建筑结构隔震减震技术的发展与应用

沈锋

唐山铭嘉建筑设计咨询有限公司 河北省 063000

摘要：随着气候以及地质特点的变化，现如今中国黄河以南以西藏、云南等地区为中心，多发生地震灾害，在一定程度上给人们的生产生活带来严重影响，对人们的经济财产带来极大的损失。因此，在增强人们抗震意识的前提下，对于建筑结构也要加强隔震减震措施，本文首先分析建筑结构隔震减震的原则，随即探讨建筑结构中隔震减震技术的发展与应用。

关键词：建筑结构；隔震减震，发展应用

一、前言

由于地质板块的移动，我国处于亚欧板块震动多发带的边缘，在加上最近我国发生地震灾害次数的增多，对我们每个人都是一种考验，同时要求我们不断普及地震防护以及自救知识，并且对政府及有关部门提出更高的要求，及时加固房屋及大型建筑物，对于新建设的建筑物要做好隔震减震处理，给予人们相对安全的生活居住环境，并要防御二次地震带来的伤害。

二、建筑结构隔震减震设计原则

1.建筑结构中柱的设计

在建筑结构设计中最为重要的就是柱的设计，因为有了柱子的支撑才能撑起整栋建筑物，可以说是建筑物中的所有柱子承载了整个建筑物百分之九十的重量，若想使得整个建筑物结构严实，承重敦实，对建筑物内外的柱子设计就要别有用心，不可麻痹大意。而且在地基与屋顶之间的连接，靠的就是这中间的柱子过度，若果柱子不结实，就更不用想象屋顶能够牢固。首先要确定柱子与地基之间紧密结合，因为如果一旦发生地震，通过地壳的剧烈震动，最先摇晃的就是柱子，若果能够保证柱子有很好的张力，就可以在地壳运动过程中，保持与地面以及屋顶之间紧密结合，通过强大的支撑能力就可以保证屋顶不至于坍塌，这样，即使是地壳水平地移动也只是整个建筑物整体的摇摆，不至于整体塌陷。因此，在设计柱子的时候要采用螺旋设计，这样就可以分数力的作用点，不會全部作用到整个柱面，就可以均匀地将冲击力分数出去，保护柱体，而且，要根据建筑整体结构的特点，计算好使用多少根柱子合适，既不会浪费原料占用过多空间，又可以承载更多的重量，抗震效果较好。

2.建筑结构中梁的设计

在建筑结构中另一个重要的结构当然就是梁，因为梁是横在半空中，通过与柱连接，构成整个建筑的主体结构，成为骨架结构最上方的支撑，因此在梁的设计中最要关注的就是跨度，如果跨度较大，就需要多加梁来分担重量，否则在重力以及张力的作用下，梁的中心会逐渐下移形成折弯，为了有更好的延展性，就要对跨度比进行适当的调整，通过实际计算发现，梁的延展性最佳时的系数比值为5，比值达到8时都会有很好的表现，但是当跨度比为1时，延性系数会下降到3，这时候就十分危险，很容易产生折弯破坏，所以，在施工之前要进行精确的测量计算，避免产生破坏。

3.建筑结构中隔震设计

隔震设计是近几年来新兴的技术领域，是目前我国研究较多的革新抗震方法，隔震设计思想，主要是想在建筑物的底端增加隔震装置，阻尼器是目前使用最为广泛的装置，设计思想主要是通过在建筑物与地面之间安装的阻尼使得建筑结构与地面之间产生一定的空隙，形成弧状柔性结构，此结构间有空气可以流动，借助气流的流体作用，一旦发生震动，就可以产生巨大的反作用力，可以削弱冲击波向上的冲击力，减少地震产生的能量向上传递，拥有了这层隔离层的存在就可以一定程度上减弱冲击力。

4.建筑结构中减震设计

建筑结构的减震设计目前使用的较为广泛的就是橡胶，橡胶由于具有较好的柔性与弹性，在建筑结构设计过程中使用橡胶可以吸附因为震动产生的巨大的反作用力与反向冲击能量，而且，橡胶质地柔软，表面较光滑，内部分子运动相对较快，较为活跃，这样就可以吸附更多的反作用力，同时削弱向上方传递的能量，这就可以在一定程度上减少震动产生的巨大能量。支撑是现代建筑体系中重要的一环，尤其是在高层建筑结构中最为常见，其不但可以提供建筑物整体所需要的刚度，也拥有强大的承载力。

三、建筑结构隔震减震技术发展

由于地震产生的巨大震动以及摇摆力，使得在地面上的建筑物受到地震波横向、竖向的冲击，这就造成地面上的建筑物受到外力作用产生巨大的晃动与颤抖，更严重者会使得建筑物整体坍塌，这将造成巨大的灾难，因此，如果对建筑物本身进行隔震减震处理，就可以在一定程度上减少经济损失。

对于建筑结构的隔震减震技术研究在我国已经经历了几十年的历程，从人们意识到地震会给人类带来灾难的同时，就加大力度对其进行研究，想要借助人力来扭转天灾的损失，让人们不至于每天都生活在恐慌之中，可以凭借自己的智慧为我们美好家园做点什么，直到我们的知识结构不断完善，科技水平不断发展，同时学习向日本这些地震多发国，在隔震减震领域较丰富的经验。此时，我们在面对地震时便不再像之前那么怯懦，虽然我们需要做的还有很多，但是，我们现在已经见到了成效，我们不再束手无策。

减隔震技术的应用，会给传统建筑设计带来一定的影响。减隔震构件的设置会对建筑空间划分、墙体位置、空间形态产生影响，这就要求非结构专业应该了解其相关要求，尽可能的选择合理的平面布置形式，并将必要的减隔震构件加以隐藏或装饰。

四、建筑结构隔震减震技术实际应用

隔震减震技术目前在我国建筑工程施工过程中已经得到了较广泛的应用，而且不仅仅是新建建筑项目中，在已经建成的建筑进行加固施工时也有了很多的应用，尤其是在云南、甘肃、福建等地在建筑的防火层或者是设备层增加隔震减震设计。有些地理条件允许的施工场地还可以建设减震墙，通过减震墙的设计起到保护建筑物主体的作用。而且，随着对隔震减震技术研究的深入，投入的人才、资金的不断增多，有更多的科技人员献身到该领域，并不断提出新的思想，比如，像高层隔震是否可行，都以进入实际论证阶段，并且对于隔震装置的安装部位也更加广泛，不仅局限于建筑物的底部。建筑施工使用的材料中是否可以加入抗震剂，增强骨架结构的刚度与挠性，等等都将起到极大的作用。

五、结束语

减震技术在中国起步较早，并有了比较完善的技术手段，在建筑物结构设计中能够得到相对完善的应用，隔震技术是最近新兴的技术领域，发展较缓起步较晚，但在实际应用中却有着至关重要的作用，因此，要求我们加大对其研究的力度，不断鼓励技术创新，在该领域取得不断的突破，有朝一日使得人们能够在地震面前没有恐慌，没有畏惧，因为我们有很好的防御保护措施。

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