民营科技２０１６年第１２期 工程科技 建筑结构设计隔震和消能减震措施分析 赵志鹏殷棕康曹丽丽 （江西科技学院，江西南昌３３００９８） 摘要：简要分析了建筑结构中减震措施，并深入研究了建筑结构的主要隔震措施，最后相应的探讨了建筑物走向设计抗震问题， 无粘结支撑体系减震问题，跷动振动控制减震设计，从而论述建筑结构设计中的隔震减震措施。 关键词：建筑结构设计措施；隔震：消能减震 现阶段，我国的建筑结构设计以隔震和消能减震为主，与此同时， 隔热层以及结构的加层，进行合理的改建而达到减震的作用，且简单、 相关统计结果显示，隔震和消能减震在建筑结构设计抵抗地震措施中 易操作，隔震装置借助于橡胶支座。 所占的比重正在逐年的增加。我们可以清楚的看出，我国近些年发生 ２．４基础隔震。基础隔震是在上部和基础结构之间设置隔震装置，降 了几次大型的地震，这就在一定程度上让人们的生命和财产安全受到 低地震动往上部结构传递，减小上部结构的地震反应。上述这种隔震 了严重的威胁，也极大的制约了我国经济的发展。与此同时，我们想要 方法一般应用在多层建筑结构或者体形规则的低层，然而，应用在高 解决地震对建筑破坏问题，必须要切实弄清出现的原因。因此，针对建 层建筑结构的作用较差（隔震结构延长了结构的自振周期。基础隔震 筑结构设计隔震和消能减震措施进行研究与探讨是至关重要的，以至 于我们基于问题的本质，尽可能的避免建筑受到破坏。 １建筑结构中减震措施 减震措施的原理是依据建筑物之外的部件来加大建筑物的阻 尼，从而尽可能的消耗地震传递给建筑物结构的能量，防止由于地震 使建筑物遭受破坏。一般的，消能部件的布置必须通过研究确定。设置 在结构变形较大部位，能够有效的发挥消耗地震能量的效能；设置在 结构的两个主轴方向，能够让两方向都存在刚度与附加阻尼。 减震措施既能够应用在新建结构的减震设计，从而对建筑物的 基础部分实施特定处理以外，还能够应用在现结构的抗震加同当中， 在对建筑物的基础或者地基进行隔震设计时，必须得在建筑物动工之 前依据相关隔震设计的措施，有序、合理的完成工作；也能够依据消能 减震元件和装置有效的降低地震对建筑物的影响，进而达到保护人们 的生命和财产安全的目的。除此之外，在建筑物的施＿丁过程当中也可 以，在建筑物的核心部位设置特定的隔震装置。但当建筑物建成之后， 冉进行抗震加同处理，就必须借助于加大阻尼的方法，也就是在建筑 物的结构上再次加装消能减震装置。消能减振技术的目的就是利用特 殊设置的元件以及机构把地震动的能量进行吸收耗散，从而保护主体 结构的安全。当消能减震结构的抗震性能显著增强时，主体结构的抗 震构造要求能够小幅度降低。降低程度能够参照不设置消能减震装置 结构的地震影响系数和消能减震结构地震影响系数之比确定，且最大 降低程度必须控制在１度以内。 ２建筑结构的主要隔震措施 ２．１悬挂隔震措施。悬挂隔震是把结构的大部分或者全部质量悬挂 起来，以至于地面运动传递不到主体质量，ｍ现不了惯性力，进而起到 隔震效果。上述这种隔震方式通常应用在大型钢结构，借助于钢结构 悬挂体系，从而达到隔震的目的。一般的，大型钢结构分为子结构与主 框架：子结构借助于吊杆或者索悬挂，分布着大部分质量，此体系能 够有效地隔离子结构以及主框架，降低地震影响的传递，控制结构的 地震反应；主框架和一般框架结构相同。 ２．２建筑物地基采用特殊材料隔震。建筑物基础隔震通常是对建筑 物的基础部分进行一系列特定的处理，降低地震时的地震波，以至于 缩小地震对建筑物的破坏。传统的方法是在建筑物的基础部分直接设 置砂子或粘土垫层，或者交替铺上砂子与粘土。与此同时，一部分相关 学者用糯米为原材料，在建筑物的基础部分设置垫层，降低地震对建 筑物的破坏。现阶段在这方面已经有新的突破，以沥青为原料得到一 种特殊材料，以此设置隔震层作用更优。 ２．３建筑结构的层间隔震措施。层间隔震是一种结构抗震和隔震相 结合的方法，其是在原结构上安装由隔震支座与质量组成的耗能减震 装置，在发生地震时，耗能减震机构可以吸收并消耗地震能量，降低结 构的地震反应。上述这种方法通常应用在旧房改建，在施］＿方面具有 易操作、简单的优势。相比于建筑物基础部分设置隔震装置的办法，层 间隔震的作用不是十分显著，减震的效果能够达￣１］ｌ／ｌＯ一３／１０的范围。 尽管层间隔震的效果没有基础隔震突 ，然而，其能够借助原结构的 涉及到摩擦滑移隔震、摩擦摆隔震、滚轴 滑移隔震以及粘弹性隔震 等多种形式，隔震装置有混合隔震装置、基底滑移隔震装置以及夹层 橡胶垫隔震装置等。 ３建筑物走向设计抗震问题 地震是地壳的运动造成的，和地质结构存在着紧密的联系。房屋 例塌与震向的关系非常密切。一般的，震向就是地震出现之后，引起房 屋震动的方向。所以，在建筑物选址的过程当中，必须全面分析当地地 质条件，研究当地地震的震向，让地震震向和建筑物的走向垂直，尽可 能的防止两个走向平行。根据前些年出现的玉树地震与四川汶川地震 的实际隋况而言，和地震震向平行的建筑物的倒塌率相对较高，然而， 和地震震向垂直的建筑物很难倒塌。分析结果显示，和地震震向平行 的建筑物，在地震出现时，会随地震波运动的幅度更大。 ４无粘结支撑体系减震问题 无粘结支撑体系是最为机敏建筑物结构减震体系之一，在外包 钢管与内核钢支撑之间不粘结，或在钢管混凝土或者外包钢筋混凝土 与内核钢支撑之间涂无粘结漆形成滑移界面。在支撑两端适当部位露 出内核钢支撑，并在支撑中段设置外包层，再用框架结构和高强度螺 栓连接，从而有效的保证拉力与压力均仅仅利用内核钢支撑承受。滑 移界面的几何尺寸与材料必须精心施工以及设计，能够保证外包层与 内核钢之间相对滑动，除此之外，约束内核钢支撑的横向变形，合理的 避免了内核钢支撑在压力影响下造成局部屈曲与整体屈曲。在地震发 生时，借助于内外钢之间的配合作用而消耗地震能量。然而，上述这种 设计的缺Ｊ 在于在有关部件的汁算以及设计方面要求十分严格。在整 个体系当中，建筑物的重量一般南内钢来承担，外钢通常起到辅助与 配合效能，还能够有效的避免内钢弯曲变形。 ５跷动振动控制减震设计 跷动减震设计一般有以下两种方法：其一是结构中支撑、竖向连 续墙以及地震力较大的柱等部分构件和下部基础不够紧固；其二是整 个下部基础和上部结构在竖向不够紧固。后一种方法通常应用在强烈 地震情况下，高宽较大的建筑物容易造成较大竖向拔力。 总之，建筑结构设计隔震和消能减震措施分析极大的使得系统 养护的成本减少，系统的灵活性和智￣４－Ｏｇ平提升，系统维护程序便 捷，系统的工作效率提高。与此同时，随着隔震和消能减震措施发挥的 作用扮演了越来越重要的角色，可以预见的是其应用也将越来越广 泛。综上所述，隔震和消能减震措施现阶段已经逐渐成为建筑行业发 展领域的一项至关重要的技术。与此同时，必须不断加强其在相关领 域中的应用，以至于发挥其应有的巨大效能，从而在很大程度上推动 工业更加稳定、快速的发展。 参考文献 ｆ１１ＪＧＪ ３－２０１ ０，高层建筑混凝土结构技术规程 ２０１ ０． ［２１ ＧＢ ５００１ １－２０１０，建筑抗震设计规范『ｓ１．２０１０． ｆ３１洪鑫．建筑结构隔震减震技术研究ＩＪ１．山西建筑，２０１ｌ（４）：２８． １ ４ｌ罗佳川．浅谈房屋隔震合计消能结构减震技术措施 ．农村实用科 技信息，２０１２（２）：１３０．