建筑结构基础隔震系统的发展及应用

张东梅

摘 要：随着气候以及地质特点的变化，我国部分地区多发生地震灾害，不但影响了人们的生产生活质量，还给人们的经济财产带来极大的损失。建筑结构加强隔震减震措施是非常必要的，本文分析了建筑结构基础隔震系统的发展及应用。

关键词：建筑结构；基础隔震系统；发展；应用

中图分类号：TU352 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0315-01

我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带之间，由于地质板块的移动，地震活动频度高。给人类社会带来了无数的生命与财产损失，对我们每个人都是一种考验，因此，人们越来越重视隔震技术的发展与应用。随着新技术和新理念的发展，尤其是基础隔震技术前景越来越广阔，成为建筑结构抗震设计中减轻地震灾害的有效手段。在建筑物的基础和上部结构之间设置一个隔震层，在结构底部与基础顶面之间的隔震消能装置，延长结构的周期，增大结构的变形能力，使结构的位移集中于隔震层，采取有效的防御保护措施，达到良好的隔震效果。

1 建筑结构基础隔震系统设计原则及主要类型

筑物结构严实，因此必须重视建筑物内外的柱子的设计。在地基与屋顶之间的连接，首先要确定柱子与地基之间紧密结合，才能更好的确保柱子结实的程度。一旦发生地震，若保证柱子有很好的张力，保持与地面以及屋顶之间紧密结合，能够保证屋顶不出现坍塌的问题。在设计柱子的时候要根据建筑整体结构的特点，采用螺旋设计，达到分数力的作用点，均匀地将冲击力分数出去，承载更多的重量，保护柱体。

梁也是建筑结构中另一个重要的结构，梁与柱连接，横在半空中，是骨架结构最上方的支撑，设计中最要关注的是跨度，在跨度大的情况下，应加梁来分担重量。否则，梁的中心会逐渐下移形成折弯，在实际设计中对跨度比进行适当的调整，使其达到更好的延展性。在施工之前要进行精确的测量计算，杜绝发生折弯破坏。

隔震设计是目前我国研究较多的抗震方法，是新兴的技术领域。设计思想主要是在建筑物的底端增加隔震装置，使得建筑结构与地面之间产生一定的空隙，此结构间有空气可以流动。一旦发生震动，借助气流的流体作用，提供建筑物整体所需要的刚度，形成弧状柔性结构。在巨大的反作用力的情况下，大大削弱冲击波向上的冲击力。增强承载力，在一定程度上减少震动产生的巨大能量，达到隔震的效果。

2 建筑结构基础隔震系统的发展

在地震产生的过程中将有巨大的震动力和摇摆力，建筑物受到地震波的冲击容易产生巨大的晃动与颤抖，甚至会导致整体的坍塌。因此，在建筑物本身进行隔震减震处理是非常重要的，能够达到好的效果，在一定程度上减少经济损失。隔震减震技术在我国已经经历了很长的历程，在实践中不断完善知识结构，借助人力来扭转天灾的损失。随着科技水平不断发展，积累隔震减震领域的经验，充分应用先进的技术。

通过近几十年的发展，现代隔震技术已逐渐走向成熟，其中比较主要的有橡胶隔震支座、滑移隔震支座。但是在应用隔震技术，还存在一些技术难点有待解决。比如在长周期结构中隔震技术的应用，多维地震动控制技术的研究，开发出具有竖向隔震效果突出的隔震系统。完成隔震建筑设计规程的制订工作，研究实用设计方法和软件，在实践中还需不断的完善，不断补充和改进。由于软土場地的建筑物在地震时往往破坏严重，严格按照隔震结构施工规范去做，在软土场地中采用先进的隔震技术。大力开发新型隔震元件、隔震体系，保证隔震支座的安全性、耐久性，隔震器及其组成材料力学性质的长期稳定性。因此，改进和优化现有隔震建筑体系，有必要引入专业的理论，针对隔震结构进行具体的分析，开发具有自适应能力的智能型隔震系统，深入研究考虑不确定性因素，进一步提高现有隔震体系的质量。

3 建筑结构基础隔震系统的应用

目前在我国隔震技术在建筑工程施工中逐渐得到了较广泛的应用，其适用范围比较广，无论是新建建筑项目，还是已经建成的建筑进行加固施工都比较适用。在建筑的防火层或者是设备层更应该增加隔震减震设计，充分起到保护建筑物主体的作用。基础隔震研究在我国得到了非常高的重视程度，国内外都对基础隔震体系进行了研究，我国建造的各类基础隔震体系的建筑物越来越多，已得到了广泛的应用。常应用的基础隔震体系有以下几种：

橡胶支座隔震体系，包括铅芯叠层橡胶支座、普通叠层橡胶支座、高阻尼叠层橡胶支座等。阻尼比大、周期长、隔震效果明显。橡胶支座隔震体系的优势很多，比如竖向承载力大；具有很强的弹性复位功能，耐久性好，受地基不均匀沉降的影响较小，隔震效果明显。第二，滑动摩擦隔震体系，设置摩擦阻尼器组成的隔震系统，是在基础面上设置滑移层，隔开基础与上部结构。当滑移层受地震作用大于摩擦力时，产生一定滑擦力，并通过滑移来消耗地震能量，从而抑制地震能量的向上传递。第三，粘弹性隔震支座体系，是一种典型的速度相关型隔震支座，通过粘弹性阻尼器作为隔震装置。在施工的过程中利用粘弹性材料的变形性，实现减震的效果。目前应用最多的是叠层橡胶隔震支座，主要有铅芯橡胶隔震支座和天然橡胶隔震支座，前者是在天然橡胶支座中心增加铅芯制作，后者是由钢板层和橡胶层粘结而成，二者的抗变形能力比较强。

4 结束语

综上所述，在我国减震技术在起步比较早，相应的技术手段在实践的过程中逐渐的完善，隔震技术同传统抗震体系相比，发展较缓起步较晚，属于新兴的技术领域，具有巨大的优越性，在实际的应用中起着着至关重要的作用。尤其在突发性的超过设防烈度地震中能够保护建筑结构本身，不破坏、不倒塌，建筑物内部的仪器设备及人员得到安全的保护。它为人类减轻地震灾害提供了一条合理的新途径，经济适用，拥有了低价、高效、高性优势，是人类抗震技术发展史上一个重要的里程碑。在未来应该大力支持基础隔震系统的应用，我们应该加大研究的力度，为减轻地震灾害提供新的技术和方法，在该领域中不断的突破。

参考文献

[1]王志强，刘梅妍.建筑结构基础隔震技术的研究和应用[J].城市建筑，2017（3）.

[2]黄佼佼.桥梁结构设计中减隔震技术的应用实践微探[J].房地产导刊，2016（7）.

[3]高 鹏.建筑结构基础隔震技术的应用实践微探[J].建筑工程技术与设计，2016（19）.

收稿日期：2018-3-15