建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的隔震減震措施

馬俊杰

摘要：在全球大陸上，多發(fā)國家屬于 7 級以上的地震區(qū)域，并且有 1/3 的位置處于中國。中國具有 41%的國土，一半以上的城市地震級別處于 7 級以?上，79%的國土處于 6 級以上的地震帶上，因此這就需要中國不斷的提高抗震設(shè)防能力。中國間隔鎮(zhèn)行業(yè)發(fā)展較為緩慢，至于同等狀況的地震下，中國受到 的損害會比其他發(fā)達(dá)國家更為嚴(yán)重，死亡人數(shù)也較發(fā)達(dá)國家相比，高于 10 倍以上，這就需要中國不斷研發(fā)建筑隔震技術(shù)，并應(yīng)用到實(shí)際對現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行有 所改善。要想更好地增強(qiáng)我國減隔震技術(shù)的應(yīng)用，可以通過制定相關(guān)政策，來促進(jìn)減隔震技術(shù)的發(fā)展，近幾年來，我國的政策形勢開始從鼓勵(lì)提倡轉(zhuǎn)變?yōu)?強(qiáng)制性，因此部分人員也更加希望減隔震強(qiáng)制性政策快速落實(shí)，以此促進(jìn)我國減隔震行業(yè)的快速發(fā)展。基于此，本篇文章對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的隔震減震措 施進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);隔震減震;措施

1 建筑結(jié)構(gòu)隔震減震介紹

減隔震就是將隔振器結(jié)構(gòu)與建筑物上傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，通過阻尼器等 消音設(shè)備來，更好的降低地震對建筑物的作用。狹義上來說減隔震是在建 筑領(lǐng)域上進(jìn)行應(yīng)用的，廣義上則是運(yùn)用在交通領(lǐng)域。此類所說的交通領(lǐng)域 是指鐵路橋梁支座，公路橋梁支座，以及橋梁阻尼器等。起到的作用是防 止橋梁上層結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，降低由于車流水流大風(fēng)造成的橋梁產(chǎn)生的共振 作用，主要核心工作重點(diǎn)是減震，因此會大力運(yùn)用在地震高發(fā)區(qū)。本篇文 章的研討重點(diǎn)是對建筑物減震方式進(jìn)行深入探究，建筑物的隔震主要方式 分為減震與膈癥兩大類。

通常情況下所涉及的抗震主要是考慮到建筑物的強(qiáng)度和剛度，也就是 強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)減弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)理念，這樣的方式是更好的增 強(qiáng)建筑物的延展性，提高抗震性能，符合三水準(zhǔn)兩階段的發(fā)展要求。建筑 物的減震技術(shù)在結(jié)構(gòu)上會安裝耗能裝置，消耗地震產(chǎn)生的作用，降低地震 對建筑物主體產(chǎn)生的損害。利用建筑物隔震技術(shù)，可以在建筑物基層下部 安裝隔振裝置，隔震裝置主要由阻尼器和隔振器組成，最終形成隔震層隔 離地震向建筑物傳輸?shù)哪芰繙p少上層結(jié)構(gòu)被影響，并且延長上層結(jié)構(gòu)，自 震周期，降低上層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的地震反應(yīng)，最終達(dá)到所要求的抗震防震效果，更好的確保建筑物的質(zhì)量安全。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中隔震減震存在的問題

在對建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過程中還仍存在著一系列的?問題：（1） 隔震減震支：減震墻與隔震減震支座之前有著密不可分的聯(lián)系，同時(shí)兩者之間也會各自產(chǎn)生一定的影響，所以在對建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震墻?進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工作的過程中，要始終站在分散實(shí)際原則的基礎(chǔ)上去對整個(gè)?建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔震減震墻的布置工作，但是對于建筑設(shè)備的周圍要盡量避?免出現(xiàn)隔震減震墻，否則抗震墻的傾覆力便會受到一定的影響，甚至隔震?減震支座的做功狀態(tài)也會出現(xiàn)各種各樣的問題。（2）對隔震減震的結(jié)構(gòu)設(shè)?計(jì)方面進(jìn)行實(shí)際工作的過程中，對這一方面工作的復(fù)雜性導(dǎo)致傳統(tǒng)的框架?結(jié)構(gòu)無法應(yīng)對，而大多數(shù)建筑選擇橡膠支座的幾率比較高，在這種情況下?我們在進(jìn)行隔震減震處理工作的過程中，我們可以通過重疊橡膠支座的方?式來使隔震減震的效果得到大大的提升。（3）所使用的減震技術(shù)主要是利?用對結(jié)構(gòu)的延長，來減少自振周期，降低震動對房屋建筑產(chǎn)生的影響，針?對長期受到震動的地區(qū)，還是會對建筑物減震區(qū)域產(chǎn)生不良影響。合理安?裝隔振底座，可以更好地防止地形震動對房屋建筑物產(chǎn)生的傾斜問題。（4） 對于處在軟土質(zhì)上層的建筑物，會在地震的狀況下受到嚴(yán)重影響，例如，怎樣將隔震技術(shù)運(yùn)用在軟土質(zhì)的隔震層上，也是這樣我國需要重點(diǎn)開發(fā)的?技術(shù)之一。（5）減震墻與隔震減震支座之前有著密不可分的聯(lián)系，同時(shí)兩?者之間也會各自產(chǎn)生一定的影響，所以在對建筑結(jié)構(gòu)的隔震減震墻進(jìn)行實(shí)?際設(shè)計(jì)工作的過程中，要始終站在分散實(shí)際原則的基礎(chǔ)上去對整個(gè)建筑結(jié)?構(gòu)進(jìn)行隔震減震墻的布置工作，對建筑物周圍環(huán)境做必要的防震處理，降?低建筑物震動效果，否則抗震墻的傾覆力便會受到一定的影響，還可以合?理利用隔震減震技術(shù)，來對建筑物底座做相應(yīng)處理，有利于建筑物主體穩(wěn)?定性的提高。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的隔震減震措施

3.1 隔振措施

結(jié)構(gòu)隔震體系通常由上部結(jié)構(gòu)，隔震層，下部結(jié)構(gòu)三部分組成，通過 在結(jié)構(gòu)物底部或?qū)娱g位置設(shè)置隔震裝置而形成的結(jié)構(gòu)體系，而隔震技術(shù)隔 震廣泛應(yīng)用各大建筑的設(shè)計(jì)工作中，而這種隔震技術(shù)來應(yīng)對無法正常運(yùn)用 基礎(chǔ)隔震的建筑物，而隔震技術(shù)防震則是站在防震支座的基礎(chǔ)上通過運(yùn)用 隔震層來保證整個(gè)房屋建筑的防震效果能夠得到提升。而大多數(shù)建筑物在 選擇隔震支座原材料的過程中選擇橡膠可能性也較高，而橡膠制作的防震 性能也比較良好，因此一直作為首選來進(jìn)行使用。隔震技術(shù)應(yīng)用過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場到實(shí)際情況來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對現(xiàn)場的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，通過不斷地對現(xiàn)場據(jù)進(jìn)行測量分析之后來查看隔震工作是否具備理想的防震效 果。建筑在裝置完隔震設(shè)施之后，這種隔震設(shè)施便會 吸收大量地震災(zāi)害時(shí) 發(fā)生的能量，以此來降低建筑物所受到的危害。目前我們對隔震的設(shè)計(jì)工 作給予了較強(qiáng)的重視，在未來也將會廣泛應(yīng)用于各大建筑物中。

3.2 減震措施

在減震裝置中，主要會使用到金屬類型的和黏滯類型的兩種阻尼器。金屬阻尼器是與位置相聯(lián)系的阻尼器之一，在地震中起到震動屈服的作業(yè)，降低建筑物變形，緩解地震對建筑物產(chǎn)生的振動能量。例如，使用軟鋼阻 尼器可以起到約束屈服的作用。黏滯阻尼器是與速度相關(guān)的阻尼器，在地 震中起到往復(fù)的作用，來降低地震對建筑材料產(chǎn)生的能量，例如，桿式黏 滯阻尼器和黏滯阻尼墻都是該技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)。阻尼器選型可按以下幾點(diǎn) 實(shí)行，結(jié)構(gòu)較柔（如鋼結(jié)構(gòu)）或剛度不足的結(jié)構(gòu)，可優(yōu)先考慮選用防屈曲 支撐，其次選用金屬剪切阻尼器;抗扭剛度較弱（周期比超限）或結(jié)構(gòu)平 面布置不規(guī)則的結(jié)構(gòu)（扭轉(zhuǎn)位移比超限），首先考慮選用防屈曲支撐，并沿 結(jié)構(gòu)周邊進(jìn)行布置;結(jié)構(gòu)剛度尚可，當(dāng)有附加阻尼比需求時(shí)（可一定程度 上減小地震力），可考慮選用黏滯阻尼器和黏彈性阻尼器;

剪力墻結(jié)構(gòu)如需采用減震技術(shù)，目前最佳選擇為連梁阻尼器。各類阻 尼器布置原則，類似于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中剪力墻的布置原則。盡量 按照對稱、周邊、均勻、分散的原則布置。阻尼器布置樓層數(shù)建議不少于 地上結(jié)構(gòu)總層數(shù)的一半，在平面布置中，建議相同方向阻尼器的布置間距 不超過 40m。

4 建筑場地的合理選擇

我們在實(shí)際設(shè)計(jì)工作的過程中，要特別重視起抗震設(shè)計(jì)。在選擇建筑 場地的過程中，要盡量選擇地基比較好的區(qū)域，盡可能避免在一些地震斷 層或者軟弱地基上來進(jìn)行施工工作。例如，穩(wěn)定巖石、硬巖石，對于位置 開闊平坦的地區(qū)所使用到的中硬土，都可以作為合理的場所進(jìn)行使用。要 盡量避免對抗震效果不利的位置，比如軟質(zhì)土、液態(tài)土這類土地，在上層 呈現(xiàn)巖石不均勻的土層，都會降低抗震效果，部分土中還含有高水量的可 塑黃土，地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等。

5 加強(qiáng)隔震減震研究和實(shí)際工程在地震中的監(jiān)測

目前我們在對建筑物的隔震減震設(shè)計(jì)工作，還能存在著一系列的問題，而整個(gè)設(shè)計(jì)工作大多數(shù)站在隔震減震結(jié)構(gòu)所模擬出的數(shù)據(jù)來進(jìn)行，這種模 擬數(shù)據(jù)與實(shí)際發(fā)生地震的現(xiàn)象還有著較大的差別，我們也沒有較多的實(shí)際 案例數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，導(dǎo)致整個(gè)隔震減震的設(shè)計(jì)工作無法向著更好的方向前 進(jìn)。而在實(shí)際發(fā)生地震的過程中，橫向力以及縱向力或者其他方向的力是 不受我們?nèi)藶樗刂频?，因此我們還需要從各個(gè)方面去不斷的努力分析，使得整個(gè)建筑物的隔震減震工作能夠向著更好的方向發(fā)展，努力降低地震 對我們?nèi)藗円约敖ㄖ斐傻膶?shí)際危害。

結(jié)束語

綜上所述，把建筑設(shè)施的抗震問題放到重要的位置上，選擇相對應(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。

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