摘要：目前，我国每年都会发生一些自然灾害，其中地震是比较常见的一种。地震是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间产生地震波的一种自然现象和灾难，能量巨大且突发，是世界性难题。地震导致人员伤亡的主要原因是房屋倒塌，世界上普遍的做法是通过工程手段减轻地震灾害，且主要针对水平地震作用。随着社会的不断向前发展，我国的建筑物也越来越多，而且建筑物的高度也在不断增加，建筑物的隔震减震措施也越来越重要。文章主要研究的是建筑设计中常用的隔震减震设计，以及隔震减震构造的维护保养等，以供参考。
关键词：建筑；结构设计；隔震减震措施
随着人们生活环境的变化，地震也越来越高发，带来的经济财产和生命安全威胁越来越严重。正因为这样的特点，相关的减震隔震设计也成为时下建筑结构设计中最为关键的一部分。这样的设计有很多的相关要点，需要在设计过程中给予关注。
1 减隔震技术概述
建筑结构隔震技术是指通过一些隔震装置将建筑结构与地面隔开，通过隔震层的变形消耗和缓冲地震时地面的振动，以保护上部结构免于地震破坏的一种抗震手段。根据地震工程学的研究，地震波荷载在短周期内的作用强烈，到长周期后作用将显著减弱。大量中低建筑，自振周期都处于短周期。通过隔震技术，可以将整体结构的自振周期延长，避开短周期强烈的地震荷载。从隔震部位分，隔震结构可以分为基底隔震、层间隔震、高位隔震和局部隔震。从隔震装置形式，隔震装置又可以划分为普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滚珠隔震装置、摩擦摆隔震支座、悬挂隔震装置、摇摆隔震支座和滑动隔震支座等。消能减震技术是将结构的一些非承重构件（如支撑、剪力墙、连接件等）设置成变形能力强的消能构件，或在结构某些部位（层间、节点处、连接缝等）装设消能装置。这些变形耗能能力强的构件叫做消能器，通过规范约束和试验检测保证消能器具有比较高的耗能性能和大变形下承载力保证率。在设计中，将消能器作为第一道防线，通过控制消能器及其相连的消能子结构的变形和损伤，保障消能器在结构变形中持续有效地变形耗能，从而保护主体结构的抗震安全。消能器是消能减震技术的核心，其主要功能在于消能地震能量。按照消能器力学性能的不同，可以划分为位移相关型消能器、速度相关型消能器、复合消能器等。依据消能器耗能原理的不同，又可以分为金属屈服型消能器、摩擦型消能器、黏滞消能器、黏弹性消能器、电涡流消能器以及电/磁流变液体、压电材料和电/磁致伸缩材料等新型材料制成的消能器。
2 建筑结构减隔震技术的具体应用
2.1 隔震层
（1）想要在建筑结构中有效应用减隔震技术，就必须了解不同建筑的特点，针对不同建筑物使用不同的隔震减震技术，设置隔震层能最大程度的发挥隔震减震技术的作用。地震发生的时候，通常会对建筑物造成巨大的破坏，所以，必须增强建筑结构的稳定性，并提升建筑物阻尼系数，以此来防范地震可能造成的破坏与威胁；（2）地震是一种地壳持续释放能量生成的振动，是地底内部反映到地上的地震波形式。地震时，建筑物底部的阻尼系数高，便能极大程度减少建筑物上部结构的破坏程度。所以说，在建筑结构中设置隔震层，可以阻碍地震能量被传输到建筑结构上，并逐步削弱地震能量，避免造成较大程度的建筑物破坏；（3）从大量工程实践来看，在建筑结构中设置隔震层，在地震波加速反应的时候，至少可以抵制消耗55%的地震波能量，以此提升建筑物的抗震性，保障人们的生命财产安全。当前的建筑工程，隔震层采用的大多为软垫隔震层，软垫隔震层技术也成为了应用十分广泛的隔减震技术之一。软垫隔震层技术的应用是在建筑物底部设置多个橡胶块装置，施工时，让建筑物整个落在这些减震垫上，来增加抗震性，减小地震威胁。
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2.2 设置消能装置
结构消能减震技术的实质是在结构的某些部位设置消能装置（或构件），通过消能装置（或构件）来大量消散或吸收地震输入结构中的能量，有效减小主体结构的地震反应。装有消能装置的结构称为消能减震结构。常用消能器可分为速度相关型和位移相关型两类。速度相关型消能器（黏滞消能器、黏弹性消能器）利用与速度有关的黏性抵抗地震作用，消能能力取决于消能器两端相对速度的大小，速度越大，消能能力也越强；位移相关型消能器（摩擦消能器、金属消能器等）利用材料的塑性滞回变形消散能量，消能能力与消能器两端相对位移的大小有关，相对位移越大，消能能力越强。消能减震的技术特性如下：第一，消能器属非承重构件，其功能仅在结构变形过程中发挥耗能作用，一般情况下不承担结构竖向荷载作用，即增设消能器不改变主体结构的竖向受力体系，故消能减震技术不受结构类型、形状、层数、高度等条件的限制，应用范围广。第二，消能减震技术减震机理明确、减震效果显著，在施工过程中对用户的干扰较小，施工方便、施工周期短，对结构基础影响较小，也可用于既有建筑结构的抗震加固中。第三，由于消能器是因两端产生相对速度或相对位移而产生滞回变形耗能的，相对运动速度越大或相对位移越大，耗能越多。一般来说，结构越高、越柔、跨度越大、变形越大，或抗震设防烈度越高，消能减震效果越显著，故消能减震技术尤其适用于高烈度区的各类建筑结构，以及使用功能有特殊要求的结构。当结构自身刚度较大、在多遇地震作用下位移较小时，可考虑采用速度型消能器。当结构对附加刚度的需求较大时，可采用金属消能器、摩擦消能器等。在工程实践中，可根据具体情况，同时采用两种或两种以上消能器，也可与隔震技术同时使用，以取得更好的效果。
2.3 建筑结构的减震设计分析
在相关建筑建设过程中的减震设计，并没有隔震设计那样有着较好的实际应用性，普及程度和使用范围较小，同时相关的效果也不如隔震设计那样的明显，收获甚微。在实际的设计工作开展进行的过程中，往往要对相关的基础部分进行特殊处理，利用各种消震和减震的相关设备。然而在实际投入使用的过程中，这样的设计理念效果并没有隔震处理的效果好，同时在相关技术的投入方面也较多。然而这样的设计理念和减震技术，对于加固隔震技术和将隔震技术查缺补漏是有着很重要的作用的。在进行隔震设计工作开展进行的过程中，如果没有提前将相关设计理念贯彻和落实到实际建设的工作中，没有将相关隔震设备设施安装到设计计划中指定的位置，往往会影响到隔震设计的实际投入使用效果。面对这样的问题，后续的抗震设计加固就对建筑的整体减震隔震起到了重要的作用。利用相关的减震设计，可以进一步加固之前所进行的隔震减震实际设计，从而取得一个较好的抗震、减震的实际使用效果。
3 结语
总而言之，地震作为破坏性大且常见的自然灾害，我们应该采取有效手段来减小其对人民生命财产造成的损害。建筑结构减隔震技术的出现也是为了实现这一目标，隔震层与隔震橡胶支座都是建筑结构中应用广泛的减隔震技术，能保证建筑物的稳定，避免建筑内部装修与室内设施的破坏。不过，该技术还不十分完善，需要投入更多的精力，对减隔震技术与元件进行研究开发，进一步为人民生命财产安全的保护贡献一份力量。
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论文作者:孙冬雪,曹巍,刘伟,张新
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/14
标签：结构论文; 技术论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 支座论文; 位移论文; 装置论文; 《基层建设》2019年第31期论文;