建筑结构隔震技术分析

建筑结构隔震技术分析

王刚

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摘要：随着我国科技水平的提高，当前，我国建筑工程建设的规模不断扩大，为提升建筑结构整体抗震性能，工作人员应根据工程实际要求，选择适合的建筑隔震技术，进而保障整体建筑工程建设结构的安全性和稳定性。为保障建筑结构达到地区建筑抗震等级，建筑工程人员必须重点分析，如摩擦摆隔震支座、滑板式隔震支座及橡胶隔震支座等隔震技术应用方式，并深入研究其在整体建筑工程应用过程中的力学性能与耐久性，结合数学公式来构建虚拟动力模型，从而使房屋建筑达到工程要求的抗震等级。

关键词：建筑结构；隔震技术；分析

引言

建筑结构作为人类生产和生活的主要载体，它的稳定性和安全性将会对人们的生命安全和生活质量带来直接的影响，生产生活的建筑物应能在地震中成为保护生命财产的庇护所。特别是在新时代的背景下，建筑形态和建筑功能变得更加多样化，人们对建筑功能有更高的要求，并且建筑的高度和跨度也在不断地突破，建造高层建筑和超高层建筑变得越来越常见，这既是为了满足对土地资源最大限度利用的需要，节约资源和环境友好，也是对城市化进程持续加快的现实需要。

1隔震结构的基本原理

建筑物结构隔震体系是通过在结构底部或层间位置设置隔震装置形成的，该体系主要包含了下部结构、隔震层以及上部结构。隔震技术主要原理是利用隔震层将建筑结构上下两部分有效分离，避免地震作用通过结构向上传递。利用隔震层较大的阻尼来吸收地震能量，减轻建筑物上部结构受到的作用力，确保建筑结构处于弹性工作性能，增加建筑物安全性能。另外，隔震层具有较小的水平刚度，能够很好延长建筑物自身基本周期，在地震中减小其加速度反应，从而保证结构的安全。通过设置合理的隔震层，不仅可以避开地震波的主频带范围，减小地震作用传递到隔震结构上部，还能耗散大部分的地震能量，使得上部结构相对形变减弱，而确保建筑物的安全。并且，通过设置阻尼器，可以有效改善建筑的抗震性，使其具备更强的抗震性能，而且可以有效抵消外界的冲击力，提升建筑物的安全性和可靠性。

2建筑工程隔震技术分类

2.1橡胶隔震支座

在橡胶铅芯隔震支座装置制作与加工时，工作人员必须基于常规橡胶隔震支座装置结构，运用开孔注铅方式加以改造，进而有效减弱地震破坏、降低隔层位移度。该装置作为一种高阻尼隔震设备，可在最大限度上保障建筑结构的稳定性，减弱地震事故对楼层建筑结构的损伤。随着近年来国内建筑结构隔震技术水平不断提高，相关学者已通过不断实践来验证橡胶隔震支座装置的应用效果。但就目前装置应用情况来看，其在装置性能与加工材料质量方面仍然存在一定缺陷。

2.2层间隔震

层间隔震是将隔震层设置于结构中间部位。其技术特点是布置相对灵活，能够很好阻隔地震作用向上部结构传递，从而解决建筑结构竖向不规则等情况下基础隔震不便于应用的限制。但建筑结构的动力特性会随着隔震层位置的变化而显著不同，在应用层间隔震技术时，需要注意合理设置隔震层位置。

2.3摩擦摆隔震支座

摩擦摆隔震支座装置属于一种拥有复位控制功能的建筑结构隔震装置，合理运用该装置可有效提升建筑结构的整体使用性能、增强建筑结构的稳定性，在最大限度上降低地震事故对建筑结构的损害。在实际应用阶段，可将滑块装置布设于该装置凹曲面底盘上，一旦隔震装置在地震作用下产生任何水平移动，底片凹曲面的滑块便会由下到上开始滑动，减少隔震装置位移距离。而当建筑结构上部受到地震重力作用时，滑块装置便会自动从高到低移动，进而完成自动复位动作。

3建筑结构设计中隔震减震存在的问题

3.1建筑物的走向设置对抗震性能造成的影响

设计人员不仅要深入现场进行实地考察，还要结合当地的地质状况和地震发生的方向，降低房屋在地震过程中的震向方向的过度震动。为了提高房屋的抗震能力，可以通过合理规划使建筑物的走向和地区震向呈现出相互垂直，有助于提高建筑的抗震能力，减小建筑物在地震中的损毁概率。

3.2支座受到抗震墙造成的影响

在进行减震和隔震的设计过程中，需要做到尽量分散，一方面，是因为这样能够让建筑结构变得稳固；另一方面，可以降低地震时给建筑带来的倾覆力加成，减弱支座拉力带来的严重影响，要根据要求确保受力较大的一面设置抗震减震支座，并确保各支座间距离不得超过2m，否则会导致抗震减震支座的作用无法体现，进一步影响建筑的减震隔震效果。

4隔震技术在建筑结构中的应用

4.1隔震结构的动力模型设计

隔震装置在应用于建筑结构设计时，通常上部结构设计刚度较大且具备优美、匀称的外部形态，而隔震层区域装置刚度却远不如上部结构。故而，一旦房屋建筑遭遇地震，则极易引起隔震支座装置产生水平位移或改变外部基本形态。而因地震造成的负面作用力无法很难上升到建筑上部结构区域，因此上部建筑结构区域在遭遇地震时通常只会产生不同程度的水平运动。在多层建筑隔震措施建设工程中，隔震装置本身刚度和阻尼度可完全取代整体系统刚度与阻尼度。

4.2案布局合理，选用恰当的结构材料

建筑功能单一，建筑平面布置采用内走廊双面布置宿舍及其他辅助房间，立面效果无大的悬挑和突变，建筑方案布局简单合理，从根本上保证了房屋能够具有良好的抗震性能；根据建筑平面布置图，结构体系采用钢筋混凝土框架结构，结构方案平面布置均匀、对称，竖向布置质量和刚度均匀变化，未出现软弱薄弱层；隔振支座选用天然橡胶支座（LNR）、铅芯橡胶支座（LRB），铅芯橡胶支座（LRB）布置在外围，天然橡胶支座（LNR）布置在内部，由铅芯橡胶支座（LRB）提供阻尼耗能。

4.3强化试验研究力度

根据建筑结构在设计过程的特点加以分析，很多隔震性能并未得到验证，其隔震方式与减震策略在具体的实施过程存在各种各样的问题，若要顺利进行隔震减震措施，应重视隔震结构模型计算，考虑水平方向产生的地震影响，在计算时，采取模拟设定和分级法减少现有的局限性，了解该措施是否能够发挥其真正的效果，避免计算出来的结果和具体的措施在地震实际中的差别。目前，导致地质灾害的因素较多，要根据施工各区域项目不同的情况，制定较为完善的施工计划，综合分析完成建筑结构设计工作。

4.4完善隔震策略

虽然现阶段正在实施的隔震策略比较多，但是大体是使用特殊材质的地基隔震、断层间隔地震的两种方式，想要进一步建设和发展建筑的隔震效果，相关设计企业要根据安全要求，与现场施工实际相互结合，不断研发新铺设垫层技术，提高隔震水平，降低地震造成的危害，在实际工程中，通常选用黏土与砂子来修建垫层，而沥青在今后隔震中会得到更加广泛的使用。

结语

综上所述，抗震能力作为评价现代房屋建筑工程质量的一项重要指标，同时也是保障建筑结构安全性与稳定性的关键所在。因此，工程建设人员必须充分重视此阶段的施工布设，采用适合的隔震技术，制定适合房屋建筑工程项目的隔震施工方案，进而为人们提供一个健康、安全的生活空间。为实现隔震减震技术又好又快地发展，须在设计阶段根据项目性质设计加工合适的隔震构件，满足现阶段项目施工的要求，并制定合理的减震方案，把握施工过程中实际需求，有效提高建筑的抗震性能，保障隔震减震项目有序开展，降低建筑物在地震时的损害程度，为进一步促进建筑工程企业持续健康发展提供支撑。

参考文献

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[2]贺虎成，牛西贺.爆炸震动隔震与建筑结构隔震技术比较分析[J].建筑技术开发，2022，49（21）：13-16.