談房屋建筑工程的隔震結構設計

【摘要】基礎的隔震技術在減震控制效果、防災減災以及社會經濟效益等方面具有顯著優勢，作為房屋建筑工程設計的重要方面之一，其隔震結構設計在近期得到了有關方面的高度關注。該項課題的研究，將會更好地提升隔震結構設計的實踐水平，從而有效優化房屋建筑工程的整體效果。本文主要對房屋建筑工程的隔震結構設計進行分析探討。

【關鍵詞】房屋建筑工程；隔震結構設計

1、前言

近年來，房屋建筑工程的隔震要求得到了有效提高，研究隔震結構的設計有著重要意義。建筑的抗震能力和抗震性能越來越內重視，是為了地震時和地震后能最大程度降低對生命財產的危害，這是設計人員肩負的重任。所以說，在進行建筑結構設計的時候，需要對于建筑的抗震問題進行深入分析，并且使用有效的抗震措施，盡可能的保障人們的人身安全和財產安全。

2、隔震設計概述

隔震技術主要是指在地震來臨時降低地震對建筑物本身及建筑物結構和建筑物內部的家具物品、家中裝飾物、家中冰箱、彩電等家電以及生活用品的破壞損失以及程度的技術，對建筑物內外結構具有保護作用，從而減少人們在地震中的經濟損失。在建筑結構設計中，根據建筑物內外結構的不同位置，進行對建筑物的保護。

目前主流的結構抗震設計對策仍然是采用延性結構體系.通過增大構件截面尺寸、增強配筋，依靠主體結構自身的抗震性能來消耗地震能量，用這種方法來實現規范中規定的在突發地震時房屋建設結構不被破壞，保持穩定的建設防震要求，這是被動消極的“硬抗”。這將會導致此結構產生兩種不利后果：一是結構主要構件截面過大、配筋過多以及材料花費過多導致結構成本造價提高，二是結構構件截面、配筋增大后，整個結構的強度也就不可同日而語，在震動中所吸收的余震也就會大幅度的提高，這樣也就意味著可以有效減少危險的發生，這就說明材料的變形可以有效地擴散從而減少強度壓力，導致結構在遇到震級過大的突襲地震時結構會產生嚴重的損壞，造成嚴重后果。

不同于傳統抗震體系“硬抗”的舊觀念，工程結構隔震減震控制體系采用調整結構動力特性“以柔克剛”的新手段，地震發生時隔震層把上部結構與下部結構隔離開，使能量輸入有所改變，帶有阻尼的隔震層的大變形可以消耗大量能量。如果能事先知道建設場將來可能發生的地震的性質和大小，則進行抗震設計的困難就幾乎不存在了。就比如說。上面所提到的韌性抵抗型的建筑結構允許的結構的塑性變形，一旦遇到了外力，所發生的反應變化是十分復雜的.這和壓力的點來源和數量，以及地震的性質都是十分有關系的。所以說為了保障人民財產的安全，一定要保障建筑物內部地每一個部分和結構都有著足夠的強度標準

3、隔震技術在建筑結構設計中的應用分析

3.1建筑結構隔震設計的計算方法

3.1.1規范計算方法

目前我國大多數建筑結構隔震設計中采用的都是分離式計算方法，計算減震系數，其作用原理是將建筑隔震結構的樓層剪力和非建筑隔震結構的樓層剪力進行逐層比較，取兩者比值的最大值，將其作為建筑結構的減震系數，對于高層建筑隔震結構來說，則是對樓層傾覆力矩進行比較，并取兩者的最大值。獲取建筑結構建筑系數之后，建筑隔震結構則應按照非隔震結構進行設計。基于建筑隔震結構所承受的地震作用分布相對較為均勻或者是呈梯形分布，而非建筑隔震結構則是呈倒三角形或者是彎曲形分布，所以非建筑隔震結構的每一層剪力與彎矩值應比建筑隔震結構的高。

3.1.2時程分析

在建筑結構減震系數計算過程中，對于隔震結構分析可采取時程分析法，該分析法對建筑隔震支座的計算模擬相對較為精確。現今我國建筑隔震結構計算軟件相對較為成熟，計算機程序能夠為建筑隔震結構提供鉛芯橡膠支座、普通橡膠支座以及滑動隔震支座等諸多計算模型。普通橡膠計算模型屬于簡單彈性模型，在計算過程中需要考慮受拉力時，應取折線形彈性模型，也就是在受拉和受壓時的彈性剛度應取不同值。

3.2建筑隔震方案的合理選擇

就現今隔震技術在建筑結構設計中的應用現狀來看，我國建筑結構隔震設計可以說已逐漸趨于成熟，在很大程度上能夠適應建筑工程實際要求及工程概況。建筑結構隔震方案是后期進行建筑結構隔震技術實際操作的重要依據，因此對建筑隔震方案進行合理化選擇。在建筑結構隔震方案選擇過程中應以抗震設防類別、建筑場地條件、設防烈度以及使用功能等因素為依據，從而科學選擇建筑結構隔震方案。

3.3建筑隔震結構的適用范圍

從建筑層面來說，在建筑隔震層中建筑上部結構樓層之間的位移較小，一般情況下都是鋼體運動，擴大了建筑上部結構在建筑隔震設計中的自由度，有效緩解了建筑結構設計對建筑設計的限制性與約束性，在建筑隔震結構設計中對上部結構設計并無過多限制。從建筑結構層面上來說，隔震結構本身沒有什么特別的限制，適合應用于多種類型的建筑結構設計中，與建筑傳統結構設計相比，建筑隔震結構設計對非結構構件、上部結構的偏心、相關設備的抗震構造以及構件的延性等多個方面都有所涉及，其限制范圍較小，在隔震結構設計中可以靈活選擇隔震層上部建筑結構形式。隔震技術主要是通過增大建筑結構的自振周期來降低建筑結構地震的振幅，在建筑場地特征周期比較短的建筑結構中利用隔震技術，其隔震效果較佳。

3.4建筑隔震結構設計的步驟

在建筑隔震結構設計中要保證隔震結構設計的合理性與規范性，應嚴格按照建筑隔震結構設計步驟進行設計操作。首先，需要確定建筑隔震結構的布置與上部結構方案設計，在建筑隔震結構設計中要充分考慮建筑上部結構與基礎地基之間的聯系性，建筑隔震結構設計不應與地基進行直接性接觸。其次，應對建筑隔震結構設計中所需要用的隔震支座進行合理布置與設計。在建筑隔震結構設計中應根據建筑結構的具體特征選擇合適的隔震支座。隔震支座設置好之后，位于隔震層的各個橡膠隔震支座應在可變荷載與永久荷載的雙重作用力下產生豎向平均壓應力，相關設計值應控制在相關規范要求范圍內。再者，需要確定隔震建筑的上部結構水平換算烈度和地震作用。其中水平換算烈度應在建筑隔震結構與非隔震結構層間的剪力最大值對比之后再做確定，通常情況下建筑層間剪力比較都是采用地震作用下的時程分析法。

結語：

目前在房屋建筑方面，隔震技術研究應用已取得一些成果和經驗，隔震技術大大增強了房屋的穩定性安全性，使國家現代科學技術得到了提高，地震突發時，人們的安全保障得到提高。隨著研究的深入，及新材料、新工藝的進一步發展，新的隔震設計思路，和新的隔震體系也會不斷出現。要使隔震技術更加實用，隔震的設計理論有待進一步發展，應盡快制定適合我國國情和材料性能特點的隔震設計規范。

參考文獻：

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