減隔震技術在高層建筑基礎方面的應用研究

(云南旅游職業學院)

為了有效減少地震對于高層建筑產生的影響，傳統施工工藝會采取抗震結構體系，主要是借助結構承載力以及變形能力實現能量的消耗，從而保證抗震水平，但是，這只是一種被動的抗震機制，由于地震本身存在不確定性，就使得設計結構也相應的存在誤差的可能，造成嚴重的經濟損失和人員傷亡，基于此，高層建筑結構中減隔震技術的應用勢在必行。

1 減震技術在高層建筑基礎方面的應用研究

近幾年，應用范圍較為廣泛的就是結構減震技術，將非承重構件直接設計為能耗元件，借助元件之間的摩擦以及剪切變形，能有效消耗地震產生的能量，從而一定程度上減少地震對建筑產生的影響，從根本上提高了安全性和穩定性，實現減震抗震的目標[1]。

第一，借助相關手段提升結構的阻尼參數。對于彈性地震反應而言，結構阻尼以及周期函數十分關鍵，地震反應和兩者均呈現出反比例關系。因此，為了滿足抗震效果，要一定程度上有效提升材料的阻尼比。一般而言，材料阻尼比主要和材料的結構類型、地基土質以及振動性質相關。因此，高層建筑設計項目要選取阻尼數據較高的結構，或者是設置阻尼器以保證能有效吸收相關地震能力，從根本上減少建筑結構的變形情況。

第二，應用高延性建筑結構構件，在實際管理機制建立和材料管控體系中，為了確保建筑物的耐震效果，要對結構吸收能量和耗散能量的水平予以分析，而這些情況主要的決定性因素就是結構的基礎延性。只有保證承載力參數和變形能力均符合標準，才能提高建筑結構的抗震能力。對于地震反應而言，要將重點落實在變形能力的處理方面，尤其是在地震力達到了建筑結構屈服抗力極限值后，相關問題的處理效果就能顯現出來。正是基于此，目前多數地區的高層建筑結構中，都會使用強柱弱梁亦或是強節點弱構件與強化梁柱塑性結構的方式，進一步提升整體建筑結構的延性[2]。

第三，要集中敷設耗能的相關裝置，為了有效提升高層建筑的抗震水平，就要對耗能減震技術中的結構部位進行集中處理，主要是借助增設耗能器或者是增加耗能部件的方式，確保附加剛度以及附加阻尼參數的形式更加有效。在實際應用后，高層建筑能借助耗能部件對進入到建筑結構的能量進行耗散處理，從根本上優化結構的實際問題處理能力，減少動力反應，確保主結構的安全性和穩定性，從根本上建構有效且安全的工程減震技術，為后續工作的系統化開展奠定堅實基礎。目前。使用較為廣泛的元件主要包括金屬耗能器、摩擦耗能器、粘彈性耗能器以及粘滯耗能器等，能在有效完善其基本功能的同時，提高高層建筑的抗震水平。

2 隔震技術在高層建筑基礎方面的應用研究

除了要對減震項目進行集中分析和統籌管控外，也要對隔震技術予以重視，借助有效的處理措施確保高層建筑的整體質量。地震對于建筑物的破壞主要是由于地面的不規則運動對建筑物產生了強烈的振動，由于這種破壞力來自于地面，會借助建筑結構直接向上層建筑框架進行傳遞，因此，要想從根本上提高建筑結構的減震水平，就要對結構底部的有限滑動能予以處理，確保其能合理減輕上部結構的破壞程度。目前，主要是借助軟弱隔震層的變形情況，對地震能量的輸入予以分析，從根本上減少地震地面運動的結構影響力，一定程度上避免地震對人身安全以及建筑物破壞程度的影響。

第一，利用軟墊式隔震，在具體建筑結構參數處理的過程中，要對整體結構和區域結構予以分析，尤其是在房屋基本結構處理時，要在房屋底部設置帶鉛芯的鋼板橡膠塊隔震裝置，一定程度上減少地震對高層建筑房屋產生的影響，確保整個高層建筑能在房屋的軟墊上，相較于傳統的管理機制和地震處理措施，能有效減少樓房底面和地面之間的相對位移，有效提升并延長了房屋的自振周期，將變形都集中在軟墊結構上，避免建筑結構和房屋受到侵害[3]。

第二，利用滑移式隔震，在實際隔震管理工作開展過程中，要針對問題進行有效的處理和控制，從而確保處理效果和設置結構都能滿足高層建筑的實際應用要求。滑移式隔震主要就是在高層建筑的上部結構和建筑物基礎結構之間設置相應的滑移面，應用的主要是一些摩擦系數較小的摩擦材料，能保證在建筑結構遭受地震時能有效形成水平滑動，確保結構和基礎之間形成解鎖功效，一定程度上隔離了地面和建筑結構上部之間的作用關系，確保整體處理效果更加有效，且整體能量參數也能實現從上向下的傳遞，保證反饋效果不會對建筑結構產生影響，真正落實減震目標。因此，隔震技術的根本就在于將建筑結構和地面進行分離，確保地震產生的巨大能量不會對建筑結構產生影響，從而維護建筑結構的整體質量，避免經濟損失和人員傷亡，這種方式的應用效果較好，需要相關高層建筑施工部門能結合實際情況和地區地理情況進行統籌分析和優化處理。

第三，主要是利用擺動式隔震，這種處理機制需要在高層建筑基礎支撐結構上建構有效的擺動框架，主要是短柱群或者是樁基結構，能維護基礎設計項目的整體框架，也為后續工作的系統化發展提供保障，確保基礎側面模型為圓形彈簧的阻尼器，維護地震作用的基礎上，確保整體結構能符合實際要求，對擺動和運行傾向予以控制，從而維護整體結構的處理水平，只有從根本上延長自振周期，才能在優化其實際應用效果的同時，維護減震水平。除此之外，相關技術人員要對隔震方式的具體情況和基本構件模型予以判定，發揮柔性底層改進效果，實現全面優化。

第四，應用懸吊式隔震，這種隔震方式更加常見，主要是將結構物直接懸掛在高層建筑物內部巨型鋼架亦或是建筑內部鋼筋混凝土內筒結構中，從而維護結構的協同作用，確保處理效果和整合機制的完善程度貼合實際需求，也能在提升減震慣性力水平的同時，確保建筑樓板管理效果最優化。正是基于其結構優勢，在公共建筑以及生活建筑中應用較為廣泛。除此之外，多數建筑結構會將層間隔震項目和抗震結構結合在一起，確保減震裝置能發揮實際效果，有效落實相關操作的同時，確保減震水平和隔震水平都能有效提升，從根本上提高建筑的整體質量，維護其在地震中的實際應對水平，提高安全性能的同時減少經濟損失[4]。

3 結束語

總而言之，在高層建筑中應用減隔震技術具有非常重要的時代意義，需要相關技術部門結合建筑結構的實際需求，建構完整的管控措施和技術運行機制，提升高層建筑的整體水平，避免不良情況的發展，提高建筑結構的抗震效能，從根本上規避經濟損失和人員傷亡問題，為高層建筑行業的可持續發展奠定堅實基礎。

[1]神奇“琉璃玉米”/特殊玻璃燈/高層建筑減隔震技術[J].晚霞,2013,11(12):44-45.

[2]汪洋,施衛星,王洪濤等.高層建筑鋼連橋（廊）組合減隔震體系設計研究[J].施工技術,2014,16(08):55-59.

[3]夏昌.某近斷層高層建筑采用隔震技術的相關問題研究[J].福州大學學報（自然科學版）,2014,42(01):116-122.

[4]陳海泉,李忠獻,李延濤等.應用形狀記憶合金的高層建筑結構智能隔震[J].天津大學學報(自然科學與工程技術版),2014,35(06):761-765.