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摘要：地震灾害已经成为当前对于人类生活造成破坏严重性最大的一种地质类自然灾害，随着建筑行业的不断发展和进步，很多高层建筑拔地而起，对于当代建筑结构设计中的隔震减震措施也需要提供相应的重视，目前已经逐步通过了各种结构来增强建筑的隔震减震效果，隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。
关键词：高层建筑；结构设计；隔震减震措施
在建筑结构设计中，能否充分地考虑到抗震问题，并且使用有效的措施达到抗震的目的，对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响，长期以来，建筑设计人员在设计建筑的时候，都是坚持小震不塌，大震能修的原则，在设计方面使用了很多措施进行抗震工作，但是，由于各种因素的影响，这方面的工作还是会存在一定的问题。
1.建筑结构隔震减震介绍
建筑物内部的阻尼大小有利于地震能量消耗。而减震措施恰好利用这一点，借助建筑阻尼增加吸取地震能量，以此来维护主体结构，降低震害。隔震技术被广泛应用到高层建筑中，特别是汶川地震后涌现出较多的隔震建筑。因隔震设计选取的材料和以往设计存在差异，和传统抗震设计对比，当前的隔震设计，特别是高层隔震设计具有一定难度。
隔震措施存在时间限制，不仅能应用到新建结构，而且在建筑物建成后可通过阻尼增加来实现减震。从适用部位层面而言，减震措施较为广泛，无论是上部结构，还是隔震夹层均适用。而消能减震技术利用消能减震装置配设来提高结构阻尼比，进而防控结构变形问题，借助附加装置来吸取地震能量，实现主体结构的全面防护，让主体结构遭受地震灾害时不会出现严重破坏。依照数据统计可知，消能减震结构能够显著增强抗震性能。另外，抗震构造还能够依据未采用消能减震之前的结构来降低。
2.高层建筑结构设计中隔震减震存在的问题
2.1隔震减震支座会受到抗震墙的影响
在隔震减震墙的设置上要尽量做到分散，而且不能在高层建筑的周围进行布置，这样会加大抗震墙在地震时所承受的倾覆力，对支座拉力也会造成一定的影响。在受力比较大的位置应该设置抗震减震支座，各支座的间距最好不要太大，各支座之间的距离一旦小于2.0m,那么各个隔震减震支座之间的直径也会发生变化，建筑结构也会处于一种超负荷的状态，尤其是高层建筑。在这种情况下，隔震减震支座会有一种拉应力产生，严重影响高层建筑的隔震减震效果，也相应减小了建筑物的水平变形能力。
2.2高层建筑结构设计中建筑物走向对抗震的影响
地震是非常常见的一种自然灾害，它的发生是由地壳运动引起。因此，在高层建筑结构设计的过程中一定要对地质结构进行分析，在地震发生时震向极大程度地影响着房屋的倒塌。所谓的震向就是地震中房屋的震动方向，高层建筑在选址时一定要结合当地地质状况以及震向，让建筑物的走向与震向相互垂直，尽量避免建筑物与震向平行。因为建筑物的走向一旦与震向平行，增加了倒塌的风险，但是与震向垂直的建筑物倒塌的概率相对小很多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对以往发生的重大地震灾害的研究发现，高层建筑在选址时如果与震向平行，在发生地震时建筑物会随着地震波出现大幅度的震动。
3.隔震措施
3.1选用特殊隔震地基材料
建筑物基础隔震 ,借助特殊材料对建筑物的地基进行处理,对地震时的地震波进行削减,进而将地震对建筑物的损害降低。在以往的建筑设计中，有直接选用砂子或粘土制作垫层的,也有将砂子和粘土交替铺在建筑物的基础部分作为垫层的。为了降低地震对建筑物的损害作用，从前还有人以糯米为原材料，制成垫层在建筑物的基础部分使用。随着当今社会和科技的飞速发展, 人们研究出了一种以沥青为原料的更好的隔震层材料。
3.2悬挂隔震
悬挂隔震原理为阻隔地面地震波传送到建筑主体结构，以免主体结构被损坏。这一结构中的大多数质量基本均附着在地面上，一旦地震到来，结构上层分离使得无惯性力出现，以此来达到大大隔震目的。主要应用在大型钢结构和钢结构中，又可细分成主框架与子结构。当悬挂子结构时，则主框架结构和子结构随即分离。待地震波移动至悬挂部位时，则地震能量显著减少，全面控制了地震的进一步传递，降低了地震损害。
3.3层间隔震装置
层间隔震是面向原结构装设耗能减震装置，包含质量与隔震支座这两部分。当地震来临时，一般由隔震与减震来吸收相应的地震能量，降低地震损害，减小地震所产生的不良影响。抗震技术辅以隔震技术便是层间隔震。然而，层间隔震的实际减震效果低于基础隔震技术效果，大约低至 20% 左右。该技术具有较大的应用空间，除可应用在新建建筑物，还能巩固强化既有建筑物。隔震装置内部的支座材料通常可选择橡胶，利用结构夹层改建便可达到减震效果。
4.减震措施
4.1谨慎设计建筑物走向
地壳运动时产生地震的原因，地质结构对地震的意义十分重大。房屋在发生地震后的震动方向即为震向，它与房屋例塌的关系非常紧密。通过对玉树地震及四川汶川地震的分析不难得出，垂直于震向的建筑物不易倒塌，而较高的倒塌率出现在平行于震向的建筑物中。有研究证明，发生地震时建筑物平行于震向更容易倒塌的原因是，其随地震波运动的幅度比较大。所以，在为建筑物选址的时候，要基于建筑物所在地的地质条件，对震向进行分析，尽可能防止建筑物走向和震向平行，最好使二者垂直。
4.2无粘结支撑体系
内核钢支撑与钢管或外包钢筋混凝土之间涂抹上无粘结漆以形成滑移界面，或外包钢管与内核钢支撑不粘结的无粘结支撑体系，其当属建筑物结构减震体系中最好的。设外包层于支撑中段，使内核钢支撑露出于支撑两端恰当位置，然后用高强度螺栓连接框架结构，这种措施使压力与拉力都集中在内核钢支撑。此外，为了满足内核钢和外包层之间相对滑动，并且防止内核钢支撑的横向变形，避免内核钢支撑在压力作用下发生整体屈曲和局部屈曲，要对滑移界面的几何尺寸与材料进行认真的设计与施工。这样在发生地震时，就可以通过使内外钢之间相互配合，达到消耗地震能量的目的。此法的缺陷所在是在有关部件的计算方面和设计要求十分严谨。在这个体系中，内钢几乎承受了全部建筑物的重，外钢主要是辅助和配合，而且对内钢弯曲变形起到阻碍作用。
5.加强减震抗震研究和实际工程在地震中的检测
当前我国诸多高层建筑工程工事关于减震隔震层的设计多存在于结构的设计阶段，并没有相应的实际工作经验，模型试验研究工作相对较少，减震隔震机构的性能几乎没有在大型的地震中接受过检测和试验，而模型计算只能作为减震隔震结构设计中的一个方面，因为模型充其量只是一个模型，不经过实际的检验，很多实际的情况无法得到检验，只能对其进行假设分析，且其在假设分析的过程中也只是考虑到了水平地震会为高层建筑带来的影响，计算的能力和技术有限，计算的结构受力工况有限，计算的结果能否代表实际应用时地震所产生的影响还是一个未知数，在该种情况下很难得到判定。因此，高层建筑结构在采用减震隔震结构设计时一定要加强相关的试验研究工作，保证假设和试验数据符合实际中面对地震结构的监测，为结构的设计提供可靠稳定的依据。
结 语：
隔震减震应该是建筑施工中高度重视的重点问题，高层建筑的隔震、建筑工作必须在施工环节进行设计。通过隔震、减震措施的设计不但能减少建筑物的养护成本，也为建筑业的不断创新发展夯实了基础。
参考文献：
[1]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.
[2]殷利.高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].住宅与房地产,2017(9):116.
论文作者:王力
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/6
标签：建筑物论文; 结构论文; 高层建筑论文; 支座论文; 措施论文; 结构设计论文; 内核论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;