高層建筑結構設計中的隔震減震

賈洪峰

摘要：近些年，隨著人們生活水平的提高，對建筑行業的要求不斷提高。現如今隨著我國經濟快速的發展，從而促進我國建筑行業不斷的進步，然而在建筑行業之中，其高層建筑已經是得到了不斷的發展，但是高層建筑抗震設計中隔震減震的措施依然是需要引起人們足夠的重視。

關鍵詞：高層建筑;結構設計;隔震;減震;措施

引言

近年來，我國各個地區頻繁地發生地震事件，所以，其在建筑結構設計上的抗震性能要求會更加嚴苛。應在建筑設施的抗震性施工中選擇相應的隔震減震措施，更好地降低建筑設施在遭受地震時的損壞程度。在構建高層建筑設施時，應綜合性地探究建筑設施自身的抗震問題，合理地使用相應的抗震措施，使其可在較長時間中抵御地震。建筑施工單位必須注重地震防范工作的開展，采取不同種類的結構更好的抗震減災，吸取大量的地震能，把地震的損害程度調控至最低。

1概述

眾所周知，地震的破壞力極其強大，給人們的生命和財產安全帶來極大的威脅，所以在進行建筑結構設計時，抗震設計是極其重要、不容小覷的。而目前，我國現行的《抗震規范》規定的三水準設防目標為：“小震不壞、中震可修、大震不倒”，為實現該三水準設防目標，我國普遍采取的結構抗震設計方法是：適當控制結構的剛度，容許結構部件在地震作用時進入非彈性工作狀態，也即保證結構具有較大的延性，使其“裂而不倒”。但是這種傳統的抗震設計方法仍存在很多缺點，如突然發生超出抗震設防烈度的地震時，結構的安全性無法得到有效保證等。那么此時，作為有效、經濟、適用性強的抗震新技術-“隔震減震控制技術”應運而生，作者針對該項技術的應用、不足和發展趨勢進行了詳細介紹和分析。

2高層建筑結構設計中的隔震減震措施

2.1隔震措施分析

首先使用特殊材料進行的地震隔震。對地基而言，它是建筑物中能夠和地震直接進行接觸的接觸面，也屬于地震波中最直接的受力區，因此比較快速并且效果好的隔震措施是對地震進行隔震。通過對基礎部門進行特殊處理，與此同時還要在一定程度上鋪設墊層，能夠最大限度的減少地震波給建筑物帶來的不良影響，該措施具有比較長的使用歷史，對地震過程中產生的能力進行消耗，進而加強建筑物的安全性，在做墊層的時候，多數都是會采用砂子以及黏土，現階段人們研究出以瀝青作為主要原材料的隔震材料，具有比較好的隔震效果，在日后高層建筑隔震過程中會得到比較相對比較廣泛的運用。

其次基礎隔震。該措施主要是把隔震裝置有效的布置在基礎和上部建筑物之間，由于隔震層的位置是不同的，所以基礎隔震措施能夠對地震波的傳遞進行降低，屬于相對比較傳統的隔震措施之一。在施工的過程中，也會存在不足，由于這種隔震措施比較適合多層或者地層等方面的建筑，如果將其使用在高層建筑中，通常情況下不會發揮良好的隔震作用，并且還會進一步對建筑物資的自震周期進行延長，在一定程度上加大建筑物的自重，降低隔震效果。現階段使用比較普遍的隔震方式主要有兩種，一種是摩擦滑移隔震，另外一種是滾軸滑移隔震等，所以在選擇隔震方式的過程中應該結合建筑的實際狀況，只有這樣才能加強建筑物的隔震作用。

2.2減震措施

①嚴格設計建筑物走向。地震主要是因為地殼運動產生的，因此地質結構有著重要的意義。在地震之后，房屋產生的震動方向就是震向，和房屋例塌有著重要的關聯。在對玉樹地震進行分析時可以發現，如果建筑是垂直于震向的，那么就不太容易倒塌，較高建筑倒塌率出現在平行于震向的建筑物中。相關研究表明，在地震產生時，平行于震向的建筑容易出現倒塌，主要是因為它能夠隨著地震波運動，產生很大的幅度。因此，在選擇建筑物地址之前，必須要考察好所在地的地質條件，并且分析震向，減少建筑物和震向出現平行的情況，保持二者的垂直。②無粘結支撐體系。在內核鋼支撐和鋼管中間，以及外包鋼筋中間，利用一些無粘結漆，可以形成滑移界面，或者是在外包鋼管和內核鋼支撐處，利用無粘結支撐系統，在建筑物結構中，該減震方式是最為有效的。在支撐中段設計外包層，從而保證內核鋼支撐，可以在支撐兩端能夠正好露出，從而采取螺栓，對框架結構進行連接，這個方式可以聚集壓力和拉力，都在內核鋼支撐處。另外，保持內核鋼和外包層的滑動，并且為了減少結構的變形，防止在壓力下，內核鋼支撐產生結構的屈曲，或者出現局部屈曲，就需要認真設計在滑移界面的規格，選擇合適的施工設計。在這種情況下，產生地震時，就能夠使內外鋼產生一種配合效果，從而促進地震能量的消耗。這種方法也存在很大的缺陷，就是要求很精準的計算和設計。③蹺動振動控制。蹺動減震主要是分為兩種方式：第一是因為因為其下部基礎，和地震力較大的構件不夠緊固，第二是因為在豎向方面，下部基礎和完整的上部結構不夠緊固。其中，第二種措施適合地震強烈的效果下，建筑物較高并且較寬，在豎向上都能夠形成很大的拔力。

3加強隔震減震研究和實際工程在地震中的監測

我國目前的隔震減震設計還不夠成熟，各種隔震減震結構大多是依靠模擬出來的地震數據進行建筑圖紙的設計，但這些隔震減震設計幾乎沒有經過真實地震發生的檢驗，這些隔震減震設計還存在很多問題，首要問題就是實際案例數據并不是很多。在地震發生的過程中，地會劇烈晃動，這時會產生各個不同方向的力，不只有橫向力，同時還會有縱向力，也會有其他方向的力。由于地震的發生是不可控制的，因此我國的隔震減震結構還有很長的路要走，應盡可能降低地震對建筑物的破壞，降低人們損失。

結語

通過上述分析可以得出，建筑施工過程中不可忽視的重要問題之一就是隔震減震，所以需要在施工前就要將其做好，只有這樣才能為建筑企業的發展提供保證，減少地震給建筑物帶來的損耗程度，提高建筑結構設計過程中的質量。

參考文獻：

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（作者單位：大連貴遠建設工程有限公司）