建筑结构隔震设计中的问题分析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-07
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建筑结构隔震设计中的问题分析

饶井泉

身份证号:42232519780120101X

摘要:地震灾害在某些区域会频繁发生,根据调查内容分析能够知晓地震造成的经济损失较大,人员伤亡情况极为严重。在一系列的损失中,很多是因为建筑自身结构不稳定而产生坍塌所造成的。所以,建筑领域工作人员应该在执行任务的时候思考如何提升建筑结构的稳定性,降低地震所造成的经济损失,这是极为直观的手段。在经历地震灾害后我国人民对房屋建筑本身的抗震性提出了更多的要求,人们的抗震意识也在此基础上得到了显著提升。这就需要相关技术人员知晓提升建筑抗震性能的重要价值,根据建筑工程地区的实际情况做好施工布置工作,在设计楼房结构的时候进行深层次的思考。

关键词:建筑结构;隔震;设计

1地震对于建筑物本身的影响

地震波以体波和面波的形式存在。在进行研究的时候工作人员又可以将让体波进行更加细致的划分,其一为纵波,其二为横波。面波也能够分为瑞雷波以及诺福波。在上述的集中地震波形中,面波可以在地表区域进行距离较远的传播,横波则能够实现在固体环境中的效率传播。纵波则可以在固体和液体之间实现传播。体波的传递效果如其名字而言,纵波的传递会造成建筑物在上下空间区域的颠簸,横波在出现则会造成建筑物在水平方向的左右位移。面波在传输能量的时候会比横波要大,地震灾害中可以导致建筑物在水平和垂直两个方向的移动。从此能够看出,建筑物的坍塌和损坏在很多情况下都是因为面波的存在而造成的。工作人员在后续的工作任务中也需要注重对此种波形的特点进行研究,并借此机会研究出更加适合的技术解决相应问题。

2建筑结构主要隔震技术应用途径

2.1地基隔震技术

地基位于整个建筑物的基础位置,其位于建筑和地震发生区域的中间,与地面直接接触,当地震灾害来临的时候其会直接承受地震波对其的冲击力。正是因为建筑物本身具备这种特性,工作人员在施工的过程中需要注重提升地基的抗震性,让其能够更好地起到缓冲作用。因此,工作人员应该在日常工作中积极探索并应用更好的地基材料,让其能够具备更强的隔震能力。比如,橡胶支垫、滚动钢球以及磁悬浮都是工作人员能够采用的先进材料。其中,工作人员最常使用的就是做好垫层工作,这样能够明显降低地震波带来的危害。在传统的垫层选择上,工作人员会选择黏土和沙子,或者在二者之间加入一些土工布。此种办法在使用的时候能够节省更多的成本资金,在地震发生的时候也能够有效增大建筑物和地基之间的滑移效果。但是这种技术在长期使用后,如果要面对地面频繁的振动,垫层结构会存在明显的磨损,其中存在的沙层会因此出现不断流失的情况,摩擦力会因此增加,经过较长的时间后,接触面会逐渐无法发挥出应有承担能力,在接触面甚至会出现裂缝。在当前局势下,很多建筑在建造的过程中会应用隔震材料处理相关工作,叠层橡胶的应用频率较高,其减震效果也是极为显著的。最为常见的是叠层橡胶材料本身并不由单一化的橡胶垫构成,还会根据实际需求在其中加入夹层钢板,并且需要和橡胶材料交错放置,使用时候的粘合剂进行连接后可以投入使用,构成专业的减震装置。钢板的使用可以起到约束相邻橡胶垫的作用,在再加上橡胶垫本身具有较好的弹性,可以在最大程度上减少内侧形变的可能性,确保其具备良好的稳定性。是地基隔震材料中的首选类型。但由于材料在购置的时候需要投入更多的成本资金,施工过程中也会存在诸多的难点,对于一些地震多发区并不适用。所以,在现代科技不断发展的重要时期,研发人员可以制作并推出更加适宜的垫层材料,改性阻尼沥青便是一种很好的选择。此新材料的柔性较好,在使用的时候能够实现大部分地震波所产生的向上能量,能够更好地阻碍地震威力。在使用此材料的时候能够明显发现隔震垫周期增大,减少了地震速度。再加上沥青材料本身的造价较为低廉,在使用的时候不用耗费更多的资金,在使用的时候具备更高的性价比。

2.2基础隔震技术

所谓的基础隔震装置会安装在建筑物的基础位置,以及上层结构中,使用柔性连接的方式实现连接。这样能够更好地形成隔震系统。该系统在使用的时候能够有效减少其对于上层建筑的影响,更好地起到减震作用。基础隔震结构体系在构建的时候需要针对三种结构进行研究。其一是上层结构,其二是隔震装置,其三是下层结构。此隔震技术的主要原理是利用结构的长期性特点,通过其在底层的集中位移状态,进而减少上层结构出现位移情况的几率,建筑物所承受的地震能量可以更好地被地面所吸收,这样能够确保建筑的上层结构具有较强的稳固性。这种技术在研发的时候会事先采用软泥层地基材料,但并不能够确保其在使用的时候时刻起到良好的作用,这就需要积极寻找替代品。基础隔震技术本身的经济性有待提升,因此只会在地震多发地带使用,或者在重要的公共建筑中利用。比如,桥梁或者核设施等地区都会使用此项技术。但是其本身的发展前景较好,很多学者也在对其进行完善。当前环境下,我国橡胶钢板叠层体系的构建已经起到了较好的减震效果。其所性价比也在逐步提升。但是此隔震技术在使用的时候虽然能够在纵向方面实现高效率减震,但是基础隔震技术能够得以实现。因此,完善的基础减震技术能够实现经济性上的提升,维护我国社会的快速发展。

2.3层间隔震技术

层间隔震技术可以弥补基础隔震技术中的不足之处,能够在重要的施工环节起到重要作用。这种技术相较于基础隔震技术其结构位置更加靠上。虽然结构位置偏上,但是并不会减少其隔震效果。上部结构能够与减震装置共同作用,实现对自下而上地震波的吸收。此种技术不仅能够在新房减震工作中起到重要作用,还可以对一些老旧建筑进行结构上的加固,其能够真正促进经济效益的提升。在我国,层间隔震技术不局限于应用在屋顶隔震中,也在更多工程建筑项目中发挥出了重要价值。在当前局势下,我国利用层间隔震技术实现建筑设计工作质量的项目逐步增多。此技术一般情况下应用于高层以及大空间的建筑项目中。随着对层间隔震技术原理的深入研究,此技术的发展更加成熟,并且能够在未来的建筑行业中发挥出重要作用。

2.4悬挂隔震技术

悬挂隔震技术的应用核心原理指的是让结构内部的所有结构全部悬吊起来,防止其与地面产生接触,地面波因此难以传达到建筑结构本身。其中,最常应用的是巨型钢架框悬挂技术,这种技术在应用的时候会利用主框架和与之相匹配的子结构,这些结构本身是相互独立的,具有彼此隔离的力学作用。主框架一般情况下和常见的框架结构一样放置在建筑物中。但是,子结构在应用的时候则会采用悬挂的方式,能够切实提升建筑结构稳定性。悬挂隔震结构会在桥梁建筑或者火电厂锅炉等设备中应用。在人们生活水平不断提升的当今社会,人们在居住的时候所会关注的不仅仅是建筑本身的性能和体验,对于其外观的美观性也具有了更多的要求。悬挂式隔震技术的应用可以更好地契合现阶段的发展形势,建筑物与地面的接触形式也会更加新颖。上悬挂下隔震结构的应用也能够促进建筑结构的多样性,在期间发挥出更加意想不到的效果。在发展的过程中还可以使用阻尼装置,这样可以促进建筑行业更好地发展。

4结束语

建筑工程管理对建筑结构隔震减震技术的关注反映出它的重要性,但它有一个不断发展和成熟的过程。对于地震频发区的建筑来说,抗震性能决定了其安全寿命,更关系到人们生命财产的安全。如何保证建筑工程的抗震性能,是建筑工程设计师必须认真对待的大事,需要充分掌握不同隔震减震技术的选用方法,科学设计。

参考文献

[1] 沈晓龙.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].建材发展导向,2022,20(12):91-93.

[2] 曹亮.建筑结构设计中的隔震减震措施浅析[J].中国住宅设施,2021(8):33-34.