高层建筑结构设计中的隔震减震措施

高层建筑结构设计中的隔震减震措施

杨雨

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摘要：为了优化城市布局，解决城市人口居住问题，很多高层建筑在城市中拔地而起，但是在高层建筑中，建筑结构的合理性是十分重要的，建筑的抗震能力直接关系着人们的生命安全，因此这就需要设计师，能够利用一切技术手段，通过科学有效的抗震措施，来保证建筑设计的切实可行性，使建筑的整体质量能够得到有效地提升。

关键词：高层建筑；结构设计；隔震减震；措施

1高层建筑结构抗震设计存在的问题

1.1选址问题

现阶段，我国高层建筑结构抗震设计中，还存在着选址问题。第一，在建筑工程的选址时，忽视了地质地形的勘察调研。或者采用的手段方法陈旧，未能深入、全面了解区域情况。比如是否处于地震带、抗震烈度与等级、岩土坚硬情况、是否开阔平坦等，都将影响着地基建设与抗震性能。第二，在选址时，未能结合建筑工程项目的实际情况，以及结合当地的抗震需求，导致各项资料信息不够全面与真实。

1.2建筑物走向对抗震的影响

在高层建筑中，抗震设计尤为重要，也是建筑结构的一个重要组成部分，高层建筑在发生地震的时候，根据地震的方向，所产生的建筑走向情况十分明显，而且这一走向也会直接对减震、隔震产生一定的影响。我们都知道，地震是由于地壳运动的原因所造成的，对此在进行建筑设计的时候，就需要相关的设计人员结合建筑地点的实际情况，以及所在地区的地质结构，气候情况等进行全面的分析，确保在建筑建设的时候能够符合当地的地质特点，以及地震方向来进行。避免出现建筑物和地震方向呈现在同一个水平方向，这样会加剧地震带来的建筑损坏。如果保证建筑和地震走向处于垂直状态下，则可以很好地避免这一问题，还能够大大地减少地震给建筑带来的损坏。

1.3结构问题

第一，现阶段的很多高层建筑工程项目高度，远远超过了相应的限定值。然而在结构抗震设计中，仍旧沿用传统的方式手段，未能综合考虑多种因素，导致设计方案不够合理。第二，在结构设计中，为了有效控制柱的断面尺寸，因此就需要对钢筋、混凝土材料进行调整。然而在实际设计中，即使采用了高强度混凝土材料，而柱的断面尺寸大小也未发生明显的变化。且在限制柱的轴压比时，导致柱处于大偏压状态，其塑形变形能力较小，最终出现结构延性较差的现象。

2高层建筑结构设计中的隔震减震措施

2.1地基隔震

在发生地震时，建筑物的地基是建筑物与震源发生最直接接触的区域，并且在震后会有直接的震动，所以在地基中安装隔震设施可以有效降低地震对建筑造成的影响。在建筑物的地基上安装隔震装置是对建筑物的基础部位进行隔震处理，一般情况下会在建筑结构的基础上铺设垫层，这样可以减少由于地震引起的震动，减少对建筑物的冲击。传统的建筑隔震施工技术主要是在建筑的地基上混合铺设黏土和砂土或在软黏土和砂土之间放设土工布。在我国建设工程技术进步的今天，有关部门在进行抗震措施的设计时，开发了改性沥青阻尼减震材料，这种材料能够有效取代黏土砂垫层。因为具有极强的隔震减震能力，可以有效地降低建筑构造在地震中受到的破坏，获得了广泛应用。

2.2建筑走向设计

建筑物的走向，会直接影响地震所带来的危害，我国对建筑行业一直有着相关的规定，在开始建设一个建筑工程的时候，必须要去全面的评定该建筑物所在的地理位置，先进行一定的岩土勘察或者地质勘察等工作。要全方面去对该地区进行风险评估，针对一些风险因素进行分析，然后在去结合实际的建筑需求和建筑结构以及评定结果，制定更加科学完善的抗震措施，同时还要不断的去完善抗震工作，确保建筑物的抗震能力能够达到一定要求，并且在一定时间的推移下，抗震能力能够依旧保持稳固。再进行地质勘察的过程中，首先要明确了解的就是地震的大致走向，以确保建筑物的走向和地震的震向之间，呈现出的是一种垂直状态。其次在进行地质勘查的时候，还要注意针对一些若土地基或者接近地震带的区域进行全面勘测，避免将建筑物建筑在这些地区之上，同时还要在施工之前去对当地的一些水文情况，防止其他自然灾害给建筑物带来一定的损害。在当代建筑中，常见的建筑结构大部分都属于钢筋混凝土或者砖混结构，这些材质的建筑结构本身就具有较强的承载能力，能够保证建筑物的牢固，同时还能够加强建筑本身的抗震性。要想选取更为合适的建筑结构，就必须要设计者在进行设计时，结合当地的实际情况来选择更为合适的建筑材料进行建造，在帮助建筑企业降低建设成本的同时，还要全面保证建筑的质量。

2.3严格遵循标准

在高层建筑结构抗震设计优化中，需要严格遵循相应的标准规范，才能保障设计方案的合理性、可行性。第一，设计人员要严格遵循《建筑工程抗震防设分类标准》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑地基处理技术规范》、《建筑抗震设计规范》等。然后结合高层建筑的类型与功能，采用先进的手段展开设计工作。第二，基于设计条件和参数，进行设计标准等确定。在高层建筑结构设计标准确定中，需要基于建筑工程结构破坏可能产生的后果严重性，如造成的经济损失、人员伤亡、社会影响等，进行建筑结构安全等级的确定。接下来根据工程的密集程度、使用功能、规模、地震破坏所造成的影响与损失等，进行抗震设防类别的确定。然后基于抗震设防标准、抗震等级、建筑场地类别，进行结构阻尼比、场地特征周期、周期折减系数等确定。最后基于高层建筑的楼面和屋面情况，进行设计荷载的确定。如卫生间、客厅、卧室、阳台、地下车库等不同区域的活荷载标准值与组合值系数。

2.4对建筑物采用消能减震装置进行抗震加固

针对地基的防震设计，相关工作人员在建设建筑工程之前，要根据防震设计的相关规定，在建筑的重要部位设置隔震设备，建筑工程完成施工后，若要进行结构的防震加固，就必须采用加大阻尼的方法，在多层建筑的上部结构、钢结构和隔震的中间部位增设消能减震装置，以改善结构的抗震性能。

2.5建筑结构设计中的消能减震措施

不同于隔震措施的是消能减震措施，主要是在房屋结构中设置消能器，通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼，以消耗附加于房屋结构的地震能量，从而达到减震的效果。在利用减震措施来进行建筑结构设计的时候，通常会采用消能阻尼器装置，来提高建筑的抗震能力。在自然灾害频发的今天，人们对建筑的安全性抗震性，抗灾害性都格外的关注，这也就使得更多的新型建筑理念不断涌现，也给减震技术带来了全新的发展，减震装置的有效应用能够防范地震所带来的极大危害，增加了建筑本身的牢固性和抗干扰性。同时减震装置已经成为了建筑物的抗震加固措施，通常在开始进行建设之前，就需要设计出相应的减震装置和减震方案，以确保减震措施能够满足实际的抗震需求，确保建筑物的性能得到大幅度的提升。

结论

总而言之，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.

[3]吴昊.浅谈高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].工程建设与设计,2018(18):10-11.