建筑结构设计中的隔震减震措施研究
赵亮群1 郭薛雷2 张丹丹3
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赵亮群1 郭薛雷2 张丹丹3,. 建筑结构设计中的隔震减震措施研究[J]. 设计研究,20247. DOI:10.12721/ccn.2024.1570010.
摘要: 隔震减震是建筑结构设计中的一项重要内容,是提高建筑结构设计合理性与稳定性的必要手段。我国位于世界两大地震带教会部位,受板块的挤压作用,地震活动频度高、强度大,地震活动分布广、震源浅,灾害损失大;故此在这一背景下,我们设计人员要合理应用隔震减震措施,从而将地震造成的危害降到最低。
关键词: 建筑结构;隔震减震;地基隔震;机械减震
DOI:10.12721/ccn.2024.1570010
基金资助:

地震引起结构振动,由震源产生震动,通过传播途径传递到结构上,从而引起结构的振动反应,所以我们通过在不同部分才去振动控制措施,就成为不同的积极的隔震减震的抗震方法。

1 隔震减震措施应用在建筑结构设计中的意义

通过合理方式应用隔震减震措施,能够增加建筑结构阻尼,从而减少地震作用对建筑结构的影响。采用隔震措施,可以降低地震出现的加速度反应,并且能够减少地震发生后,建筑物受到的破坏程度,实现对人们财产、生命的保护。总而言之,将隔震减震应用在建筑结构设计中,能够保证最终建设的建筑坚固性能够达到要求,降低地震危害性[1]。

2 建筑结构设计中采用的隔震措施

2.1 地基隔震

地基是建筑工程中十分重要,其是阻止地震作用力的首要结构层,为了保证其能够发挥出隔震作用,设计人员要结合具体情况,优化布置,确保整体布置的合理性。为了保证建筑地基结构能够具有理想隔震性能,可以采取砂垫层或软黏土等手段,在不影响建筑工程承载力和结构稳定性基础上,提高地基吸收地震波作用,避免地震对建筑结构体系造成严重破坏,保护建筑。

2.2 基础隔震

设计人员要分析建筑工程基础和上部结构,依据不同隔震要求,科学设置隔震层,使其能够合理应对地下传来的地震波形。从目前我国建筑工程的整体建设情况来看,常用的基础隔震方式有夹层橡胶垫隔震、基底滑移隔震、混合隔震等多种方式[2]。作为设计人员,在具体设计工作开始时,一方面要结合具体情况优化选择,另一方面还要考虑隔震装置情况,减弱地震能量带来的危害性。

2.3 层间隔震

采用隔震措施时,设计人员需要提高对层间隔震方式的应用,将一些层间隔震装置布置在层间,通过对其进行应用,能够吸收地震波,可以取得较为理想的隔震效果。层间隔震技术应用时,设计较为灵活,而且布置时要兼顾建筑整体结构,提高整个建筑隔震性能。

2.4 悬挂隔震

这一隔震方式在具体应用时,就是通过对悬挂方式的应用,减弱地震能量波带来的影响,限制地震总体能量传递,形成良好隔震效果,实现对建筑结构的保护,特别是受地震影响会出现明显晃动的建筑,采用悬挂隔震措施,能够取得理想效果[3]。需要注意的是,悬挂隔震措施在具体应用时,难度较大,设计人员要分析建筑结构体系,只有这样才能保证整体设计合理性,以免由于悬挂隔震设计不合理,带来各种安全隐患。

3 建筑结构设计中采用的减震措施

3.1 消能减震

消能减震是建筑结构设计中较为常用的一种方式,这一方式在应用时就是通过对建筑工程自身阻力值的应用,从而达到减震目的。采取消能减震方式时,要保证各种消能结构元件性能良好,能够得到合理应用,吸收地震能量波,实现对建筑结构的保护,减小地震对建筑结构的破坏。消能减震措施应用在建筑结构设计中,能够呈现出很强适用性,不仅能够应用在新建设的建筑工程中,而且也可以在既有建筑工程改造中应用,能够起到较为理想的消能减震效果[4]。通过对大量建筑工程进行分析可以发现,消能减震措施在钢结构、钢筋混凝土中应用都取得了不错的效果,尤其是保护建筑整体结构方面,取得的效果十分突出,这也是该项措施得到设计人员重视,得到广泛应用的主要原因。建筑结构设计中,为了发挥出消能减震作用,要做好消能减震装置的选择,常用的装置有粘滞阻尼器、塑性阻尼器、摩擦阻尼器等,具体应用时要在全面分析后,结合建筑结构具体情况,选择符合需求的消能减震阻力器,通过对其进行应用,发挥出保护建筑结构作用。

3.2 机械减震

建筑结构设计中采用机械减震措施时,设计人员通过对无粘结钢支撑减震体系的应用,提高建筑结构抗震性能,减弱地震能量波造成的危害。为了充分发挥出机械减震措施作用,最为关键的内容就是构建外部钢管和内部钢支撑不粘结性效果,从而形成一个理想滑移结构,保证滑移结构可以积极应对地震能量波带来的危害。采用机械减震时,不仅要保证结构体系精准,还要提高对机械材料的选择与应用的重视,确保机械材料性能良好,能够满足应用需求,同时,还要提高设计精细化、合理性,保证建筑实际采用的机械减震措施能够与建筑结构体系形成良好协调关系,确保最终建设的建筑结构可以具有较为理想减震能力,减少地震对建筑工程的破坏性[5]。

3.3 跷动减震

将跷动减震措施应用在建筑工程中,核心处理方式就是在建筑工程的结构中布置不紧固部位,通过对建筑工程中部位的跷动震动控制功能的应用,取得理想减震效果。从目前建筑结构设计中采用的跷动减震设计方案来看,采取不紧固手段,开展基础结构和上部结构设计工作,通过对跷动减震措施的应用,能够在该部位形成减震作用,实现对建筑工程上部结构的优化与保护。此外,还要适当优化建筑结构中采用的支撑体系和关键结构,保证关键结构具有不紧固特点,提高减震效能,以免发生地震后,建筑结构遭受严重破坏,造成巨大经济损失,以及人员伤亡。

4提升隔震减震在建筑结构设计的合理措施

4.1 健全隔震措施

目前,许多隔震措施都被应用在建筑结构设计中,但是从具体情况,主要是采用特殊材质的地基、基础、间层隔震方式,具体设计时,要想进一步提高隔震效果,相关设计人员在工作开展时,要严格依据安全要求,要与现场具体情况进行合理结合,加强对新铺设垫层技术的研发,不断提升隔震水平,从而减小地震发生后带来的危害性。实际作业开展时,应当加强对隔震措施采用的各种材料的研发,提高隔震材料性能与经济效益。

4.2优化减震措施

目前建筑工程结构设计中的抗震措施一般都应用建筑外部结构部件,达到消耗地震能量破坏建筑结构作用,加大建筑阻力。通过对大量建筑工程来看,安置外部部件方法种类有很多,构造节点、层间、剪力墙都是配置外部部件的关键位置,通过对无挫曲波纹型钢的应用,能够大幅度提高建筑结构减震能力。需要设计人员注意的是,建筑工程中的剪力墙在投入应用后,只会屈服,不会形成挫曲变化,要采取科学方式,进行基础位置处理,确保在单外力作用下,使剪力墙具有较强刚性,提高剪力墙强度,进而达到减震目的。建筑结构设计人员在工作开展时,要加强对建筑受力体系的研究,明确消能构件数量与主轴方向分布情况,改变建筑阻尼比,减少地震对建筑中各项构件的破坏。

5 结语:

建筑结构设计是一项复杂工作,具体设计时需要设计人员考虑的内容较多,尤其是要提高对隔震减震措施的探讨,通过合理设计,提高建筑结构整体稳定性,避免地震对建筑的破坏,影响及危害人们的生命财产安全。建筑结构设计作业开展时,设计人员要全面研究建筑结构,注重隔震减震技术的发展,加强研究,合理应用隔震减震措施,促进建筑行业稳定发展,为提高建筑结构抗震性,减小地震灾害提供支持。

参考文献:

[1]徐开进.简析建筑结构设计中隔震减震控制技术的应用[J].大众标准化,2023(07):43-45.

[2]王钰.隔震、减震控制技术在建筑结构设计中的运用分析[J].低碳世界,2023,13(01):75-77.

[3]许婷婷.隔震减震控制技术在建筑结构设计中的应用[J].工程技术研究,2021,6(18):205-206.

[4]赵雪飞,卢小玉.浅谈建筑结构设计中“隔震减震控制技术”的应用和发展趋势[J].建材与装饰,2019(02):127-128.

[5]何小梅.建筑结构设计中如何做好隔震与消能减震工作[J].江西建材,2014(13):15.