浅议结构设计中的隔震措施
2018-10-19李培武
李培武
摘 要 地震灾害属于自然灾害的一种,其具有突发性和很强的破坏力,从以往的地震情况来看,灾害发生时建筑结构安全受到很大影响,甚至会威胁人们的生命财产安全,这就给建筑结构设计提出更高的要求。在结构设计中采取隔震措施是非常重要的,隔震设计通常需要满足安全性、经济性、适用性等几点要求。下面我们就对结构设计中隔震措施展开探讨。
关键词 地震灾害;建筑结构安全;建筑结构设计
前言
新时期经济发展下,建筑行业有了很大进步,建筑结构对建筑整体安全和建筑物使用寿命产生直接影响。房屋建筑作为人们日常生活的基础保障,完善结构设计方案,做好结构隔震设计具有现实意义。由于地震发生时就有一定的特殊性,我国对于抗震设计有明确的要求,结构设计需要达到小震可修、大震不倒的目标,采用隔震技术通常会在建筑基础结构上与上部结构之间设置相关隔震装置,这样能够起到一个很好的减震效果,从而保证建筑整体安全性。
1 结构隔震设计相关概述
1.1 结构设计、隔震设计概述
对于建筑结构设计来讲,其主要是对各个受力部位的结构方式进行设计与分析,这样才能够从根本上保证建筑结构的稳定安全。建筑物在建设完成后需要承受一定的压力和作用力,在这种环境下建筑结构性能会产生一定的变化,随之发生变形或者倾斜等问题,这对建筑物的安全造成很大影响,甚至降低建筑工程的使用寿命,无法发挥应有的经济效益。在建筑结构设计中抗震设计是非常重要的组成部分,近年来我国各地区所发生地质灾害的现象逐渐增多,为了更好地避免地震灾害对建筑结构造成的破坏,抗震设计逐渐受到社会各界的广泛关注,在进行隔震设计的时候,需要从建筑物所在地质环境及周边情况入手,结合本地区的实际情况选择有效的隔震措施,这样才能从根本上提高建筑物的抗震性能,为人们提供更加安全的居住、工作空间[1]。
1.2 结构隔震的主要特征
在地震灾害发生的时候,地震会对建筑造成一定的破坏,结构隔震主要具有以下几点特点:第一,结构隔震设计对已经建好的建筑物进行分析与研究,通过震动台地震模拟试验了解地震装置在地震灾害发生时对建筑结构造成的破坏作用,隔震措施主要作用于建筑上部结构,相比于传统抗震设防建筑,采取隔震措施的建筑在地震加速度上吸收了四分之一左右,能够很好地保证建筑安全。第二,在较为强烈的地震灾害发生时,建筑上部结构会产生一定的弹性变化,隔震结构可以保证建筑构件、机械设备的正常应用。第三,地震灾害发生后,基础隔震结构通常不会受到很严重的影响,只需要进行相应的检查和修复就能够达到正常状态,具有很好的经济效果。第四,隔震措施的应用具有明显的减震作用,能够应用于多种建筑物之中,与此同时,隔震装置的应用能够减低地震对上部结构的影响,可以减少结构配件断面、截面的配筋设置,从而提高建筑高度、降低工程造价[2]。
2 结构设计中隔震措施
2.1 优化抗震设计方式,合理选址
在结构设计中为了保证建筑工程所具有的抗震效果,需要在设计阶段注重抗震方式的选择和优化,同时还需要注意建筑场地选择的合理性。我国地域辽阔,地震灾害的发生具有一定的不可控因素,为了保证建筑物安全应该尽量避开地质断层和地震多发区域。其主要表现在以下几方面:第一,设计人员需要具备专业的理论知识和丰富的设计经验,同时还应具备现代化计算机技术、信息技术等多种手段,在相互协作、同步配合下,保证建筑结构抗震设计的多样性、有效性,为建筑结构抗震提供更多的选择和设计方案。第二,设计人员需要将建筑物选择在具有良好地震安全性的场地,应该从建筑地点地质结构、周边环境综合分析,避免在建设过程中出现地基不均匀沉降或基础不牢等质量隐患。
2.2 隔震措施的应用
在建筑结构设计中需要从地理环境、建筑尺寸、隔震装置等多方面进行考虑,需要结合建筑结构的实际情况,通过隔震层来降低地震灾害所产生的冲击力。在具體的设计中,隔震层可以设置在不同的部位,通常具有以下几种类型:第一,地基隔震,地基作为建筑的底部结构,对建筑整体安全具有直接影响,由于地基直接接触土层,在这个部位设置一道缓冲带,能够将地震灾害所产生的作用力直接反射和吸收,以此减小伤害。第二,基础隔震,基础隔震主要位于基础与上部结构之间,在这个部位设计隔震层能够减小地震从基础底部传输到上部结构的力量,这种方法较多的应用于多层建筑中。第三,间层隔震,这种方法较多的应用于建筑原始结构中,通过相互的作用吸收地震冲击所产生的余力,从而降低灾害影响。第四,悬挂隔震,通过悬挂的方式起到一定的隔震效果,这种方法的应用具有一定的局限性,在使用中还需要结合建筑工程的具体情况进行分析选择[3]。
2.3 建筑抗震加固
在既有建筑中的一些关键部位安装特殊的隔震装置,这样能够起到一定的加固效果。通常情况下,这些抗震装置与措施都是在后期防震工作中不断创新、研发的,能够在一定程度上弥补早期建筑防震功能不足的问题,但是这种加固措施相比于建筑结构设计时采用隔震措施作用较弱。
2.4 应用特殊材料隔震
除了上述的一些隔震措施,建筑工程基础层隔震的时候,可以通过一些特殊处理降低地震灾害的影响,传统的方法通常在基础设置黏土层或者沙子等方法,随着时间的推移,这种方法已经不能满足现代建筑的具体要求,除了这种方法部分学者试着使用糯米等材料设置在基层部位,从而降低地震灾害对建筑工程的影响。当前我国对这方面的研究已经有了一定的突破和发展,沥青材料等一些新的特殊材料,不断被应用于隔震层设置中[4]。
3 结束语
总而言之,建筑结构隔震措施的应用直接提高建筑物抵抗地震灾害的能力,降低对生命财产产生的损害。在建筑结构设计中必须重视抗震设计的重要性,能够结合建筑工程实际情况和地区条件选择合理的隔震措施,更好的保证建筑结构安全,推动现代化建筑的快速发展。
参考文献
[1] 陈亚杰.建筑结构隔震与减震设计问题之研究探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(12):84-85.
[2] 孟凡鑫.浅析建筑结构设计中的隔震措施[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(2):44-45.
[3] 王占辉.建筑结构设计中抗震设计探究[J].科研,2017,(2):219.
[4] 卢强玉.试析工民建结构设计中的抗震设计[J].中国新技术新产品,2017,(17):89-90.