建筑结构设计中隔震减震措施探析

摘要：简要介绍了建筑结构设计隔震减震模式的现实应用意义，分析了建筑结构设计中隔震减震存在的问题，并从隔震措施、建筑物走向设计抗震方法、减震措施等方面，详细阐述了建筑结构设计中的隔震减震措施，从而保证建筑结构设计满足实际的建设需求，进一步提升建筑的安全性和稳定性。

关键词：建筑结构设计；隔震措施；减震措施

０引言

建筑结构设计是非常重要的，尤其是在隔震和减震方面，必须要提高这方面的重视程度。在建筑工作开展的过程中科学合理的抗震措施能够让建筑结构设计的质量不断地提升，并且在一定程度上还能够发挥其作用。只有保证建筑结构设计满足实际的建设需求，才能够让建筑的安全性和稳定性进一步提升，为人们的生命和财产安全提供一定的保障。

１建筑结构设计隔震减震模式的现实应用意义

在建筑结构设计过程中合理的应用减震方案能够让建筑结构的阻尼增加，这在一定程度上就能够有效的减少建筑物在风力的作用下有可能产生的位移，采取这种方式主要降低的是在地震过程中来自于竖向地震带来的影响。隔震体系的应用，主要原理就是延长结构的自振周期，从而让建筑结构的水平地震力得到有效的下降。经过反复的实验和科学调查，在房屋建设的过程中隔震措施合理应用能够有效地降低水平地震出现的加速度反应，并且还能够降低结构性地震出现时对建筑物造成的损害，这在一定程度上让人们的生命财产安全都得到了保障和维护。因此可以看出在建筑工作开展的过程中，将减震和隔震措施合理地应用到建筑结构当中能够让其变得更加坚固。

２建筑结构设计中隔震减震存在的问题

２．１隔震减震支座会受到抗震墙的影响

为了能够让建筑结构变得更加稳固，这就需要在对减震和隔震的设计上做到尽量分散，若设置在建筑周围，地震时建筑的倾覆力大大增加，同时也会对建筑物的支座拉力产生严重的影响。根据设计过程中的实际情况，在受力较大的一面应当设置抗震减震支座，支座间的距离也不能够过大，一般在２ｍ左右就能够满足实际的设计需求。其次就是隔震减震支座往往也会因为拉力而产生变化，导致建筑的减震隔震效果受到一定的影响，从而导致建筑物出现水平方向的形变。

２．２高层建筑结构设计中建筑物走向对抗震的影响

地震是常见的自然灾害，引起地震发生的主要原因就是地壳运动。因此这就需要相关的工作人员在建筑设计的过程中对当地的地质结构进行全面细致的分析，往往地震过程当中地震的方向会对房屋产生明显的影响。震向指的是房屋在地震过程当中的震动方向，在建筑物建造过程当中选择建造地址时一定要结合当地的地质状况和地震发生的方向，让建筑物的走向和震向呈现出相互垂直的状态，避免建筑物和震向之间出现相互平行的情况。如果建筑物在建造的过程当中走向和震向相对平行，那么建筑物在地震中的倒塌概率大幅度增加，而垂直的话就能够很好的避免这一情况的出现。

２．３建筑结构的选择

在建筑的隔震减震设计的过程中结构形式的选择是非常重要的。传统的框架结构主要的特点就是剪切变形，现阶段通常选择的都是橡胶支座来进行隔震和减震。在实际应用的过程当中采用重叠的橡胶支座不单单能够让框架的隔震减震作用得到一个大幅度的提升，最重要的是还能够让主框架的避震能力大大提升，从而确保建筑物在地震中的安全。

２．４墙体与防震缝设计问题

在建筑物建造和设计的过程当中，对墙体的规划和设计也是非常重要的环节之一。墙体的位置和墙体厚度都是需要考虑的内容，这两者都需要进行全面且合理的设计。防震缝的出现也让建筑物的抗震能力得以大幅度提升，在设计过程中需要根据实际的建设需求来对其长度和宽度进行考虑，从而提高整体的抗震性能。地震属于偶然事件的灾害，因此就目前现阶段来看，防震缝在普通区域内部往往设置的较少，而在一些地壳运动较为活跃的地区是经常进行设置的，如果建筑物受到地震的影响，往往会导致建筑物和地面出现位移，在对抗震缝的长度和宽度进行设计的过程当中存在着一定的技术难点，这就导致了在实际应用的过程当中仍然有不完善的情况出现。

３建筑结构设计中的隔震减震措施

３．１隔震措施

在抵抗地震时建筑中的措施往往是隔震措施多于减震措施，典型的隔震措施有三种，分别是基础隔震、层间隔震、特殊材料隔震［１－２］。在特殊材料应用的过程当中主要分为三种，分别是黏土、砂子和沥青。１）根据反复的实验和对比表明，在对建筑物进行设计的过程当中采取基础隔震的方式具备更加明显的效果，基础隔震措施往往会用在形态较为规则的建筑物中。在基础隔震设计的过程当中常见的隔震装置主要分为两个方面，即铅心橡胶隔震支座和叠层橡胶隔震支座。２）层间隔震措施的应用主要就是将抗震环节和隔震环节这两个方面有效的结合在一起。层间隔震的出现且其根本的原理主要就是能够在原来的基础之上安装一些耗能的减震装置，这种装置在应用的过程当中主要就是采用质量和隔震支座共同构成。３）特殊材料的隔震应用可以有效地将地震波削弱，从而让地震所带来的负面影响降到最低。在传统的建筑设计过程当中许多的建筑材料使用的都是砂子和黏土这两种，这两种材料的应用能够在基础方面加固，从而有效地降低地震所带来的作用力［３］。从现阶段来看，建筑能够使用的隔震材料在大面积增加，例如弹性隔震砖，并且全新的隔震技术也应运而生，在建筑结构设计进行的过程当中将特殊的技术和特殊的材料进行结合使用在基础层就能够大大降低地震所带来的影响。基础隔膜的出现能够在地震发生时地震向产生的作用力被削减，从而让上面部分的结构受到较小的地震影响。这种技术常常多见于层数较多的建筑物当中，但是从实际来看采用基础隔膜的隔震效果并不是非常良好。层间隔膜所起到的主要作用就是减弱地震的传递效果，层间隔膜的存在能够将地震时所产生的能量有效地吸收，隔震支座能够让地震的结构反应降低，并且其自身的施工方式和工序也较为简便。层间隔膜和基础隔震装置对比而言，层间隔膜的综合性能较差。但是层间隔膜在应用的过程当中也存在着自身的优势，能够像橡胶支座一样很好的达到建筑的隔震需求［４－６］。在抗震设计的过程当中还有一种方式就是悬挂隔震模式，这种模式的工作原理就是让建筑物的重量悬挂让其对地面的承载力大幅度下降，从而有效地减少在地震过程当中所出现的惯性力的影响，在实际应用的过程当中采用这种方式也具备良好的隔震效应。在地震发生之后，很难传导到悬挂起来的建筑结构当中，从而有效地规避地震所带来的损害。在悬挂隔震应用的过程当中常见的结构是大型钢结构，采取对钢结构悬挂体系的合理应用能够大幅度减少地震所带来的危害。在这种隔震大型钢结构体系当中主要分为分子结构模块和主框架模块，子结构模块等等各个模块相互结合共同发力，在实际抗震的过程当中发挥出其应当具有的作用，从而有效地防范地震过程当中可能带来的各种危害。

３．２建筑物走向设计抗震方法

建筑物的走向往往也会影响地震所带来的危害问题，这就需要在对建筑物进行选址的过程当中对当地的实际地质情况进行一个全面的分析调查，并且对当地的地震震向准确的掌握，让建筑物的走向和地震的震向之间呈现出相互垂直的状态，从而才能够有效的避免更大的灾害发生。对于建筑工程来说，在抗震设计和施工进行的过程当中，我国有很多的政策和规定，在项目筹备和设计的过程当中一定要对有可能出现灾害的区域进行一个评估，结合评价的结果来不断地完善抗震工作，从而确保建筑结构能够满足当地的抗震需求。还需要注意的就是在对建筑场地进行选择的过程当中一定要避免在软弱的地基上还有靠近地震带的区域当中进行选址。在项目开工之前要根据当地的水文情况做好全面的调查分析，从而有效地降低自然灾害对经济所带来的影响，这样也能够有效的保障人们的生命和财产安全。砖混结构和钢筋混凝土往往是常见的结构形式，不单单具有较高的承载能力，同时具备良好的抗震性能，那么这就需要相关的工作人员能够在工作进行的过程当中结合当地的实际情况选择合理的方式来进行建造设计，确保方案能够满足实际的需求，以避免盲目开展。只有这样才能够让整体的建设工作以及抗震能力得到大幅度的提升。

３．３建筑结构设计中的减震措施

减震措施和隔震措施存在着一定的差异，建筑物的减震措施主要就是在建筑物的外面部分增加一些零部件从而让建筑物的阻力得以不断的增加，让这些配套的零件加大外部能量的消耗，从而让建筑物的损害达到最低。建筑物的建筑元件所包含的内容是多种多样的，其中两种最为主要的并且也是最为常见的就是阻尼和消能器，这些装置的出现有效地提高了建筑物的抗震能力。１）新建建筑物结构设计中的减震措施。现阶段，各种自然灾害频繁发生，人们越来越注重安全，这也就推动了全新型建筑理念的涌现。在新的社会需求当中，人们往往更加注重抗震减震的设计能力。在对建筑物进行建造的过程当中往往会对建筑物的基础部分进行特殊的处理，减轻地震所带来的威胁。而就目前现阶段来看有很多的减震装置主要就是为了防范后期地震所带来的危害而产生的，换句话说就是为了弥补前期防震功能的不足，这在一定程度上其自身的抗震效果就大大弱于隔震层。２）已建成建筑物的抗震加固措施。在对建筑物进行建筑的过程当中，建设减震措施一定要在施工刚开始就建设，如果超出了这个期限，所建设出来的减震措施往往不能满足实际的抗震需求，达不到减震的效果，并且如果在建筑物都建造完成之后再进行相应的抗震减震设计，也会导致其自身的抗震效果大打折扣。面对这种情况就可以在建筑工作进行的过程当中适当的增加阻力和效能减震装置来减少地震所带来的危害。因此这就需要相关的设计工作人员能够在设计开展的过程当中不断地加强这方面的分析，积极的进行事前准备，而不是事后弥补，从而让建筑物的性能得以大幅度提升。

３．４做好建筑物的体型设计

建筑物的体型设计包括平面形状和立体形状设计，结合地震之后建筑物受到破坏的情况，如果建筑物的平面形状不规则，比如有明显的凹陷或者凸起，就容易在地震之后出现损坏。如果建筑物的平面形状比较单一，以及一些比较规则的建筑物，在地震之后受到破坏的可能性就非常小，如果地震等级比较低，甚至不会受到任何破坏。所以，在进行建筑物的体型设计时，应该优先考虑形状更加简洁的体型，例如采用圆形、长方形、正方形等形状进行设计，避免由于建筑有不规则的凸出部分或者凹陷部分降低建筑的抗震能力。其次，还要避免建筑物的结构不均衡，防止侧翼过长引起建筑物的损坏。因此在设计时，应该结合建筑物的艺术性和安全性，确保建筑物的体型结构满足要求。

３．５强化试验研究力度，完善检测

就目前的现状来看，我国建筑结构在设计的过程当中仍然存在着各种各样的问题，很多隔震性能并没有得到验证。在对建筑物的隔震结构进行设计的过程当中，模型计算只是其中的一个小方面，采取模拟的方式来进行设定，而在应用的过程当中采取分级法，这一方法主要就是针对水平方向产生的地震影响进行的考虑，因此这就导致在对结构进行设计的过程当中存在着非常大的局限性。这也就导致计算出来的结果和具体的模式在地震发生的实际中是否能够发挥出其真正的效果也成为了未知元素。在研究工作开展的过程当中需要考虑的因素包含多个方面，并且还需要对不同区域进行不同对待。目前，隔震装置的应用存在着比较大的缺陷，相关的工作人员在对这些技术进行应用的过程中也应当不断的进行监测和完善，将一些现代化技术合理的融入到其中，从而为我国的建筑行业发展提供有力的帮助。

４结语

建筑结构设计隔震减震措施的应用对于防范地震来说具有非常重要的意义。高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用具有较高的现实意义。因此在实际工作开展的过程当中相关的工作人员一定要不断地加强这方面的研究，积极的采取一些现代化的手段，才能够有效改善建筑结构中有可能存在的一些安全隐患，能够让人们的生命财产安全得到一定的保障。

参考文献：

［１］曹亮．建筑结构设计中的隔震减震措施浅析［Ｊ］．中国住宅设施，２０２１（８）：３３－３４．

［２］杨友．建筑结构设计中的隔震减震措施探讨［Ｊ］．工程技术研究，２０１９，４（２３）：１７８－１７９．

［３］汪凯，江韩，周慧，等．超限高层建筑工程抗震设计可行性论证指南及实例［Ｍ］．南京：东南大学出版社，２０１９：４８３．

［４］夏新强．某超限高层建筑的抗震设计分析［Ｊ］．山西建筑，２０２０，４６（３）：５０－５１．

［５］王鑫博．高层建筑结构设计中的隔震减震措施［Ｊ］．住宅与房地产，２０１８（３３）：６５．

［６］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．