1建筑结构振动控制的科研状态
1.1客观控制
使用客观控制的方法,能够对建筑结构中的一些构件实质结构进行改变,或者是通过改变结构的动态特征,实现减重的目的。使用客观控制的方法不需要使用外部的能源就可以实现。客观控制通常是以被动式控制结构所体现的,不需要过多的成本支出,在后期维护时也更加的简单方便,所以其技术优势更加的独特,在实际使用中也被证明了拥有很好的抗震性能,所以这种结构设计应用非常广泛,是当前的热门技术。对当前被动技术进行研究后,发现可以主要分成两大类,分别是基础隔震和能量吸收。
1.2主观控制
对主动控制进行分析以后,可以发现这种控制方法需要较多的成本支出,非常的复杂,日后使用时也很难进行维护。但是主动控制要比客观控制,拥有更好的振动控制效果。随着科学技术水平的不断提升,当前使用的先进技术与主动控制相互融合以后,能够更好地对结构振动进行实时动态的跟踪,并且还能实现对未来振动进行有效预测的效果,在增强建筑工程项目抗震能力方面有着突出贡献。对主动控制进行分类,以后主要为两大部分。第一个部分是控制力类型,这也形式主要是依靠主动索、支撑系统、阻尼系统、防风罩系统等,并借助外部能量对建筑物结构施加一定的控制力,当遇到结构振动问题时,会通过传感器将收集的信息传入计算机当中经过准确的计算,从而产生一定的控制力,以此来降低结构振动。第二个部分是半主动控制方式,这种形式主要是利用参数控制方法。不需要消耗较大的能量,只需要小功率就能根据实际情况调整结构的动力参数,起到降低结构振动的效果。
1.3主客观结合控制
主观与客观相互结合的控制方式,也就是将主动控制与被动控制相互融合。由于涉及到两种控制方式,所以对其进行设计时比较复杂,为了能将二者的优势共同发挥出来,需要经过不断地尝试才能实现。在一些发达国家,尤其是日本地震问题频发,其很多建筑结构当中都已经有效使用主客观结合控制方法。为了使设计的方案足够有效,一定要对当地的地震情况进行调查,充分了解当地的地形,地貌地质条件等信息,并以此为基础对控制系统进行优化,确保主客观结合控制形式能够充分发挥良好的抗震效果。由于主客观结合控制方法,融合了两种控制方式,所以需要投入的资金成本也明显增加,在我国当前的应用中比较少见。
2振动控制分析
2.1基本材料的简要分析
建筑工程项目中使用的材料非常复杂,不同的材料在遇到地震问题时会产生不同的反应。所以要想增强建筑工程项目的抗震能力,应当加强研究地基材料的性能。主要是选择具有良好抗震性能的材料进行地基基础的施工,这样可以从根源上降低地震带来的影响,提高建筑物的抗震性能。通过大量的实验研究表明,沥青材料的抗震效果比较突出。
2.2基本隔震
基本隔震是降低地震对建筑物影响的技术手段,也是非常重要的一个环节。通过大量的实验证明设置了基本隔震的建筑物,尤其是基本位置和上部结构都设置了隔震,那么能够将底部隔震装置的效果发挥到最大化。由此可见,基本隔震在提升建筑物结构抗震性能方面有着重要作用。
2.3消能
在地震级别不高的情况下,建筑结构可以借助随处设置的消能装置,有效地保持结构的弹性状态,从而减少地震的负面影响,控制危害。当发生高烈度地震时,消能装置能增加结构的变形程度,配合消能装置的大阻尼,减少和吸收大量的地震能量,将其转化为热能并向外界传递,可以大大降低地震的影响。该技术具有以下优点:1)提高了结构的安全性,消能装置的可靠性高,能吸收和消耗相当大的地震能量,有效地保护主体结构不受破坏;2)造价较低,具有一定的经济性,也符合当前环保要求。该装置采用柔性材料,可有效减少工程结构所需剪力墙的数量,减少配筋截面。
2.4悬空防震
该技术能阻断地震波从地面向主体结构的传播,有效地防止主体结构受到地震的破坏。几乎所有设备结构的质量都悬浮在地面上。当地震发生时,建筑结构的上层会被分离,不会产生惯性力,可以起到很好的隔震效果。这种技术普遍应用于钢结构建筑中,更广泛应用于大型钢结构建筑中。随着技术的发展,它可以分为两部分:主框架和子结构。一般采用悬挂式底座设计,主框架结构与底座分离。如果发生地震,当地震波冲击悬挂位置时,能量会明显下降,很难转移到建筑物主体上,从而减少地震后建筑物结构可能造成的损失。
3建筑结构工程有效振动急需处理的难点
目前,国内外对结构振动控制进行了大量的相关研究,在抗震减振设计方面取得了新的突破和质的飞跃。越来越多的研究者开始关注这一领域的研究。然而,科学研究是一个循序渐进的過程,技术跨越难以脱离发展规律。在结构振动控制领域取得的一些看似辉煌的成就,也可能存在一些不成熟的地方,还有许多问题需要解决。例如,在控制器的设计上,我们需要进一步简化建模工程和模型;探索如何进一步降低能耗和总成本,使建筑在良好性能的基础上简化工程;注意各种外界因素对结构振动的影响,提高振动控制的耐久性和建筑结构的安全性。
4混凝土建筑结构抗震加固设计方法
(1)选用螺旋复合箍筋。为了保持柱的抗剪承载力,在强柱和弱梁的极限条件下设计了柱端的抗弯承载力。短柱在强剪弱弯流程不可能发生剪切破坏。通过复合螺旋箍筋,可以再次提高柱的冲切承载力,提高短柱的抗震性能。(2)使用拆分列。与抗剪性能相比,短柱具有较强的抗弯承载力,但在地震突来时,通常在抗弯承载力尚未出现的情况下,由于地震引起的剪力作用已经形成很大的破坏。因此,可以适当降低短柱的抗弯承载力,以保证其与抗剪强度相一致,从而使短柱在地震发生时能更好地保证抗弯屈服效果。
5结语结
综上所述,所有建筑主体的抗震设计工作关系到人民群众的生命财产安全,因此全社会应给予建筑结构工程抗震设计工作高度的重视,深入分析它的结构工程特点及它本身的抗震风险成因,加强建筑工程主体结构抗震设计原则的把握,加重关注建筑抗震设计的所有潜在风险,并且运用各种抗震设计方法,快速提高所有新时代建筑产物的抗震能力,有效控制所有建筑结构主体地震之后所发生的危害,保护所有人的生命财产和社会财产的安全。
参考文献
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