摘要：土木工程是建筑工程项目建设的根本，伴随当前城市化快速发展，土木工程建设规模的逐渐扩大，其工程中相对复杂的技术内容应用与优化升级逐渐成为关键，为了保证建筑使用功能到位和整体安全稳定，需要项目设计者深度结合土木工程建筑结构设计内容展开问题分析，做到有的放矢。本文中所要探讨的是高层建筑项目土木工程结构设计中的隔震问题，主要结合实际案例展开分析。
关键词：隔震技术；土木工程；高层建筑结构设计；实践应用
一、关于隔震技术
在现代城市土木工程建筑结构设计领域中，隔震技术拥有它的一席之地，这是因为它能够在建筑上部结构与上部结构某两层之间设置竖向刚度偏大且水平刚度偏小的隔震层，为整个建筑结构形成上部结构、隔震层与下部结构三大层次。在这其中隔震层的水平刚度一般设计偏小，目的是增大它的水平变形能力，大量消耗地震能量，从而减缓地震波对建筑上部结构的能量传递，减少上部结构的地震响应。合理设计使用隔震技术可保证高层建筑在耗能最低的情况下化解地震能量，保证建筑物内部财产不遭受巨大损失，更能保证建筑内部人员生命安全。
总结来讲，隔震技术体系下的隔震结构具有相比于传统抗震结构更加明显的技术优势：首先它的减震效果明显，可保证建筑结构中地震反应明显降低。根据某些研究成果表明，隔震技术可有效降低结构加速度反应最高达到1/4以上。
其次，它能够提高结构的安全功能，在高层建筑遭遇地震灾害时，可确保隔震层的上部结构依然处于弹性工作状态，至少保证建筑上部结构的人生生命财产不受巨大侵害。
再一点，使用了抗震技术的高层建筑在对建筑结构进行修复工作时所需要恢复内容更少。例如仅仅需要对建筑的隔震支座进行检查或更换，不比对建筑结构物本体进行修复，且建筑在两周内就能恢复正常运营，这也说明隔震技术对建筑土木工程结构中的设计限制偏小，设计灵活性较大。
在高层建筑土木工程结构设计中合理应用隔震技术可有效提高建筑本体的安全性与耐久性，而且施工方便，且能够保证建筑土木工程收获较为可观的经济效益与社会效益[1]。
二、高层土木工程建筑结构设计中的隔震技术应用案例
高层土木工程建筑结构设计中要合理运用隔震技术，具体来讲，其技术应用要点就包括了隔震计算假定、隔震布置、地震波选取、计算结果分析等等。结合这些要点，本文分析了A高层建筑在土木工程建设方面的隔震技术应用[2]。
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（一）隔震计算假定技术应用
首先在A高层建筑项目的土木工程阶段研究其框架—剪力墙隔震结构的动力值，简化获得多质点的层间剪切模型，对它的多点参数内容进行有效分析，例如对其弹性工作状态进行分析，结合动力分析构建建筑3D模型，分析它的上部结构与下部结构，并保证它们一直处于弹性阶段，避免发生任何塑性变形情况。
第二点是基于质量集中的假定分析，这也是高层土木工程建筑结构设计中的关键问题，对建筑中包括墙、柱、梁板等构件（每一层）的质量进行计算分析。例如对楼板刚性隔板的假定质量分析，就是将楼板平面内的刚度假设为无穷大，但不考虑平面外的刚度，如此在平面内平移、转动楼板，看其是否会发生竖向弯曲或剪切变形。在计算分析过程中也要忽略楼层之间的相互影响，保证模型之间的层间刚度与楼层中的竖向杆件刚度相吻合，如此可完成隔震计算假定过程，为A高层建筑土木工程结构设计提供重要指标参数。
（二）隔震布置与地震波选取技术应用
在A高层土木工程建筑结构设计过程中还要进行进一步隔震设置，并正确选取地震波。在A工程中选择采用EPDA软件对地震作用下的A高层建筑结构弹塑性动力时程进行分析，同时还要分析A高层的混凝土结构、钢结构、钢混凝土结构等多种结构的几何信息、荷载信息与软件设计分析结果，对钢筋砼构件、自动读取计算配筋、交互修改生成实配钢筋内容与指标参数进行分析。
举例来说，采用EPDA无法计算A高层建筑变截面梁与异形柱部分，所以要将两种构件相应调整为矩形梁和矩形柱，然后再对其建筑结构进行试算，选择某条地震波中的1~3秒时间进行短时间EPDA地震效应计算，确定无问题后再继续进行A高层土木工程建筑结构的设计工作。最后对狂阶结构中的EPDA弹塑性时程进行分析，生成结构动力弹塑性时程分析数据模型。在弹性时程分析过程中，要保证每条时程曲线计算所获得的结构底部剪力都在振型分解反应谱法计算结果的65%以上。基于该原则为A高层建筑设计隔震层，明确地震波弹性时程最终值。
总体来说，在A高层建筑的土木工程结构设计中应当基于隔震技术展开深层次的建筑本体隔震技术分析，分析其动力弹塑性时程问题，了解建筑隔震层、上部结构与下部结构各个层次的弹塑性性能，获得在地震灾害条件下建筑的抗倒塌能力数值。再采用EDPA软件对A高层建筑项目中的弹塑性动力时程进行分析，可选取天然波，将主要分量峰值加速度控制在120cm/s2以内，并将次分量峰值加速度控制在100cm/s2以内。
另外，还要注意A高层建筑的土木工程局部结构偏心扭转下降问题，以此有效降低建筑本体的地震荷载与延性，全面简化抗震荷载构件内容，同时也减小建筑项目的结构变形可能性。
总结：
土木工程建筑结构设计所涉及问题众多，本文中仅仅对城市高层建筑土木工程的抗震能力设计与应用进行分析，并在土木工程结构设计中引入隔震技术，进行隔震设计。通过该技术可有效提高高层建筑结构的整体柔性，避免出现共振问题，通过隔震层合理衔接建筑上下部结构，降低地震反应，保证建筑内生命财产安全。
参考文献：
[1]李雪.关于土木工程建筑结构加固设计问题与策略的探究[J].建筑工程技术与设计,2018(32):1023.
[2]齐杰,孙建琴,赵金年, 等.高烈度区高层RC剪力墙结构隔震设计与分析[J].特种结构,2018,35(5):108-116.
论文作者:李佳林
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
标签：土木工程论文; 结构论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 技术论文; 地震波论文; 《城镇建设》2019年第05期论文;