié)合建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行整體的質(zhì)量提升，并且在當(dāng)前的建筑物使用過(guò)程中，需要更換相關(guān)的減震措施。隨著時(shí)間的推移減震措施的效果會(huì)出現(xiàn)減低，所以不斷地進(jìn)行整體更換才能提升整體的使用效果，以達(dá)到抗震效果的整體提升，使其能滿(mǎn)足實(shí)際使用需求。

4、減震隔震構(gòu)造措施

地震發(fā)生時(shí)，無(wú)論是高層建筑還是多層建筑其整體結(jié)構(gòu)都會(huì)受到破壞，其中最為嚴(yán)重的情況是水平位移，所以在整體的減震過(guò)程中需要設(shè)置相應(yīng)的隔震層來(lái)抵擋地震沖擊力，有了良好的地震隔震層建設(shè)能保證整體結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，最大程度地抵擋當(dāng)前的內(nèi)部結(jié)構(gòu)位移情況。對(duì)整體的設(shè)計(jì)而言，減震隔震結(jié)構(gòu)上需設(shè)立有關(guān)的隔離縫。隔離縫整體的寬度不需要過(guò)寬，同時(shí)對(duì)于整體的結(jié)構(gòu)而言，不僅需要設(shè)計(jì)豎向隔離縫，并且需要設(shè)計(jì)橫向隔離縫。有了相關(guān)的隔離縫設(shè)計(jì)能最大程度地減輕地震沖擊力帶來(lái)的破壞，同時(shí)對(duì)于高層建筑物而言，其需要設(shè)計(jì)電梯井，采用下掛的方式來(lái)進(jìn)行處理，通過(guò)多種設(shè)計(jì)能減少建筑物的橫向位移情況，減震層的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)排水管道和電氣強(qiáng)弱系統(tǒng)都進(jìn)行整體研究和提升，全面防止相關(guān)的水平位移出現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，我國(guó)大部分地區(qū)都處于地震的多發(fā)帶，所以必須要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中注重隔震減震的設(shè)計(jì)，以此保障我國(guó)建筑事業(yè)的發(fā)展品質(zhì)。把建筑設(shè)施的抗震問(wèn)題放到重要的位置上，選擇相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，盡可能地防止其受到地震的影響，避免破壞或影響建筑設(shè)施。利用建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范內(nèi)容，總結(jié)各個(gè)國(guó)家的建筑抗震經(jīng)驗(yàn)，正確地指導(dǎo)建筑抗震設(shè)計(jì)工作，以此更精確地反饋出各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝天祥.建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)分析[J].居舍，2017（36）：68.

[2]陳明.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及策略研究[J].建材與裝飾，2017（52）：102.