摘要;地震是一种自然灾害，对建筑结构的影响很大，为了保证人们生命财产安全，所以对现代房屋建筑结构的抗震性能提出了更高的要求。对建筑结构进行隔震设计采取隔震措施，不但可以减少结构在地震作用下带来的伤害，还能够对结构在受基本风压下的性能有改善作用。本文主要论述了建筑隔震的原理和特点，提出了进行隔震设计时需要注意的几个方面。
关键词:建筑结构；隔震技术；概念设计；抗震性能目标
我国传统意义的抗震设计，是在“小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震标准下进行的，实施抗震设计的目的是为了提升结构在地震作用下的性能，使其具有一定强度、刚性和稳定性。这种抗震设计方式可以理解为以“抗”为主，但在实际应用过程中，经常处于被动状态，特别是要使结构在中或大震时仍能满足一定的性能指标，就必须投入很大的建筑成本，所以这在一定程度上可理解为是一种“消极”的抗震设计。为了能使建筑结构有效地满足中或大震下的抗震性能目标,在基本设防烈度地震下有更高的安全保障，同时兼具很好的经济性，参照经济较发达且多地震的其他国家的做法就是对建筑结构进行消能减震和隔震设计。
1、建筑隔震结构体系的论述
1.1建筑隔震结构体系的概括
在工程减震区域内，隔震是应用最广泛的技术之一，主要是在建筑物下部或者某个位置处安装控制装置，用于缓解和降低地震发生产生的能量，从而保护结构及构件，达到减震的实质性目的。通过研究表明，隔震体系的构建可以有效减小地震作用对于结构产生的不利影响。一般而言，设置的隔震装置应当满足一下几点要求。第一，当受到风荷载、基本设防烈度地震影响时，使结构具有较好的刚度，结构体系变形保持在一定范围之内，不会影响建筑物的正常使用。 第二，受中或强震作用时，可以降低结构构件中地震的能量，达到延长结构体系自震周期的性能。第三，隔震装置自身应具备很好的耐久性能和自动复原功能。
1.2建筑基础隔震的原理和特征
建筑物的地震反应取决于自振周期，伴随着自振周期的变化，其中加速度和位移相应变化。对于一般建筑物而言，刚度较大，自振周期不长，在发生地震的时候，就吸收了很大的地震能量，从而容易破坏。如果在上部结构和地基之间设置隔震装置，那么便可以加长整个建筑物的自振周期，防止过大变形的发生，下图是水平地震作用下基础设置隔震装置原理模型图和地震作用反应图：
经过研究和检查可以看出，这种方式存在很大的优势，性能很好，可以减少地震发生时上部建筑物出现变形的情况，进而预防建筑物内部遭到破坏。经分析结果表明，隔震之后的各层位移和最大加速度和隔震前相比较，有了大幅降低。隔震层的出现解决了很大一部分问题，增加了体系的柔性，缓解了上部结构所受到的地震作用，降低了结构的平动及扭转变形。
2、建筑结构设计
2.1注重轴向变形情况
在建筑结构设计中，竖向荷载是最基本的作用，建筑的竖向承载能力不足会使得建筑结构发生变形，严重威胁到了建筑结构的稳定性。现阶段，建筑规模不断扩大，建筑高度不断增加，竖向荷载越来越大，随之引起了明显的轴线变形情况，这对于建筑结构安全性是不利的。所以在进行建筑结构设计的时候，要加大对竖向荷载的重视力度，必要的情况下采取有效措施避免轴向变形。如在设计时对竖向荷载都没分析计算准确，就更不必谈抗风、抗震了。
2.2水平荷载决定了建筑结构设计
对于低层的建筑结构而言，水平荷载作用效应比较小，对结构的影响程度也就不大，所以低层建筑结构设计考虑的主要作用是竖向荷载。而对于高层建筑，水平荷载则起到决定性的作用。随着建筑楼层及结构总高度的增加，水平荷载效应随之加大，这对于建筑结构的位移比、位移角、周期比等指标的影响就会增大。对此，在进行高层结构设计期间，要全面考虑建筑结构的抗侧力构件的布置，尽量使楼层的刚心与质心重合，使上下层的质心偏移不至过大，使结构有足够的抗侧刚度及抗扭刚度，保证结构的安全性。
2.3结构延性
建筑结构中的延性指的是当结构受到荷载作用时，能够保持可靠的承载能力，不至发在明显破坏的一种特性。对于建筑结构构件来讲，延性的好坏直接决定了其抗震性能。具有好的延性的结构在遭受地震作用时能有效防止出现裂变形，甚至垮塌的情况，所以建筑结构设计人员要对其多加重视。
3、隔震类型
3.1隔震系统
它主要包含三个类型，分别为水平摩擦滑动隔震系统、滚动隔震系统以及摩擦摆动隔震系统。
第一，水平摩擦滑动隔震系统经常和限位装置节结合一起使用。其中构成材料含有砂浆层；不锈钢板等。
第二，滚动隔震系统主要是利用滚轴等几何物体实现减震的目的。滚动隔震系统的组成形式是滑动支撑和多层橡胶一起应用，将不锈钢上部做成一个球状，由结构自重分量形成恢复力，这种系统受到了广泛应用。
第三，摩擦摆动隔震系统；自身具有很强的刚度，可以有效阻止上部结构发生滑动，当水平地震力较大时，滑移面便开始行动，进而发挥出隔震效果，保证结构安全。
3.2橡胶支座隔震系统
橡胶支座隔震体系的理论知识、应用情况相对来讲比较成熟，这种隔震体系占据很大优势，主要选用橡胶隔震支座为隔震装置，用于吸取并且消散地震能量。橡胶隔震支座是由普通的橡胶支座、铅芯橡胶支座所组成的，系统装置较为简单、便于操作，它是最有成效的隔震体系之一。结构自振周期对橡胶支座隔震系统的隔振效果影响很大，对于长周期结构的隔震效果并不明显。
4、建筑结构隔震技术特点和设计要点
4.1建筑结构隔震技术特点
它主要体现在以下几点：第一，能够提升高层建筑上部结构的水平承载力，即便是处于地震中，也能够保证建筑结构的刚度，使建筑结构始终保持在有效的承载力区域内。此外，在地震作用影响之下，隔震结构还可以明显地减少建筑结构的地震反应。
4.2建筑结构设计要点
在进行建筑隔震结构设计中，适当选取隔震系数。隔震系数是指隔震结构内的楼层剪力和非隔震结构的比值。对于高层结构设计而言，根据性能目标选取合理隔震系数是设计的关键。
5、隔震技术应用和需要注意的问题
5.1隔震加固技术的应用
隔震加固是对已经存在的建筑展开隔震改造，如利用隔震技术对某小学进行加固改造，待加固完成之后，该学校已经达到更高的抗震性能标准。在进行隔震加固处理期间，主要工作便是将已经建好的建筑物设置到隔震支座中去。操作步骤是在控制变形的前提下先对原来结构的竖向受力构件进行支顶，而后在其下部安装隔震支座，最后释放支顶装置完成隔震加固工作。
5.2需要注意的问题
第一，计算隔震上部结构水平地震作用的时候，需要不断研究隔震系统力学性能和水平减震系统两者之间的变化情况。
第二，当前的隔震系统对竖向地震作用效益产生的效果不高，需要对其进一步研究。
结语
从上面可以看出，应用隔震技术可以有效提高建筑结构的抗震性能，缓解建筑结构中的地震作用效应，能更有效的保证建筑结构的安全。
参考文献
[1]王静.建筑结构设计与隔震技术应用研究[J].今传媒,2016,11.01,
[2]杨淑红.隔震技术在建筑结构中的发展与应用[J].山西建筑,2013,03,
[3]陈望.高层建筑的结构设计及特点与隔震技术分析[J].江西建材,2015,12,
论文作者:钟晓斌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/12
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