建筑結構工程中隔震技術應用與研究

和明　郭宏濤

摘 要：在我國經濟水平不斷發展的今天，建筑結構隔震技術在實際設計施工的時候變得尤為重要，人們對于房屋的抗震、隔震要求變得越來越重要，尤其是地震的不確定性因素，給建筑物帶來了一定的隱患。文章就建筑結構隔震進行研究，并通過對常用隔震、減震技術等裝置的詳細介紹來大力推廣隔震減震技術在建筑結構中的實際運用。

關鍵詞：建筑結構；隔震技術；減震技術

地震對建筑物的破壞作用，是由于地面運動激發建筑物強烈振動所造成的，也就是說，破壞的能量來自地面，通過基礎向上部結構傳遞。人們總結地震經驗發現，地震時結構底部的有限滑動能大幅度地減輕上部結構的破壞程度，因此在建筑物上部結構與基礎之間以及上部建筑層間設置隔震層，利用軟弱隔震層的大變形來減少地震能量的輸入，減少地震地面運動對上部結構的影響，從根本上減少地震對人身安全、建筑物及其室內重要設備的破壞，以達到防震的目的。

1 隔震技術的簡要概述

隔震主要是指通過某種媒介，將建筑結構層與震源相隔開來，以達到削減地震能量、加大建筑結構穩固性的一種減震方式。隔震技術的類型有很多，下面就從地基隔震、基礎隔震這兩種隔震方法來進行探討。

1.1 地基隔震

地基隔震可以分為絕緣和屏蔽兩種，絕緣是通過地基層來降低輸入波能量的方法來達到隔震的目的。屏蔽是指在建筑物的周圍利用挖深溝或者埋入屏蔽板的方式來阻斷震源的一種方法，這種方法可以很有效的阻斷從偏斜方向傳來的震波，但是不能屏蔽從地下直接傳播上來的直入型震波。

1.2 基礎隔震

基礎隔震是通過在上部結構與基礎層之間設置隔震層來減小水平地面向建筑物上部結構的傳遞的震波能量來達到減震目的的。基礎隔震也有很多技術分類法，比如，能量吸收法、延長周期法等。

2 減震技術的簡要概述

減震技術主要是依據建筑結構的地震反應，運用自動控制系統的執行機來給建筑結構施加控制力而達到減小震波能量震動的方式。有兩種主要的減震方式：第一種方式是被動控制法方式，這種方式沒有外部能源的供給，例如，抗震消能技術。第二種方式是主動控制法方式，這種方式是以外部能源的供給來對震波能量進行能動性控制。

3 隔震減震技術的應用設計步驟

3.1 建筑結構中隔震技術的應用步驟

首先，要依據建筑物的樓層高度和樓層數、以及建筑結構的結構類型與周邊場地環境來綜合確定其隔震結構方案。一般來說，隔震技術通常是應用在建筑體型比較有規則的低層建筑物中，由于隔震技術本身特點的限制，使得其在高層建筑物中的運用效果不太理想。在分析建筑結構確定隔震方案的選用時，要選擇穩定性較好的建筑場地，另外，要保證建筑結構的隔震體系具備良好的抗傾覆能力就必須將風荷載標準值與其他非地震體系的水平荷載標準值所結合而產生的總水平力小于建筑結構總重力的十分之一。

其次，要精確的確定隔層的位置。隔震層通常是設立在建筑物結構第一層以下的部位，而橡膠隔震支座應設立在受力比較大的位置上，其規格尺寸、數量的多少、以及在建筑中的分布情況等都應該依據建筑的垂直承載力度、旁側受力剛度、以及側向阻尼的要求來計算確定。另外，隔震層在突發性較強較烈的罕遇地震中應該保持其穩定性能，盡量避免出現過大的變形，導致隔震層的永久變形；同時，也要避免隔震層橡膠支座的拉應力情況，保證支座的正常應用狀態。

第三，要對隔震支座進行精確的布置和選型。先以隔震層的上部結構為基點測算每個建筑隔震支座的軸向力，然后測量出每個隔震支座的直徑，進而對其進行合理的平面布置，而在平面布置時要將支座的質量中心與剛度中心點重合在一個核心點上。

第四，要準確測算建筑結構的水平減震系數以及在進行隔層設置后各層所承載的地震力。這個過程要依據減震系數來進行可行性的設計，再通過隔震層以上的水平結構地震作用以及抗震系數進行驗算，其中，對構件承載力的測算要具備0.5以上的安全儲備空間。

第五，要準確的驗算隔震層的水平位移以及其下部支座承載力的計算，其中，支座的水平剪力要按照其剛度的適配標準來分配。

第六，完成隔震層的橡膠支座設置工作后，要及時驗算豎向地震的作用力。除此之外，隔震層頂部的構建設置剛度要充分的滿足梁板體系，同時隔震支座周圍的梁柱等都應經過箍筋的加密，必要時，還需在隔震層的拐角處設置網狀鋼筋來確保隔震層的可靠牢固性。

3.2 建筑結構中減震技術的應用步驟

能否有效確定建筑結構的總剛度以及總阻尼是計算建筑結構體系中消能減震力度的關鍵。分為五個基本步驟來設計：首先，要依據建筑物的建筑標準原則、所需要的設防烈度、場地周邊條件以及突發性過強過烈地震作用下的結構位移控制情況來綜合確定此建筑物的減震要求。第二，要依據所用建筑結構材料來分析確定材料構件的斷面尺寸大小。第三，要依據建筑結構的類型特征來合理的選擇消能器，同時確定其消防器材的分布形式與所需數量。第四，要縱觀建筑物整體格局來分析減震抗震的消能設計。最后，在建筑物構建基本完成后，要及時采取必要的構造措施，來保證建筑結構的使用質量。

4 結語

相比于傳統的抗震結構來說，隔震減震技術的應用為建筑結構的牢固性帶來了極大的優越性。它不僅能在突發性震烈度超強的地震中保證建筑物結構本身的完好，還能保護建筑結構內部設備以及居住人員的安全。同時也有研究表明，減震控制下的建筑結構體系是傳統抗震結構體系性能的兩倍以上，由此可見，隔震減震技術在建筑結構中的大力推廣將刻不容緩。

參考文獻

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作者簡介：和明，身份證號碼：210102198310044134；郭宏濤，身份證號碼：211381198611093017。