高层建筑结构设计中的隔震减震措施研究论文_陈帆

高层建筑结构设计中的隔震减震措施研究论文_陈帆

湖州市城市规划设计研究院 浙江湖州 313000

摘要:作为一种破坏性较大的地质自然灾害,地震给人们带来的危害是无法估量的。当前建筑物群越来越多,建筑物结构的隔震减震设计显得非常重要。当前,建筑结构的设计中,借助各种结构来加强隔震减震效果,通过内部结构对地震中产生的巨大能量进行吸收,以此起到相应的减震作用。而本文主要针对于此进行方法论的研究,从而能够对高层建筑的隔震减震工作起到积极的促进作用。

关键词:高层建筑结构;隔震;减震;措施

前言

近年来,随着四川汶川地震、青海玉树地震等给人们带来的巨大损失的过程中,人们对地震的防范意识越来越强。尤其是在高层建筑结构的设计中,越来越重视隔震减震措施的制定,因此,本文针对于此,分析了高层建筑结构设计中隔震减震的措施与维护保养工作,希望能够对我国的地震安全工作提供积极的帮助。

1高层建筑结构设计中的隔震措施

对于隔震结构构造来说,主要有隔震制作布设、上下结构与隔震制作的衔接以及隔震层梁柱的强化和防火措施等。此外,防震缝与水平隔离风布设。高层建筑结构中,以上的结构构造的性能优良具有重要意义。通常情况下,在使用过程中,需要加强对其进行日常维护,使其能够在任何条件下都能积极发挥自身的作用。另外,一些建筑物选择隔震技术需要对管理职责进行积极明确,这就需要相关设计人员对此进行清楚说明,对建筑管理工作人员进行科学引导,才能引起对高层隔震结构的重视。具体来说,如果发生地震,隔震结构会发生明显的水平位移。要想保证隔震层在遇到地震灾害过程中发挥自身的变形能力,那么在设计时,需要在上部结构四周布设合适的竖向隔离缝。通常情况下,将缝宽保持在500mm左右。而对于上部与下部结构来说,应该布设相贯穿的水平缝,并且缝高可以保持在20mm。与此同时,还要借助柔性材料对其进行填充。而电梯井侧壁需要选取下挂的形式,而且井道外皮通到地下室柱,以及填充墙等,净距离需要大于500mm。此外,柔性连接还要应用于隔震层内部道德排水管道与弱电电缆等,或者可以采用其他措施来实现隔震层在地震中能够保持水平位移标准。

2高层建筑结构设计中的减震措施

在高层建筑物的结构中,建筑物场地的种类对隔震技术的使用具有一定的影响。从当前的现状来看,硬土场地对于构造隔震房屋比较合适,而弱土场地会对隔震房屋的构造造成不良影响。主要是弱土场地会对地震波内部的高频分量产生过滤作用,从而会使结构周期得以延长,使地震效应得以增强。因此,在对隔震技术的选择之前,应该对建筑长期做全面调查,通过仔细分析再进行施工。此外,还要加强隔震减震研究与现实工程在地震中的检测工作。由于当前很多高层建筑工程的隔震减震工作都存在于设计阶段,缺乏实用性。因此,加强在地震中的检测工作是非常重要的,保证假设与实验数据的真实性,才能使隔震减震工作积极发挥真实的作用。

2.1基础隔震结构

所谓基础隔震,主要是建筑基础部分地震波的减小,从而不能传递到上部结构,使其能够对地震所产生的损坏进行合理控制。通常情况下,基础和上部结构进行隔震装置的布设,与高层建筑相比,外形规则、匀称的底层建筑的隔震效果较强,而造成这一问题出现的原因主要是高层建筑结构进行隔震装置的布设,会造成自振周期的增加,从而削弱隔震效果。目前,基础隔震在不断地发展,而且发展形态呈现出多样化的特点,基础隔震也在不断地完善。

2.2隔震地基材料

对于不同的建筑物来说,地基材料也存在着一定的差异,而这主要是受到地震波反应的影响。而针对这类问题,应该通过借助特殊材料的作用,对建筑物地基进行科学处理,从而使地震波削弱,以此来减小震感。对于过去的建筑物来说,通常是借助黏土和沙子来实现基础部分的垫层,此外就是采用糯米垫层的形式来探索抗震。通过实验研究结果表明该,沥青这一新型材料对隔震层的设置具有显著效果。

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2.3悬挂隔震

所谓悬挂隔震,其原理主要是对地面地震波向建筑主体结构传送的阻隔,从而防止主体结构受到破坏。而对于这样的结构来说,大部分的质量都附在地面上,如果发生地震,结构上层分离,就会造成无惯性力出现,从而实现隔震的目的。而这一原理可以在大型钢结构中应用,而且还可以分成主框架与子结构。当进行悬挂子结构过程中,主框架结构与子结构则会分离。直到地震波移动到悬挂部位,地震能量则会明显减少,这就会对地震的传递起到全面控制的作用,以此减少地震带来的损害。我国香港在上个世纪八十年代改建的汇丰银行总部,就应用了悬挂结构体系,地上43层,出地面175m。这个工程正对商业中心以及皇后广场,设计方案不能隔绝人流,而且有大空间的要求,经过对比多个方案,应用了悬挂结构体系。其中包括钢稳定结构与东西的悬吊桁架和南北的交叉斜撑,形成五个独立子结构,楼板在结构的东立面内收。

2.4层间隔震装置

所谓层间隔震装置,是一种面向原结构装设的耗能减震装置,主要有质量与隔震支座两部分。一旦发生地震,通常借助隔震与减震来对地震能量进行吸收,以此使地震损害得以降低,减少地震造成的不良影响。抗震技术为辅,隔震技术为主,这便是层间隔震。但是,层间隔震的现实效果与基础隔震技术效果相比较弱,大概低至20%左右。对于这一技术来说,应用空间较大,不仅能够在新建筑物中得以应用,还能对既有建筑物起到巩固强化作用。而作为隔震装置来说,其内部制作材料一般情况下可以选择橡胶材料,借助结构夹层道德改建形式,能够起到减震效果。

3隔震减震构造的维护与保养

对于高层建筑物构造的隔震减震来说,离不开自身的维护与保养工作,从而才能起到相应的效果。因此,可以构建详尽的维护与检修计划,制定科学的制度措施,实时关注高层建筑结构中隔震、减震的工作现状,保证其稳定性,这能够为以后的日常管理与维修,以及建设后的验收、震后修复工作提供相应的依据,同时对隔震支座性能也能提供合理的保证。比如,建筑物经过长期的使用,或者发生地震后的建筑物,应该对其使用情况进行科学检测。如,减震隔震层上部结构对地震出现水平位移造成阻碍,是否存在障碍物,隔震沟是否被其他填充物堵塞,隔震支座在使用时是否出现变形损坏问题,对这些现状进行有效检测,能够起到相应的维护保养效果。另外,在建筑物的出入口位置,或者隔震减震结构楼层低的竖向隔离缝、电梯间,还有相应的楼梯间等构造,是否设立与放置一些隔震警示标志,而这都需要提醒业主与其他人员,并且对其进行维护与监督,保证高层建筑结构的隔震减震效果。另外,隔震警示标志应该标示清楚,在隔震减震的构造过程中,业主与其他人员不得堆放其他杂物,或者填充杂物,切勿在上部防止任何物品,以防在出现地震过程中对隔离层水平移动造成阻碍与不良影响。最后,对于隔震减震构造的维护与保养来说,相关人员应该加强对其的重视,并且由于高层建筑施工工期较长,在施工过程中应该积极重视维护与保养工作,注重构造细节处的问题,将隔震减震作用得以全面发挥,才能在出现地震灾害过程中起到积极的作用,从而能够对人们的生命财产安全起到积极的保护作用。

4结语

综上所述,在当前高层建筑结构的设计施工过程中,借助隔震减震措施,能够降低地震对人们生命财产安全的威胁程度。因此,对于工程设计人员来说,应该加强对隔震减震实施措施与维修保养工作的重视,做好隔震减震的设计工作,挑选合理的构建与装置,借助特定的试验,确定构建自身的参数,从而才能使设计更加科学、合理,使其积极发挥隔震减震的作用,从而能够积极保护人们的生命财产安全,降低地震给人们带来的危害。

参考文献:

[1]曲海龙.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].建筑建材装饰,2017(6).

[2]李加才.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].建设科技,2017(16):48-49.

[3]王金宇.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江西建材,2017(1):56-58.

论文作者:陈帆

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/22

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