廖小鋒（中冶華天南京工程技術(shù)有限公司,南京　210019）

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建筑結(jié)構(gòu)隔震與減震設(shè)計(jì)問(wèn)題之研究探討

廖小鋒
（中冶華天南京工程技術(shù)有限公司,南京210019）

摘 要：地震破壞力非常強(qiáng)，在對(duì)建筑物使用造成影響的同時(shí)，還會(huì)威脅到人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全。隨之，建筑整體安全、抗震性能已成為建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。在現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，隔震、減震技術(shù)扮演著關(guān)鍵性角色，其必要性、可應(yīng)用性日益突顯。因此，本文作者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)隔震、減震設(shè)計(jì)問(wèn)題予以了探討。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；隔震；減震；問(wèn)題；探討

0　引言

隨著時(shí)代不斷演變，環(huán)境問(wèn)題已成為新時(shí)期的主要旋律，成為社會(huì)大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著生態(tài)環(huán)境日益惡化，各種自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，尤其是地震。在新時(shí)代下，從大型地震災(zāi)害發(fā)生后的狀況來(lái)看，我國(guó)一些地區(qū)建筑物抗震水平比較低下，沒(méi)有達(dá)到相關(guān)規(guī)定，存在較大的安全隱患，而導(dǎo)致這一現(xiàn)象的因素比較多，比如，建筑原材料質(zhì)量不合格，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。為此，需要從建筑工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，特別是抗震設(shè)計(jì)方面，為提高建筑物自身的抗震能力，使建筑結(jié)構(gòu)的破壞最小化提供有利的保障。

1　建筑結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計(jì)

從某種意義上說(shuō)，隔震技術(shù)是以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期為基點(diǎn)，減少建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。隔震技術(shù)比較適合對(duì)抗震有利的地段，需要避開(kāi)不利地段。通常情況下，主要是對(duì)這幾個(gè)方面進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，比如，地基、建筑物上部結(jié)構(gòu)。在具體設(shè)計(jì)中，需要充分考慮建筑物自身結(jié)構(gòu)、地震結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，把隔震層設(shè)在建筑物核心位置。由于隔震層在建筑物中所處的位置不同，隔震設(shè)計(jì)被分為不同的類型。圖1是建筑物底部設(shè)置隔震裝置示意圖。

（1）隔震地基材料。在建筑工程建設(shè)中，建筑物類型不同，采取的地基材料也各不相同。對(duì)于這方面，可以運(yùn)用特殊材料來(lái)處理建筑物地基，削弱地震波，從而弱化建筑物在地震中的震感。由于傳統(tǒng)建筑物主要采用粘土、砂子進(jìn)行基礎(chǔ)部分墊層，可以應(yīng)用瀝青類型的新型材料設(shè)置隔震層，能夠起到較好的隔震效果。

（2）基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)。它是指在建筑基礎(chǔ)部分消耗大量的地震波，可以有效防止地震波傳遞到建筑上部結(jié)構(gòu)中，能夠降低地震對(duì)建筑物上部結(jié)構(gòu)的破壞程度。但所設(shè)立的隔震設(shè)施存在一定的缺陷，不能用于高層建筑物。主要是因?yàn)楦邔咏ㄖ谠O(shè)置隔震設(shè)備之后，會(huì)延長(zhǎng)自身的自振周期，無(wú)法降低地震對(duì)建筑物的破壞程度。但在建筑基礎(chǔ)、上部之間設(shè)置的隔震裝置在底層建筑物中起到很好的效果?？梢?jiàn)，在建筑基礎(chǔ)隔震方面，還需要進(jìn)行更深入的研究，進(jìn)一步優(yōu)化完善，使其也能在高層建筑中發(fā)揮不可替代的作用，不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

（3）層間隔震裝置。層間隔震是在建筑物原有結(jié)構(gòu)上安裝對(duì)應(yīng)的耗能減震裝置，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，其中的裝置隔震、質(zhì)量減震能夠同時(shí)吸收地震能量，降低地震對(duì)建筑物的破壞程度。但和基礎(chǔ)隔震技術(shù)相比，層間隔震并不具有較好的隔震效果，還不到20%，還需要進(jìn)一步優(yōu)化完善。層間隔震的應(yīng)用范圍還是比較廣泛的，在應(yīng)用到剛完工建筑物的同時(shí)，還能加固已有的建筑物。

（4）懸掛隔震、建筑走向垂直震向。懸掛隔震可以削弱地震波，阻止它傳遞到建筑物主體結(jié)構(gòu)，可以避免主體結(jié)構(gòu)被破壞。懸掛隔汗裝置很大部分都是懸掛在地面的，在地震來(lái)臨的時(shí)候，會(huì)因建筑結(jié)構(gòu)上層被分離，沒(méi)有慣性力產(chǎn)生，來(lái)起到隔震的效果。但懸掛隔震的應(yīng)用范圍比較小，主要用于鋼結(jié)構(gòu)，特別是大型鋼結(jié)構(gòu)。一旦發(fā)生地震災(zāi)害，地震波在達(dá)到懸掛位置的時(shí)候，地震能量會(huì)大大減少，控制地震的傳遞。進(jìn)而，減少地震對(duì)建筑物的損害。在建筑走向垂直震向方面，可以知道地震和地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間有著密不可分的聯(lián)系，一定要全面分析該地區(qū)的地質(zhì)情況，地震震向，建筑物走向要垂直于地震方向。

2　建筑結(jié)構(gòu)減震設(shè)計(jì)

（1）新建建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。隨著社會(huì)不斷進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們的生活水平日益提高，對(duì)建筑物也提出了新的更高要求。隨之，建筑結(jié)構(gòu)隔震、減震設(shè)計(jì)已成為他們關(guān)注的焦點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑物基礎(chǔ)部分進(jìn)行必要的特殊處理，充分利用各種消能減震設(shè)備。以此，來(lái)減少地震對(duì)建筑物的破壞，保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，但其效果不如隔震層；（2）對(duì)已建建筑物進(jìn)行抗震加固。在對(duì)建筑物進(jìn)行地基、基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要具備一定的前提條件，要在建筑工程還沒(méi)施工之前，最晚也需要在施工過(guò)程中，在建筑物的關(guān)鍵位置安裝特別的隔震設(shè)備。不然的話，即使安裝了隔震裝置，在地震來(lái)臨的時(shí)候，也不能起到較好的效果。在建筑竣工之后，想要對(duì)其進(jìn)行抗震加固，需要靈活應(yīng)用增多阻礙的方法，即在建筑物相關(guān)部位設(shè)置消能減震設(shè)備。但這樣會(huì)增加建筑工程建設(shè)的施工成本，使工程造價(jià)超出預(yù)算，不利于實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，也會(huì)給工程施工帶來(lái)不必要的麻煩，主要是因?yàn)樵龆嘧璧K的施工程序非常復(fù)雜，施工難度較大。

3　結(jié)語(yǔ)

總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)隔震、減震設(shè)計(jì)中，要仔細(xì)檢測(cè)建筑隔震裝置的相關(guān)性能參數(shù)，注意各方面的注意事項(xiàng)，嚴(yán)格按照相關(guān)流程來(lái)裝置隔震、減震設(shè)備，還要精心設(shè)置隔震、減震裝置的設(shè)置部位，對(duì)建筑物的走向、該地區(qū)地震斷裂帶分布情況，二者之間的關(guān)系引起高度的重視，不斷優(yōu)化各種隔震、減震技術(shù)，使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，能夠更好地發(fā)揮自身的作用。以此，降低地震對(duì)建筑物的破壞程度，避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也使人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全得到保證，不斷推動(dòng)我國(guó)建筑事業(yè)向前發(fā)展，擁有更好的發(fā)展前景，走上健康可持續(xù)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益。

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.109