［摘 要］近年来，我国各地区地震频发，对建筑结构抗震性能的要求将更加严格。在高层建筑设计中，针对地震荷载和风荷载的隔震减震设计是非常重要的。在设计中必须保证小地震不会破坏建筑结构，中地震可以修复，大地震时建筑设施不会断裂倒塌。做好合理高效的隔震减震设计，使其能够满足抗震要求，是建筑设计中的重要环节。建设单位必须重视防震工作的开展，采用不同类型的结构，合理布置隔震构件，吸收大量的震动能量，提高抗震减灾能力，将破坏程度控制在最低限度。
［关键词］高层建筑 ；结构设计 ；减震隔震；抗震评估。
1 高层建筑结构隔震减震概述
建筑设施的内阻尼值与震动能量消耗有着密切的关系。通过添加阻尼构件和采用阻尼结构，可以提高高层建筑结构整体的结构阻尼，从而减小建筑物在震动荷载作用下的位移，有效地减小震动反应。在避震体系的应用中，可以通过添加隔震构件，延长结构的自振周期，降低建筑物各部分间的震动冲击。根据减震和隔震的相关经验，有效地采取隔震措施可以降低对震动加速度的反应，使高层建筑在震动过程中产生的位移大幅降低，提高了建筑设施的安全性和耐久性。
2 高层建筑结构设计中隔震减震存在的问题
2.1建筑物震动分析
地震是一种常见的自然灾害，主要由地壳运动引起。地震波分为垂直波和水平波。处在震中的建筑物主要受垂直波的作用；离震中较远的建筑物主要受水平波的作用；另外由于地质构造的复杂性导致地震波传到建筑物基础不同部位的时间有所差异，会造成建筑物受到扭转力矩的作用。地震一旦发生，由于惯性现象使建筑物和基础、建筑物不同层间的震动不同步，在连接部位产生巨大多次的冲击作用，轻则影响建筑物设施的使用，重则造成建筑物倒塌。在高层建筑结构设计中，必须认清地震波的性质，针对性地对防震结构进行设计。在建筑物抗震设计时，首先要明确建筑物所在地的地质构造、地震活动情况；另外要明确建筑物的重要程度，选择合适的设计方案。在考虑了地震荷载后，还需对当地的风荷载进行调研。风荷载可以引起三类震动：1、当无偏心风力矩时，顺风力可以使结构产生弯扭耦合振动；2、当风吹向建筑物时，可以在建筑物周围产生漩涡，产生涡流脱落振动；3、当建筑物在顺风和横风共同作用时，建筑结构的振动会随时间的增长而更加剧烈。在以往的抗震设计中往往对风荷载引起的震动重视不够。
2.2 隔震减震装置
一般来说，在高层建筑的设计中，隔震减震需要利用减震装置来实现，目前采用的有阻尼器、隔震支座、屈曲约束支撑和粘滞阻尼墙等。建筑物的抗震效果受隔震支座和减震装置的影响较大。在设计过程中，隔震支座主要布置在主体和基础的传力结合处；减震装置的布置是减震设计中的难点，需要利用结构分析软件进行模拟分析计算得出薄弱部位和方向。在以往的设计中往往靠经验判断，缺乏必要的理论依据，不能发挥理想的减震效果。
2.3 高层建筑结构选择
高层建筑在结构形式的选择上，要使建筑平面对称，柱和剪力墙的布置要均匀合理；另外要注意高宽比，随着层数增加，每层的尺寸相应减小，在减轻自重的同时，减小震动时的惯性。在确定合理高宽比时，不仅需要考虑剪切特性，还需考虑隔震装置转动对上部层间剪力产生的影响。建立合理的高层震动分析模型，采用结构设计软件进行优化设计可以有效地解决功能多样性的需要和防震的矛盾。多层建筑多采用单自由度模型，而高层建筑由于层数较多，受震后在上部结构出现较强震动，所以在建立震动模型时应采用多自由度隔震模型。
3 高层建筑结构设计中隔震减震措施
3.1 隔震材料
利用特殊的阻尼材料对主体和基础进行阻隔，可以有效减少震能量。在先民的建筑设计中，许多人直接选择用沙子或粘土制成的垫子作为建筑基础部分的材料。为了使建筑物抗震，也有用糯米作为建筑构件的粘结材料。后来，随着时代的不断发展，建筑领域的抗震技术也越来越先进。原材料的选择也是丰富多样，如：沥青、泡沫混凝土、普通橡胶、金属橡胶等。
3.2 基础隔震
基础隔震需要使用隔离装置和设施。将它们安装在基础和上部建筑主体的中间。高层建筑在受到地震荷载和风荷载时会产生倾覆力矩，此时在隔震装置上产生拉力，如图1，图中F1为水平荷载，F2x和F2y为地基的支撑力，G为建筑物自重，T为隔震装置对建筑物的拉力。由于有压力和拉力的共同作用，所以必须采用抗压和抗拉性能俱佳的隔震装置，如图2所示，在抗压性能足够的隔震装置上添加抗拉挡板，使其具备良好的抗拉性能。
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3.3 消能减震
为了在建筑物受震过程中消耗大量的震动能量，除采用“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的设计理念外，还需在建筑构件连接的部位设置消能元件。通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来吸收震动能量，以减小建筑结构复杂的震动反应，从而避免结构产生破坏，以达到减震抗震的目的。
4 抗震性能评价
高层建筑抗震措施完成后，需要对建筑抗震性能做出合理的评价。
4.1经验评估
1、对建筑物采用的设计方案进行合理性评估，必须满足《建筑抗震鉴定标准》的规定，建筑结构设计合理，尤其是隔震减震部件的布设位置要正确；2、所采用的隔震减震装置的性能合格且要有良好的社会声誉，必要时要对相关器件的力学性能进行检测。经验评估需要聘请经验丰富的权威专家对建筑物的抗震性能进行判断，可以节省大量的时间，缩短了工程的进度。
4.2振动测量评估
利用振动器、放大器和信号采集设备对建筑结构的固有频率、阻尼和振型进行测量，对结构刚度进行验算。振动测量得出的结果有数据佐证，因而更加科学可信，但是需要对大量的节点位置进行测量，工作量相对较大。
4.3抗震的两级鉴定。
一级鉴定是对建筑进行宏观控制和构造鉴定；二级鉴定主要是抗震验算。这种方法是针对抗震建筑建立近似的模型，利用神经网络算法可以进行非线性运算，其结果相对精确。
5 结束语
综上所述，具备隔震减震的高层建筑，其基本思想就是采用合理的结构和安装耗能构件，把建筑受到的震动影响尽可能降低，保证建筑居民的生命财产安全。因此，除了选择恰当的结构外，在工程实施过程中，要严格保证工作人员的工作规范，对建筑物的减震隔离效果给予足够的重视和负责，合理布置合适的消能元件和隔离装置，尽可能地防止其受到地震的影响，避免破坏或影响建筑设施。
参考文献
[1]陈卓.桥梁设计在市政工程的要点分析[J].工程技术研究,2017(10):200+206.
[2]吴昊.浅谈高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].工程建设与设计,2018(18):10-11.
[3]王金宇.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江西建材,2017(01):56-58+180.
[4]杨春,潘健明,蔡健,廖祥盛,李光星.框架-核心筒超限高层结构的抗震性能评估[J].华南理工大学学报(自