高层建筑结构设计中的隔震减震 丛延峰

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:丛延峰
[导读] 摘要:随着时代的不断进步与城市化进程的加快,各式各样的高层建筑拔地而起,同时人们对建筑的安全提出更高的要求。
        承德盈厚建筑工程有限公司  河北承德  068150
        摘要:随着时代的不断进步与城市化进程的加快,各式各样的高层建筑拔地而起,同时人们对建筑的安全提出更高的要求。做好合理高效的隔震减震设计工作,让其起到较强的防护效用,切实地保障建筑结构自身的安全稳固状态。因此,主要分析了建筑结构的隔震减震内涵,找出高层建筑结构设计中所存在的隔震减震问题,制订相应的隔震减震措施,从根源上切实提升高层建筑结构的稳固程度,延长建筑设施的使用寿命,提高使用价值。
        关键词:高层建筑;结构设计;减震隔震
        1 引言
        作为大自然的一种自然现象,地震的危害性极大,在突破某种强度状态下,会产生较大的破坏力。尽管现阶段科技发展较快,但地震预测技术仍然尚未完善,不够准确。伴随近些年来社会整体的发展和进步,我国建筑规模日益扩张,高层建筑数量与日俱增,建筑结构设计对于建筑整体的抗震性日益凸显。通过高水平的建筑结构设计,可有效减轻地震造成的危害。
        2 筑结构隔震减震介绍
        隔震就是在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由叠层橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。其特点如下:(1)隔震属于半主动抗震技术,建筑中下部实施,难更换。(2)隔震效果最彻底,降低地震作用50%-80%。(3)适用于多高层建筑,在高烈度区技术经济效益尤为明显。(4)隔震构造要求高,隔震层构造做法复杂,要单独考虑防火,存在维护。消能减震指在房屋结构中设置消能器(阻尼器),通过消能器的相对变形和相对速度消耗输入结构的地震能量,给结构提供附加阻尼,达到预期防震减震要求。其特点如下:(1)消能减震属于半主动抗震技术,抗震抗风,易更换。(2)减震效果好,降低地震作用15%-40%。(3)适用范围广,几乎适用于所有结构形式和建筑高度,包括多高层、超高层建筑、大跨桥梁等。(4)产品种类多,技术复杂,影响上部建筑,构造相对复杂,需要进行防腐处理,注意维护。
        3 高层建筑结构设计中隔震减震措施
        3.1 高层建筑结构设计的隔震措施
        3.1.1 建筑地基采用特殊材料隔震
        想要实现建筑基础隔震,就要对建筑物的建筑基础进行特殊处理,建筑基础隔震的方式能够有效的减轻地震对建筑的破坏程度。下面我们来解释一下建筑基础隔震的基本原理,建筑基础隔震主要是通过对建筑基础的材料的创先实现的,传统建筑地基主要是直接由砂子和粘土铺设的。在新型建筑基础中,往往会采用垫层的方式对建筑基础部位进行特殊处理,以增强其抗震能力,特殊材料一般会选用一些新材料,该种材料以沥青为原料,其适用范围广,能够运用到许多的建筑结果设计中,并发挥出良好的隔震作用。
        3.1.2 结构悬挂隔震
        在建筑物中实施悬挂隔震设计,指的是通过悬挂方式将建筑结构吊起,也就是在建筑设计中比较常见的悬挂结构。这种设计在遇到地震灾害时,地震能量在传播过程中基本不会对悬挂结构造成影响,以此来减弱地震造成的破坏。结构悬挂一般在大型钢结构中应用的比较广泛,但是这种设计的标准要求较高,必须要将建筑物的主体和分支架构框架进行科学有效的结合才可以起到良好的隔震作用。该设计的主要原理是在发生地震灾害时,由于地球运动产生晃动,但是框架本身可以自由灵活地运动,当地震能量传播到框架结构时,能量已经被大幅度消减和弱化,不会对结构造成严重的不良影响。因此,这种结构可以起到较好的防震效果。除此之外,结构悬挂设计还可以减少地震对于建筑整体工程造成的损坏。但是这种结构也具有一定的缺点,由于需要应用的钢结构总量较大,使得施工成本上涨,总体下来造价成本较高。


        3.1.3 基础隔震
        基础隔震措施需要借助隔震装置设施,将其装置安装到基础和上部建筑设施中间的位置,隔震层的位置会有所差异,会在一定程度上降低地震波向上传递的数值,该种隔震措施较为传统。所以在实际的施工中,缺陷问题会比较严重,该种措施主要被应用到一些地层的建筑设施中,如果将其应用到高层建筑结构中,根本无法达到较好的隔震效果,同时还会延长建筑设施的自震周期时间,无形中增大了建筑设施的自身重量,影响到隔震的处理效果。所以应根据建筑设施的实际状况选择相应的基础隔震措施。
        3.2 高层建筑结构设计中的减震措施
        3.2.1 新建建筑设施结构减震措施
        近年来,越来越多的创新建筑理念不断出现,同时相关的新型建筑也逐渐涌现,随着我国信息技术的不断提升,人们能了解的相关信息也不断增加,所以当前人们对于建筑物的安全意识关注度也在逐年攀升。在当前的城市建筑物建设过程中,人们对地震的关注度不断增加,相关的建筑物都在增加抗震性和减震性。就目前的建筑设计而言,想要提升整体抗震效果需要对各受力环节进行整体质量的提升,针对各基础部位进行强化,通过特殊处理的相关建筑物基础部位能得到强化,不会出现有关的质量问题,同时在建筑物的各部位安装相应的减震装置,可缓解地震带来的能量冲击,有了相关的减震效果能防止地震影响出现,添加减震措施,加强隔震层,最大程度地提升建筑物的整体质量。
        3.2.2 已建成建筑物的抗震加固
        对于地震的对抗而言,建筑物不仅需要在建设过程中完成相关的减震措施添加,同时随着建筑物的使用,其质量会出现一定的问题,因此后期添加减震和抗震措施也是较为重要的方法之一,就当前的后期减震措施而言,需结合建筑物的实际情况进行整体的质量提升,并且在当前的建筑物使用过程中,需要更换相关的减震措施。随着时间的推移减震措施的效果会出现减低,所以不断地进行整体更换才能提升整体的使用效果,以达到抗震效果的整体提升,使其能满足实际使用需求。
        4 隔震减震构造的维护和管理
        一栋建筑的完成需要经历一段漫长的时间,建筑人员很难一直保持专注度,也很难一直保持热情,尽管建筑工作会按时完成,但在建筑竣工之后,还需要进行一些检查维修工作,保障建筑的稳定性和安全性。检修人员的主要工作是对建筑的隔离缝之间的材料进行检查,如果隔离缝之间的材料出现问题,则需要重新将材料填充。同时检修人员还需要检查隔震减震结构设施是否发生了变形。为了能够使检查更加全面具体,可以建立一个健全的建筑检修体系,制定比较具体的检修计划,明确检修内容,针对不同的问题制定合理的检修措施。时刻监控隔震减震结构的工作情况,在这些隔离维护建筑周围设置提示语,提示人们远离这部分区域,同时禁止一切不明物体的摆放,避免不明物体对建筑的影响。
        5 结语
        目前,我国建筑行业已经开始注意到了建筑物本身抗震性能的重要性,所以在许多建筑物的结构设计阶段就已经开始将抗震意识渗透到设计思路之中了,这不仅仅只是工程技术进步的表现,更是由于国家政策的不断推进,建筑行业正在不断的找寻更为先进的建筑技术,并且将其运用到具体的建筑施工当中。有效的提高建筑物的抗震性能,能够有效的延长建筑物本身的使用寿命,也能够在一定程度上为人们的生命和财产安全提供相应的保障。
        参考文献:
        [1]李国栋.浅谈建筑结构设计与减震设计.建材与装饰,2019(26).
        [2]邱一峰.论建筑结构设计与减震设计.建材与装饰,2019(48).
        [3]殷利.高层建筑结构设计中的隔震减震措施.住宅与房地产,2019(9).
        [4]李加才.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施.规划设计,2019(16).
        [5]石飞.浅析关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论.工程技术:引文版,2019(12).
        [6]张浩.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论研究.工程技术:文摘版,2019(11).
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