关于高层建筑结构隔震减震技术的探讨论文_杨文林

关于高层建筑结构隔震减震技术的探讨论文_杨文林

浙江城市空间建筑规划设计院有限公司杭州分公司 浙江省杭州市 310000

摘要:鉴于地震灾害会给建筑物带来严重破坏的情况,本文将立足于隔震减震技术,着重分析高层建筑结构隔震减震技术理论设计,进而探讨高层建筑结构中如何有效应用隔震减震技术,并提出可行性意见。

关键词:高层建筑;建筑结构;隔震减震

引言:

据相关分析显示,我国是世界上地震多发的国家之一,其中发生地震的城市占全国城市的10%,一旦地震爆发,将会造成严重的生命财产损失。为了尽可能的避免此种情况发生,加强对地震灾害的防范是非常必要的。而立足于建筑工程方面,最切实可行的做法就是提高建筑工程的抗震性能,也就是将隔震减震技术有效的应用于建筑结构之中,通过设置隔垫层等来消耗地震能量,从而保护建筑物。

一、高层建筑结构隔震减震技术理论设计

在建筑结构设计过程中,要充分对建物的抗震问题进行分析,进而采取有效的措施实现抗震的目标,这对于建筑结构自身的稳定性以及安全性可以说是非常重要的。长时间以来,相关设计人员在进行建筑设计时,采用的是小地震不塌,大地震修补的原则进行的,虽然使用了很多措施进行看诊设计,但是受到多种因素的实际影响,使得理论设计方面时常会受到影响,因此对建筑结构的抗震减震设计进行研究是十分必要的。

对地震发生时高层建筑遭到破坏实际情况予以分析,确定主要是地面运动的能量经过基础传输至上部结构,致使结构发生震动和变形,进而出现不同程度的破损或者倒塌等现象。以往所应用的抗震技术主要是进一步巩固建筑结构,也就是在建筑结构上增加大梁柱截面的尺寸、增加梁柱配筋及建筑材料的强度等,从而提高建筑结构承受地震的强度,但事实证明传统抗震技术并没有起到非常好的效果[2]。而隔震减震技术的有效应用,能够大大提高建筑结构的抗震性能,这是因为隔震减震技术对建筑结构进行双重保护,也就是对建筑结构主体及非结构构件进行有效的保护。这其中涉及到的技术原理是一方面消能减震;另一方面是在建筑的底部设置隔震层。

二、高层建筑结构隔震减震技术应用措施

基于以上内容的分析,确定高层建筑结构中有效的应用隔震减震技术,能够大大提高建筑结构的抗震性能,从而保证建筑物的安全。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆那么,如何将隔震减震技术有效应用于建筑结构中呢?笔者参考相关资料对此问题加以研究,提出的建议是分别是一下几点:

(一)高层建筑结构隔震技术措施

1.软垫式隔震

软垫式隔震是在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶块隔震装置,使整个房屋坐落在软垫上。这就意味着地震发生时,软垫式隔震装置能够发挥作用,使楼房地面和地面之间长生相对水平的位移,促使振动运动引发的变形现象均发生在软垫处,相应的上部结构层间侧移变化较小,整体建筑结构势必会免遭破坏。

2.滑移式隔震

滑移式隔震方案的实施,主要是在上部结构和基础之间设置滑移面,且滑移面上的摩擦系数较小,只能允许建筑物遭受地震时在即出面做整体水平滑动,从而有效的隔离地面运动,相应的建筑物得到有效的保护。需要说明的要想使滑移式隔震方案能够在建筑结构之中有效应用,需要设计人员、技术人员及相关工作人员详细的分析滑移面上的摩擦系数,进而选择适合的摩擦材料,以便其能够真正发挥作用,在地震发生时通过摩擦能够有效的消耗地震能量。

3.摆动式隔震

同样是耗散地震能量,但摆动式隔震方案的实施,主要是将基础支撑设置在可摇摆的短柱群或者桩基上,那么在地震作用的情况下,基础发生倾向和摇摆,这一过程中低的刚度控制结构发生反应,降低地震作用。其实,准确来说,摆动式隔震方案是柔性底层概念的延伸和改进。

(二)高层建筑结构减震技术措施

1.提高结构阻尼

结构的弹性地震反应,是结构阻尼和周期的函数。它随结构阻尼比的增大和自震周期的加长而减小。基于此,为了尽可能的降低地震能量对建筑结构的作用,可以提高结构阻尼来小件共振反应。参考相关资料,确定材料、结构类型、地基土质等因素均会影响结构阻尼,那么在具体进行建筑工程建设之中,尤其是结构设计,应当综合分析可能影响结构阻尼的因素,并且参考抗震等级,选用适合的阻尼结构类型及体系,以便地震发生时结构阻尼能够吸收大量的地震能量,降低建筑结构变形幅度。

2.运用高延性构件

因为建筑结构的抗震能力是由其承载力及变形能力两方面决定的,所以选用高延性构件同样能够起到减震的作用。当然,要想真正做到这一点,就需要建筑单位在具体进行建筑工程建设的过程中,依据抗震等级及建筑实际情况,选择适合的方法来提高建筑结构构件的延性,如强柱弱梁、强节点弱构件、强化梁柱塑性铰等等。

结束语:

基于本文一系列分析,确定因为近些年频频发生地震灾害,所以居住者对建筑物的抗震性能提出了更高的要求。此种情况下,为了弥补传统抗震技术的不足,应当将隔震减震技术有效的应用于建筑结构中,通过设置隔垫层或者提高结构阻尼、运用高延性构件等做法来提高建筑结构的抗震性能,使之在地震发生时遭受地震能量侵害的程度小,保证建筑安全。

参考文献

[1]姚亚雄.建筑创作与结构形态[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2000.

[2]美国高层建筑和城市环境协会.高层建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[3]雷春浓.现代高层建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4]中国建筑科学研究院.2008年汶川地震建筑震害图片集[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[5]傅学怡实用高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社2010

[6]曾昭豪新编房屋基础结构设计手册北京:中国建材工业出版社2007

[7]王学庆,刘海卿.高层分段隔震结构的动力响应分析[J].地震工程与工程振动,2008(1).

[8]庞会芹.高层建筑结构中的基础隔震技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012(23).

[9]贾伟凡,李雪梅.隔震技术在高层建筑结构中的基础应用[J].科技致富向导,2012(7).

论文作者:杨文林

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/10

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