高層建筑結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)隔震技術(shù)探究

周巧伶

綠地控股集團(tuán)江西房地產(chǎn)事業(yè)部 江西 南昌 330100

1 基礎(chǔ)隔震技術(shù)的基本原理

基礎(chǔ)隔震技術(shù)簡單來說，就是指在建筑結(jié)構(gòu)的底部位置和基礎(chǔ)頂面之間所設(shè)置的隔震消能的一種裝置，這種裝置所發(fā)揮的主要作用，是通過增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的變形能力和滯變阻尼來提升建筑的抗震性能。如果高層建筑中合理有效地進(jìn)行了基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用，那么該建筑在地震的作用下也會最大限度地保持原來原有的狀態(tài)，極大地提升了高層建筑的安全性。基礎(chǔ)隔震技術(shù)中所具有的滯變阻尼作用，主要是在地震發(fā)生時通過自身的增大來對地震所帶來的能量進(jìn)行吸收，進(jìn)而來達(dá)成減小地震危害的作用。基礎(chǔ)隔震技術(shù)的變形能力的增強(qiáng)可以有效地對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的第一振型周期延長，當(dāng)變形能力滯變阻尼相結(jié)合時，更能有效地對高層建筑的抗震性能進(jìn)行提升。

在高層建筑的發(fā)展中，對其抗震性能的提升相比于普通建筑來說難度極大，所以在進(jìn)行抗震性的提升過程中必須采用合理的技術(shù)來進(jìn)行。基礎(chǔ)隔震技術(shù)傳統(tǒng)上是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)本身和其相關(guān)的構(gòu)件來進(jìn)行的隔震工作，對于抗震性能的體現(xiàn)主要是在地震發(fā)生時對地震所帶來的能量進(jìn)行減小，也正是由于基礎(chǔ)隔震技術(shù)這種工作原理，在對于進(jìn)行設(shè)計(jì)時，必須將其看作是一種額外的荷載，然后和作用在建筑結(jié)構(gòu)上的其他荷載進(jìn)行更好的結(jié)合，以此來滿足高層建筑發(fā)展中對于抗震的需求。而在現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展中，基礎(chǔ)隔震技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用，主要是通過在建筑中加入使建筑結(jié)構(gòu)變形以及地震時所產(chǎn)生的巨大能力的吸收裝置，進(jìn)而從給建筑結(jié)構(gòu)提供較好的豎向承載能力和彈性能力以及變形能力上，來提升高層建筑的抗震性能[1]。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)分析

2.1 高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理念

在社會的不斷發(fā)展中，對于居住的需求量越來越大，所以使得當(dāng)前城市發(fā)展中的高層建筑越來越纖細(xì)。雖然高層建筑能夠有效地提升對土地資源的利用率，但是當(dāng)建筑越高，其自身所具備的抗震能力就越弱，在對其進(jìn)行抗震性能提升的時候，所面對的難度也越大。高層建筑相比于傳統(tǒng)的建筑所具備的側(cè)移可能性大，再加上其受到的重力載荷和風(fēng)力載荷以及地震載荷都隨著樓層層數(shù)的增多在加強(qiáng)，所以在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要想有效的提升建筑的抗震性能，就必須采取相應(yīng)的措施來對自然原因所產(chǎn)生的荷載進(jìn)行抵消。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于側(cè)向荷載的動力發(fā)應(yīng)，可以通過對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行改善和對建筑形式有效的選擇來進(jìn)行控制。由此可見，在高層建筑的抗震性能提升中主要是從結(jié)構(gòu)的有效性上來進(jìn)行。

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，對于建筑物來說，從空間形式上，設(shè)計(jì)師需要對建筑形式中與抗力以及荷載之間的關(guān)系所存在的準(zhǔn)則和規(guī)定進(jìn)行綜合性的考慮，對于所設(shè)想的空間形式，必須能夠在水平風(fēng)力的作用下進(jìn)行抵抗。其次還應(yīng)將所設(shè)想的空間在地面上進(jìn)行固定。所以設(shè)計(jì)時高層建筑的設(shè)計(jì)師，其重要的任務(wù)不但要加強(qiáng)與建筑結(jié)構(gòu)工程師以及其他工程技術(shù)人員的合作和協(xié)調(diào)力度，還要與建筑的功能要求、場地情況、建筑立面和外力特征等進(jìn)行結(jié)合，這樣才能設(shè)計(jì)出最合理和經(jīng)濟(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)方案[2]。

2.2 高層建筑隔震技術(shù)分類

基礎(chǔ)隔震技術(shù)的重點(diǎn)是通過隔震支座來提高建筑當(dāng)中結(jié)構(gòu)的抗震性，建筑結(jié)構(gòu)中所應(yīng)用的主要隔震支座為橡膠支座和滑動摩擦支座兩種。橡膠支座基礎(chǔ)隔震技術(shù)，通常是使用普通的疊層橡膠支座和鉛芯的疊層橡膠支座以及較高阻的尼疊層橡膠支座等，這些支座都是利用疊層橡膠支座對阻尼材料的約束作用來使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切變形，以此來充分發(fā)揮出阻尼材料的吸收能力，對地震所帶來的能量進(jìn)行減小，這種技術(shù)雖然有著較好的隔震效果，但是在對其使用時所用的成本也較高。

滑動摩擦的基礎(chǔ)隔震技術(shù)，簡單來說就是在建筑的隔震結(jié)構(gòu)中，通過加設(shè)相應(yīng)的摩擦阻尼對地震進(jìn)行隔阻，對于這種技術(shù)的使用是在高層建筑的基礎(chǔ)面上進(jìn)行滑動層的設(shè)置，在通過滑動層來使建筑結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)解耦之間產(chǎn)生一定的摩擦阻力。這種摩擦阻力在地震較小時，可以較好地對高層建筑上部分結(jié)構(gòu)構(gòu)起阻力，在地震較大時滑動層受到的地震作用就很大，這樣滑動面會出現(xiàn)滑移的情況，這種情況就能有效地對地震的能力傳輸進(jìn)行阻止，進(jìn)而起到抗震的作用。

3 結(jié)束語

在建筑行業(yè)的發(fā)展中，為了能夠提升自身經(jīng)濟(jì)效益和獲得和提升自身在市場中的競爭力，不但要注重建筑的經(jīng)濟(jì)性，還要注意其實(shí)用性和美觀性。只有建筑工程滿足了人們各方面的需求，才能使得建筑工程行業(yè)整體實(shí)力的提升，在這種發(fā)展背景下，就更加要求高層建筑的耐用性和安全性。地震災(zāi)害是對建筑產(chǎn)生破壞最大的因素之一，所以，要提升建筑工程的安全必須對其抗震性能進(jìn)行提升。通過對我國建筑工程研究發(fā)展，要提升建筑的抗震性能，就必須合理地對基礎(chǔ)隔震技術(shù)進(jìn)行使用。因此，為了促進(jìn)建筑行業(yè)長期穩(wěn)定地發(fā)展，必須從提升對基礎(chǔ)隔震技術(shù)的使用上來提升高層建筑的抗震性。