建筑结构减隔震技术应用探讨

李金红

摘   要：地震给人们生命财产带来的损失是巨大的，为降低这种损失，人们开始大力研究建筑结构减隔震技术。因此，本文首先分析建筑结构减隔震技术应用的意义，然后阐述建筑结构减隔震的基本概念与原理，最后在此基础上分析建筑结构减隔震技术的具体应用，给相关工作者以参考。

关键词：建筑结构  减隔震技术  应用探讨

中图分类号：TU352.1                              文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）08（c）-0133-02

我国作为多地震国家之一，地震时刻威胁着人民的生命财产安全，带来巨大的损失。由于传统抗震结构存在难以解决的缺陷，人们开始寻找效果更好的结构与技术来实现抗震减震。该技术的出现，意味着建筑结构的加固，抗震能力的提升，面对大地震能减少损失，面对小地震能规避损失。可以说，建筑结构减隔震技术的研究与应用十分重要。所以，本文主要针对此，来介绍建筑结构减隔震技术的意义、相关原理与具体应用。

1  建筑结构减隔震技术的应用意义

从以往数据来看，应用了减隔震技术的建筑与未应用减隔震技术的建筑在抗震能力方面具有明顯差异。应用了减隔震技术的建筑在遇到地震时，只会发生轻微的倾斜，建筑物内部的设施、器具等物品都不会造成太大损伤;而未应用减隔震技术的建筑在遇到地震时，会造成严重的破坏，建筑物内部也不能幸免。建筑物容易遭受地震损害的原因，是因为地震能量来自于地层面，地面剧烈振动的时候，会同时引发建筑物的剧烈抖动，破坏也随之出现。应用减隔震技术，能将地震速度反应降低到60%左右，以极大程度上减少地震对建筑物、对室内设施、对人员的损害与威胁，保障人们的生命财产安全，这也是其意义所在[1]。

2  建筑结构减隔震的基本概念与原理

2.1 建筑结构减隔震的基本概念

通过增强结构件自身变形力与强度来抵御地震的反应力，虽能够实现一定程度的减隔震目的，但却无法完全减少与规避损失。因此，相关工作人员开始研究相应的减隔震装置，依靠该装置，在地震时分离开构件或结构件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动，尽量避免能量被大量传输到建筑结构中，以此保护建筑主体结构。建筑结构减隔震技术不光可以快速提升建筑物的抗震性，还可有效节省建筑结构的工程造价金额[2]。

从下图1的非隔震结构与隔震结构的变形对比图，我们可以看出，左边没有应用减隔震技术的建筑结构，在发生地震后，地震作用力被直接传送到了建筑本体结构上，建筑发生严重变形。而应用了减隔震技术的建筑结构，在遇到地震的时候，其结构变形程度十分小，地震的作用力大部分都被隔震装置所消耗了。从图我们就可以直观的看出，应用了减隔震技术的建筑结构拥有良好的抗震能力。

2.2 建筑结构减隔震的原理

减隔震技术所持有的核心思想为，想尽办法，让建筑物主体结构在发生地震时，能与可能造成结构破坏的地面震动隔离开来。为实现这一目标，采取的方法为延长结构周期，在一定范围内，规避开地震卓越周期，使地震能量尽可能少的传输到建筑主体结构中，以此减少地震造成的损失。

通过研究可以发现，结构周期被延长后，结构位移的相应反应也会增加，这对于结构设计是一种挑战与困难。同时，因为结构自身的柔性，在正常状态下也可能会出现有害振动状况。所以，需要控制这些有害振动发生的可能性，降低结构的变形概率。同时，研究人员还通过增加结构阻尼作用，来吸收地震时产生的能量，以减少建筑结构地震发生时的反应。

3  建筑结构减隔震技术的具体应用

3.1 隔震层

（1）想要在建筑结构中有效应用减隔震技术，就必须了解不同建筑的特点，针对不同建筑物使用不同的隔震减震技术，设置隔震层能最大程度的发挥隔震减震技术的作用。地震发生的时候，通常会对建筑物造成巨大的破坏，所以，必须增强建筑结构的稳定性，并提升建筑物阻尼系数，以此来防范地震可能造成的破坏与威胁;（2）地震是一种地壳持续释放能量生成的振动，是地底内部反映到地上的地震波形式。地震时，建筑物底部的阻尼系数高，便能极大程度减少建筑物上部结构的破坏程度。所以说，在建筑结构中设置隔震层，可以阻碍地震能量被传输到建筑结构上，并逐步削弱地震能量，避免造成较大程度的建筑物破坏;（3）从大量工程实践来看，在建筑结构中设置隔震层，在地震波加速反应的时候，至少可以抵制消耗55%的地震波能量，以此提升建筑物的抗震性，保障人们的生命财产安全。当前的建筑工程，隔震层采用的大多为软垫隔震层，软垫隔震层技术也成为了应用十分广泛的隔减震技术之一。软垫隔震层技术的应用是在建筑物底部设置多个橡胶块装置，施工时，让建筑物整个落在这些减震垫上，来增加抗震性，减小地震威胁[3]。

3.2 基础隔震

在多种多样的基础隔震构件里，建筑隔震橡胶支座是应用十分广泛的一种。隔震橡胶支座是柔软的薄橡胶板与坚硬的薄钢板分层交替叠合、模压硫化制作而成的。其内部橡胶层与钢板粘结牢固，当隔震橡胶支座受到上部结构自重与使用荷载的竖向荷载时，橡胶层的侧向膨胀会被钢板所束缚，竖向刚度增加，使支座拥有了强力的竖向刚度与承载力，能稳牢固的支撑起建筑物。当隔震橡胶支座受到水平剪力时，由于内部钢板不约束橡胶层的剪切变形，，橡胶片可发挥自身柔软的水平特性，来承受较大的水平变形。

参考“基础隔震”的原理，并结合隔震橡胶支座结构功能的分析来看，建筑隔震橡胶支座有效隔震的原理在于在建筑物、构筑物基地或者某一位置上安置橡胶支座，依靠橡胶支座的水平柔性的隔震层，来吸收消耗地震能量，将隔震层集中发生较大相对位移作为代价，减缓或阻碍地震能量传输到建筑结构上部，减小建筑结构上部的地震反应，实现减少建筑物结构上部地震损害的目标。建筑隔震橡胶支座技术不光能从整体上保护建筑物稳定性，还能避免非结构部件的损害，并同时防止建筑物内部装修、室内设施被损坏后造成的其他一连串灾害。

4  结语

总而言之，地震作为破坏性大且常见的自然灾害，我们应该采取有效手段来减小其对人民生命财产造成的损害。建筑结构减隔震技术的出现也是为了实现这一目标，隔震层与隔震橡胶支座都是建筑结构中应用广泛的减隔震技术，能保证建筑物的稳定，避免建筑内部装修与室内设施的破坏。不过，该技术还不十分完善，需要投入更多的精力，对减隔震技术与元件进行研究开发，进一步为人民生命财产安全的保护贡献一份力量。

参考文献

[1] 许文，戴君武，柏文，等.某轨道交通上部续建结构减隔震技术的应用[J].建筑结构，2019，49（S1）：422-427.

[2] 杨志荣.减隔震技术的发展及在学校建筑中的应用[J].科技创新与应用，2018（19）：181-182.

[3] 彭凌云，苏经宇，韩流涛.我国建筑减隔震技术标准化现状与展望[J].城市与减灾，2016（5）：11-18.