浅析建筑结构隔震和减震措施

浅析建筑结构隔震和减震措施

王泽群   

山东沂蒙地理信息有限公司    山东临沂    276000

摘要：建筑结构设计需要考虑本地区建筑物抗震需求，隔震减震技术的应用能够提高结构安全性、稳定性，避免地震灾害对结构质量造成的不良影响。鉴于此，下面文章对建筑抗震结构设计的特点进行分析，探讨建筑结构设计中的隔震减震的基本原则与抗震设计措施。

关键词：建筑结构；结构设计；隔震减震；抗震设计

引言

建筑结构的安全性和稳定性一直以来都备受关注，地震是自然界的重大自然灾害，在瞬息之间可能对建筑物造成毁灭性的破坏。为了减小地震的破坏性，建筑结构设计领域不断努力，优化和改进隔震和减震设计措施，努力提高建筑的抗震性能。

1建筑结构设计隔震减震模式的应用意义

我国发生的重大地震灾害1976年的唐山大地震，2018年的汶川大地震，那些惨烈的场景至今依然历历在目，地震灾害不仅给建筑行业带来巨大冲击，也造成了巨大的社会经济损失，同时无情的地震灾害更是夺走了许多无辜的生命。在汶川地震发生时，桑枣中学全校2300多名师生，在1分36秒的时间内上演了极限逃生，全部安全转移，无一人伤亡，他们的校长“叶志平”在上任初期，就十分关注学校建筑的安全问题，他在任时期对学校的大部分建筑全部重新进行了加固。面对无情的自然灾害人类是渺小的，但是我们要相信科技的力量，技术的力量是强大的。在建筑结构设计中，隔震减震设计是有效确保建筑抗震性，提高建筑整体质量，使建筑物在一定外力作用下能够依旧坚持屹立不倒的前提保证。在建筑结构设计中合理地运用减震措施，是可以帮助建筑物调整或改变结构动力特征，以减小工程结构振动反应，一方面能够保证在长期的风力作用下，一定程度上有效的减少建筑物在风力的作用下有可能产生的位移，另一方面减震措施能够减少地震过程中带来的竖向地震影响；而隔震体系的应用，能够有效地延长建筑结构的固有周期，减少输入上部结构的水平地震作用，从而减少地震带来的损害，保证建筑结构的强度和韧度。而且经过一些有效的实验研究和相关的实验数据表明，合理的减震、隔震措施能够有效的减低地震的出现时的加速度反应，而且还能够减少地震当带来的损坏，提高了建筑物的强度，从而在一定程度上起到了保护人们生命和财产安全的作用。

2建筑结构设计中的隔震减震措施

2.1优化抗震理念

其一，强调整体性能。在土木工程结构设计中，应强调整体性能的设计思想。即将不同部分的结构元素看作一个整体来设计，通过分析各组成部分各自的受力情况及相互关系，确定其所能承受的最大荷载值，以此为依据选择合适的构件截面尺寸。体现功能需求。将安全性、适用性、经济性作为衡量抗震性能优劣的标准，同时也要从施工质量、材料使用等多方面保证整个工程项目具有较高的可靠性、耐久性及可实施性。其二，注重细部构造设计。在抗震设计中，应该注重细部构造设计，即通过改进连接方式、加强节点等方式，提高结构的延性和抗震能力。在混凝土构件的连接处设置抗剪连接件，可以有效减小梁柱间相对位移。而对于钢筋混凝土框架梁，则应注意梁端锚固区位置的选取和配筋问题，使其能满足承载力要求。此外，要重视楼板抗裂度问题。由于楼板是框架结构重要的传力部位，如若开裂则会降低上部结构内力传递效率。所以，在实际应用中应根据相关规范规定，合理控制裂缝宽度，从而确保结构层间板不会产生过大水平滑移，避免局部区域发生严重破坏。其三，采用隔震减震技术，主要包括被动控制和主动控制技术两种。被动控制主要利用耗能装置进行消能减振，主动控制通过改变地震波传播路径实现对层间振动的限制与耗散。在实际应用中，首先应当考虑建筑物本身特性（如层数、层高）以及场地条件（如地震动峰值加速度等）。其次结合建筑自身特点和所处环境（例如地理位置、周边环境、地形地貌、气候特征等）进行综合评估，最终决定是否选用隔震方案。

2.2滑板式隔震技术

滑板式隔震技术在建筑结构的隔震领域也得到了广泛应用，其应用水平较高，但同时对技术要求也较为严格。在具体使用过程中,往往需要熟练的施工者来完成作业。滑动摩擦面一般由聚四氟乙烯与不锈钢板所构成,而不锈钢板则必须进行专门的表面抛光处理,并涂抹上一层硬化树脂工艺,以提高摩擦特性,进而改善建筑物的隔震效果,从而实现了隔震装置的合理使用。滑板式隔震技术的核心原理就是通过摩擦面间的相对摩擦,吸收地震力量,进而减少了地震影响对建筑物构造的影响。而通过降低地震中形成的应力作用,建筑结构能够在地震中维持相对平衡,从而降低了地震程度。这种技术的应用需要精确的设计和施工，确保滑移摩擦面的性能和耐久性，以达到预期的隔震效果。此外，在采用滑板式隔震技术时，质量检验工作至关重要，以确保技术应用的科学性和合理性，实现最佳的效果，为整个建筑行业的发展做出贡献。

2.3位移型减震装置

位移型减震装置主要通过部件的局部变形控制结构位移，降低地震反应，根据耗能原理、材料属性等方面划分，又包括金属阻尼器、摩擦阻尼器等。在地震发生时，金属阻尼器会在结构塑性变形前先发生屈服，以消耗地面运动产生的震动能量。初始刚度、屈服刚度、屈服位移、屈服强度是其主要参数，具有耗能能力大、使用寿命长、滞回圈稳定等优点，在钢结构设计中应用较多。摩擦阻尼器则是通过减震装置的相对运动消耗地震能量，在新建工程和既有工程的抗震加固设计中均可适用。在主体结构关键节点设置摩擦耗能装置，能够通过摩擦滞回变形耗散地震能量，降低主体结构地震反应，具有结构简单、耗能明显、制作方便等优点。

2.4基于损伤的结构抗震设计

基于损伤的结构抗震设计是一种在地震作用下考虑结构损伤累积和弹性阶段之间的非线性行为来设计的方法。它通过合理设定结构的抗震性能指标，以及采用适当的减震措施和加固方式，来延缓结构的破坏进展，提高结构的抗震性能。在基于损伤的结构抗震设计中，结构的抗震性能通常以结构的塑性铰形成率来评估。塑性铰是指结构在地震作用下非弹性变形形成的区域，通过在塑性铰的形成区域中实施合适的耗能措施，可以限制塑性铰的形成数量和程度，从而延缓结构的破坏进展和提高结构的整体性能。在设计过程中，需要根据结构的性质和要求，采用适当的减震措施，如设置钢筋混凝土剪力墙。此外，还可以考虑使用隔震层、阻尼装置等来减小地震激励对结构的影响。参数计算方面，通常需要考虑结构的强度和刚度等指标。。

结语

减震、隔震技术对于提高我国建筑的抗震性能、减少地震灾害损失具有重要意义，在实际应用中也已经取得了显著的效果。随着技术的不断创新和完善，减隔震技术将发挥更加重要的作用，成为建筑抗震设计中的主流。同时对于抗震加固也有着相当广泛的应用前景，对未来减隔震发展指明了新方向。

参考文献：

[1]王鑫.隔震减震控制技术在复杂高层建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2023(9):128-130.

[2]许宏.建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江苏建材,2023(4):82-83.

[3]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.

[4]张均,孙栋梁.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2022(2):3.

[5]林新振.探讨建筑结构工程抗震设计的作用及其要点[J].建筑发展,2022,5(6):50-51.