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摘要:在高层建筑结构的设计工作中,隔震减震的设计十分重要。在设计时,必须保证小震不会损坏建筑结构,中震可以对其进行维修,大震时建筑设施不会出现倾倒坍塌等危险事件。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,主要阐述了建筑结构的隔震减震概述,分析了高层建筑结构设计中所存在的隔震减震问题,并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,提高使用价值。
关键词:高层建筑;结构设计;隔震减震
引言
近年来,我国各个地区频繁地发生地震事件,所以,其在建筑结构设计上的抗震性能要求会更加严苛。应在建筑设施的抗震性施工中选择相应的隔震减震措施,更好地降低建筑设施在遭受地震时的损坏程度。在构建高层建筑设施时,应综合性地探究建筑设施自身的抗震问题,合理地使用相应的抗震措施,使其可在较长时间中抵御地震。建筑施工单位必须注重地震防范工作的开展,采取不同种类的结构更好的抗震减灾,吸取大量的地震能,把地震的损害程度调控至最低。
1高层建筑结构隔震减震概述
隔震和消能减震是建筑结构减轻地震灾害的有效技术,从而保持建筑的良好抗震能力。隔震设计是在房屋基础的底部,和房屋的上下结构中间,利用橡胶隔震支座和阻尼装置,来形成有良好复位能力的隔震层,从而使该结构的自振周期能够延长,从而减少在结构之间存在的地震,起到防震的作用。消能减震设计是利用消能器,设置在房屋中,利用其相对变形和相对速度,来增加附加阻尼,从而减少地震能量,从而起到真正地防震减震作用。该技术不但能应用在低层建筑中,也能使用在多层建筑中。以实践的经验来看,小于1.0s的隔震周期,是抗震效果最好的。利用消能装置,不但可以在水平结构上起到减少地震作用,还有着很大的适用范围,且在结构类型上,常常都不会有限制。因为利用消能装置,并不能使结构形式发生改变,因此和欧通房屋比起来,消能减震房屋常常抗震构造并没有降低,因此抗震功能显著提高
2高层建筑结构设计中隔震减震存在的问题
2.1隔震减震支座
一般情况下,高层建筑结构的设计中,隔震减震支座深受抗震墙的影响,所以在设计隔震减震墙的过程中,需要秉持分散的设计原则,不可在高层建筑设施的周围布置隔震减震墙,那样会无形中增大抗震墙产生的倾覆力,同时还会影响到隔震减震支座做功状态。需要在受力数值大的区域安装抗震减震支座,结合相关支座设备提升整体质量,最大程度地完成各种减震措施的效果提升,保证其可以提升建筑物质量。
2.2高层建筑结构选择
高层建筑设施的隔震减震设计在结构形式的选择层面上较为复杂化,传统的框架结构主要特性就是剪切变形的问题。高层建筑设施大部分都会选择使用橡胶支座,对其开展隔震减震的处理,重叠橡胶支座的处理措施可为框架起到较强的隔震减震效用,同时还会增大主框架自身的避震性能。
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特殊材料地基隔震措施
地基是高层建筑结构设计的基础,主要是因为地基会直接接触地震,同时还是地震波的直接受力区域,所以,需要做好地基的隔震处理,对基础的部分开展特殊化的处理工作,做好垫层的铺设工作,更好地降低地震波给建筑设施产生的不良影响。该种处理措施的使用历史悠久,主要是借助消耗地震能量的形式,切实地保障建筑设施的安全稳固状态。在做垫层时,通常会使用砂及粘土一类的物质。
3.1.2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。
3.1.3结构悬挂隔震
结构悬挂隔震处理措施是把建筑设施中大部分全部悬挂起来,一旦发生地震,悬挂起来的结构并不会遭受到地震的损害,这样可以最大限度地减轻建筑设施所遭受到的损害程度,该种隔震措施主要被应用于大型钢结构的建筑设施当中,其给设计所提出的要求会比较严苛,应把主体框架及子框架结合在一起,只有这样才能避免子结构受到地震的影响。结构悬挂隔震的工作原理就是让建筑设施的主框架可以在地震中随着地壳运动摇摆,借助锁链进行连接,帮助其更好地传递地震能量,待地震传递到相应部位时,能量会逐渐减小。该种隔震措施的效果较好,可以较好地隔断地震给建筑设施造成的损坏,但是该种隔震措施的使用价格较高,并不适用于一般的建筑设施。
3.2高层建筑结构设计中的减震措施
高层建筑设施的减震措施和隔震措施存在明显差异,建筑设施的减震处理措施主要是借助建筑设施之外的构件等,增大建筑设施的阻力,以此来不断地消耗地震所产生的能量,尽可能地减小建筑设施所遭受到的损害程度。建筑设施的建筑元件种类较多,其中使用最为频繁的是阻尼及消能器,其装置可进一步地划分为滞回型和粘滞型,这2种装置的使用范围较广泛。
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。
结束语
在建筑结构设计中,设计人员应该更加重视建筑的隔震减震问题,做好隔震减震的设计工作,选用一些比较合适的隔震装置,使用消耗地震能量的构件,自身参数要尽量多试验几遍,将隔震装置设计在比较容易检查的位置,消能减震装置也是如此。设计人员要将隔震减震装置的要求明确标注出来,按照规范落实安装与检测工作,使装置达到标准。
参考文献:
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