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1、建筑构造隔震与减震设计问题分析与措施探究范文摘要：地震是一种较为严重的自然灾害，不仅会在很 大程度上影响建筑物的正常使用，同时会威胁到人们的人身 财产安全。近几年来，地震的发生频次有所增加，地震地区 的经济发展受到很大影响，也造成了很多人员伤亡，在现代 建筑建设中，如何隔震减震，尽可能防止地震灾害已经成为 极为重要的设计要点。主要介绍了建筑构造的隔震技术以及 减震技术，并且提出了不同部位可以采用的隔震减震措施。从每一次地震事故可以看出地震具有非常强的破坏力， 不仅使地区区域承受重大的经济损失，同时也严重威胁到当 地地区居民的生命财产安全。因此，现代建筑工程应将建筑 的抗震性能以及整体安全性作为
2、设计重点。目前，广阔设计 师主要是通过隔震或者消能减震的方法尽可能减轻地震对 于建筑构造的损害，在现代建筑设计中应用隔震减震技术， 可以显著减轻地震对于建筑物的破坏程度，即使会在一定程 度上提高整个建筑工程造价，但是对于现代建筑发展而言显 得非常有必要。总结过去的建筑工程实践经验，消能器可以 使建筑构造阻尼增加，应用效能器可以减轻相应的地震反应, 如风荷载作用产生的构造位移等，进而实现建筑效能减震的 效果。总结国外的隔震经验，将构造的自振周期延长，可有 效减轻构造的水平地震作用。1建筑构造的隔震技术以及减震技术建筑构造的减震技术通常情况下，建筑减震可以通过巧妙利用地震能量和建 筑阻尼之间的内在
3、联系实现。如果增加建筑阻尼，可以在很 大程度上消耗地震能量，基本上减震措施的基本出发点是使 建筑阻尼增加，从而到达消耗地震能量的目的，减轻甚至防 止地震对于建筑主体构造的破坏。针对一些相关的布置问题, 比方设置消能部件的个数、设置消能部件的位置等，都应该 开展仔细的分析以及计算。一般情况下，消能构件都是设置 在构造的2个主轴方向上，这样可以使两个方向的刚度以及 阻尼增加。也可以将消能构造放置在变形较大的构造位置上, 这样可以均衡整个建筑构造的阻尼分布，更容易分散地震能 量，使整个建筑物的抗震性能大大提高，确俣整个建筑物的 安全性。1.1 建筑构造的隔震技术隔震措施往往会有一定的时间限制，因此建
4、筑的隔震设 计应该抢在建筑工程正式开工前，最晚也不能拖到建筑工程 施工的时候再针对一些关键的部位设计隔震措施。隔震措施 设计时应该选择恰当的部位，一般都是选择建筑的关键部位 以及根底部位。一般减震措施不会设置使用时间限制，可以在建筑工程 施工前针对根底部分作出相应的处理，在局部设置一些减震 措施，也可以在建筑工程竣工后设计一些减震措施，增加建 筑物阻尼，进一步加固建筑物的防震性能。而且减震措施不 仅可以用于建筑物的上部构造，也可以用于隔震夹层，因此 适用范围相比照较大。减震技术的主要作用机制是布置建筑 物构造的相关元件，附加消能减震装置，增加构造的阻尼比， 从而对建筑构造的变形开展预估管理，一
5、旦感受到地震能量 的情况下，附加消能装置会将部分能量吸收，这样可有效保 护建筑主体构造，防止建筑受到震害的严重破坏。目前已经有很多资料报道说明，在建筑构造中采用消能 减震措施，可以在很大程度上增强整个建筑物的抗震性能。 减震构造具有很多种种类，本文主要介绍较为常见的跷动振 动控制技术以及无粘结支撑体系减震技术，这两种减震技术 的地震反应更加激烈且快速。其中无粘结支撑体系，主要是 在介于外包混凝土和内钢支撑之间存在的滑移界面上涂抹 无粘结漆，这样建筑物的压力主要由内钢担负，而外钢起到 辅助作用，内外钢相互协同作用可以很快消散地震能量。无 粘结支撑体系减震技术的技术难度比较大，主要是因为其对 减震
6、构造设计以及每个相关部件的计算都有非常高的要求， 在实际应用中操作难度系数较大。而跷动减震技术主要是在 竖向上处理建筑和建筑构造的地震力，将其转移到竖向连续 墙、较大柱等部分和下部根底，这样可以防止建筑中相对薄 弱的构造以及构件不会受到强烈地震的破坏。2不同部位的减震措施以及隔震措施不同的建筑物场地种类，相应的隔震技术也有有所不同, 目前很多工程实践说明，隔震房屋应该采用硬土场地。如果 隔震房屋选择弱土场地建设的话，地震造成的破坏可能不会 减少，反而会扩大，这主要是由于地震波的中频分量、高频 分量会被弱土地过滤掉，增加构造周期，使地震效应延长， 这样不仅不会减轻地震效应，反而会增加地震效应。因
7、此， 在选用消能隔震技术之前，应该仔细调查、分析建筑场地。2.1 隔震地基材料建筑物不同的情况下，应该选择不同的地基材料，这也 是导致地震波反应差异的一个主要原因。在隔震措施中，可 以在建筑物地基建设中选用特殊的材料减轻地震波，进而减 弱建筑物对于地震的震感。以往建筑物的根底处理主要是采 用砂子和粘土开展垫层，也有的人会采用糯米垫层开展抗震, 经过相关的研究和试验说明，在建筑物的隔震层采用以沥青 为原料的新型材料，产生的隔震效果非常好。2.2 根底隔震构造所谓根底隔震，主要指建筑根底部分将地震波消耗掉， 阻断地震波向上部构造传导，这样可有效减少甚至防止建筑 上部构造受到的地震破坏。一般情况下，
8、都会在建筑根底和 上部构造之间设置一个隔震装置，外形比较规则的底层建筑 相比高层建筑而言，隔震装置的抗震效果会更显著。这主要 是由于高层建筑构造中设置隔震装置，会使建筑构造自振周 期延长，进而减弱隔震效果。2.3 层间隔震装置最开始采用层间隔震措施主要是为了将耗能减震装置 安装在原构造上，这个减震装置的构造主要包括隔震支座以 及质量，一旦发生地震的情况下，质量减震以及装置隔震会 发生协同作用，将地震能量吸收，使地震损害减弱，这样也 可以降低地震对于建筑构造的影响。实际上，隔震技术和抗 震技术的结合也就是层间隔震，但是相对于根底隔震技术而 言，层间隔震的减震效果会降低20%左右。层间隔震技术的
9、抗震效果虽然并不是很明显，但是这种技术的应用相当广泛, 可以在新建建筑物中应用，也可以加固既有建筑物。可以采 用橡胶作为隔震装置的支座材料，只要将原构造隔热层或者 构造夹层开展改建，就可以实现减震目的。2.4 悬挂隔震技术所谓悬挂隔震，其基本作用原理是防止地面地震波向建 筑主体构造传递，这样可最大限度的保护建筑物主体构造。 由此可见，大部分悬挂隔震装置构造的质量，有可能是所有 质量都在地面上悬挂，一旦发生地震，建筑构造上层的分离 会无法产生惯性力，这样可以起到很好的隔震目的。相对于 其他技术而言，悬挂隔震技术的适用范围并不广泛，其主要 应用于大型钢构造、钢构造等，同时也会分为主框架以及子 构造
10、两个部分，将子构造悬挂起来，这样就可以分离主框架 构造和子构造。地震波到达事先的悬挂部位时，会大大减少 地震波产生的能量，将地震传递阻断，这样有利于减轻建筑 在地震事故中受到的破坏。2.5 技术措施在高层建筑设计时应选用具有较大阻尼构造类型和体 系。同时为了提高构造的阻尼，也可以在构造上设置阻尼器 以吸收地震输入能量，减少构造的变形。构造的抗震能力是 由承载力和变形能力两者共同决定的。地震反应分析的着眼 点应该是变形能力，当地震力到达构造屈服抗力以后，目前 高层建筑设计过程中主要采用强柱弱梁、强节点弱构件与强 化梁柱塑性较的方法来提高建筑构造的延性。总而言之，隔震和减震设计是现代建筑构造设计的重要 内容，在建筑物的隔震减震设计中应该仔细检验测定建筑隔 震装置构件的性能参数，而且应该严格根据相关规范安装、 检测装置，保证隔震减震装置的各项基本性能。