摘要:随着建筑工程的不断发展,建筑工程设计的重要性也日渐突出。建筑隔震设计在建筑设计之中是非常重要的,其是一个系统的、完整的整体,贯穿于整个建筑工程之中。建筑隔震设计是对一个建筑结构设计效果进行衡量的一项重要指标,所以必须要予以足够的重视,将建筑结构隔震设计相关工作给切实做好,这需要相关工作人员的不断努力。
关键词:建筑结构;隔震技术;技术应用
引言:
在建筑行业不断发展的过程中,需要高度的重视隔震技术的应用,为人们营造安全的居住环境,同时提高建筑的使用性能。此外,隔震技术是在不断的发展的,因此,在未来的工作中,还应该对隔震技术进行有效的创新,并且将其应用于建筑结构当中,提高建筑的隔震性能,确保建筑结构的稳定性,实现建筑企业的良好发展。
1 结构隔震设计相关概述
1.1 结构设计、隔震设计概述
对于建筑结构设计来讲,其主要是对各个受力部位的结构方式进行设计与分析,这样才能够从根本上保证建筑结构的稳定安全。建筑物在建设完成后需要承受一定荷载力,在这种环境下建筑结构性能会产生一定的变化,随之发生变形或者倾斜等问题,这对建筑物的安全造成很大影响,甚至降低建筑工程的使用寿命,无法发挥应有的经济效益。在建筑结构设计中抗震设计是非常重要的组成部分,近年来我国各地区所发生地质灾害的现象逐渐增多,为了更好地避免地震灾害对建筑结构造成的破坏,在进行隔震设计的时候,需要从建筑物所在地质环境及周边情况入手,结合本地区的实际情况选择有效的隔震措施,这样才能从根本上提高建筑物的抗震性能,为人们提供更加安全的居住、工作空间。
1.2 结构隔震的主要特征
在地震灾害发生的时候,地震会对建筑造成一定的破坏,结构隔震主要具有以下几点特点:第一,通过对已经建设好的隔震建筑进行观察以及从振动台地震模拟试验所得的结果,隔震装置可以有效的降低建筑结构出现的地震反应。隔震建筑上部结构速度的加快仅仅相当于传统的抗震建筑的速度增加 25% 左右,这种减震效果是那些传统的抗震结构所难以实现的。第二,在较为强烈的地震灾害发生时,建筑上部结构会产生一定的弹性变化,隔震结构可以保证建筑构件、机械设备的正常应用。第三,地震灾害发生后,基础隔震结构通常不会受到很严重的影响,只需要进行相应的检查和修复就能够达到正常状态,具有很好的经济效果。第四,隔震措施的应用具有明显的减震作用,能够应用于多种建筑物之中,与此同时,隔震装置的应用能够减低地震对上部结构的影响,可以减少结构配件断面、截面的配筋设置,从而提高建筑高度、降低工程造价。
2 隔震建筑的形式
2.1 基础隔震
在建筑物的基础与上部建筑之间设隔震层和隔震装置,是最基本的隔震结构形式,也是在工程中应用最多的隔震形式。采用基础隔震设计上应注意。第一,在建筑物周边,隔震层部分要比基础大一圈,因此场地要宽裕;第二,隔震层的周围设挡土墙,其上部有墙外狭道等,因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来其它问题;第三,方便检查和更换隔震装置;第四,为使设备管线适应隔震层的位移和变形,常采用柔性连接或球型接点,但要考虑安放装置及检修的空间;第五,隔震建筑物与其它建筑物之间的联系通道要适应相对变形,确保通道畅通无阻。
2.2 人工隔震地基
在多栋建筑物的人工地基下方设置隔震层,可一次性、大范围解决多栋建筑物的隔震问题,在集合住宅下方设置作为人工地基的共同管沟可提高整个城市空间的耐震性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用人工隔震地基,设计上应注意:第一,人工地基作为基本建设项目属共同财产,为各建筑物共同使用,应先明确所有权问题;第二,人工地基上的建筑物不一定一次建成,应考虑部分竣工或增建改建等情况;第三,人工地基设计时的标准掌握,建筑物的分摊份额及付款等法律上的问题,还有防火规范等,都应慎重考虑。
3 隔震技术在建筑结构设计中的应用分析
3.1 建筑物地基应用特殊材料隔震
一般而言,建筑工程基层隔震是对建筑工程的基础部分通过相应的特殊处理,来使得地震发生时的地震波有效降低,从而使得地震对建筑物的破坏影响有效减轻。传统的方法通常是在建筑物的基础部位直接设置上粘土垫层或者砂子,或是交替铺设粘土和砂子。除此之外,部分学者使用糯米当做原材料,在建筑工程的基层部位设置上垫层,从而使得地震对建筑工程的破坏降至最低。当前阶段在这一方面已经取得了新的进展,运用沥青当做原材料制造出了新的特殊材料,将这一特殊材料应用到隔震层设置之中,能够取得更好的隔震效果。
3.2 建筑结构基础隔震设计
在高层建筑结构设计中,基础隔震结构一般安装在楼层上部结构水平面宽度较小而楼层之间刚度较大、楼层高度在三十层以下的楼房建筑中。假如该楼房上部结构水平面宽度较大而不同楼层之间刚度又很小、楼层数量又较大,这时候的楼房上部结构就是多质点的隔震结构体系,需要采取相应的多质点隔震模型,而且另外还要想办法防止隔震结构出现扭转和发生倾覆等意外情况。对于位于强地震带和高烈度地区的高层建筑要采用橡胶材料的隔震结构,因为橡胶隔震结构中的隔震支座在冲击波作用下会产生一定的拉应力或者发生轻微的非线性变形,从而保证高层建筑结构的整体安全和稳定。对于高层建筑结构的组合隔震体系而言,如果隔震层上部结构倾覆弯矩太大的话,发生的水平地震作用力就会使得隔震层转动起来,加大隔震结构在垂直方向的负载,那么该高层建筑隔震层就会发生较为突出的纵向变形。所以,在考虑高层建筑基础隔震结构的动力体系时,一方面要考虑到隔震结构的多质点平动受力,最好是采用多质点摆动加平动隔震计算模型,另一方面还要考虑到隔震结构的转动。
3.3 悬挂隔震
悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来,也就是通常所说的悬挂结构,这样,当地震来临时,地震的能量不会传递给悬挂起来的结构,从而达到减小地震损害的目的。这种隔震方式最常见于大型钢结构,大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系,以此隔震。这种结构对于设计师的设计要求比较高,因为要将结构的主体框架和子框架的结合做到完美的结合,才能保证在地震来临时,子结构不受干扰。因为它的作用原理是,当地震来临时,主框架会随着地壳运动发生摇摆,但是子框架和主框架之间是能够活动的索链和吊杆,地震的能量到达这个部位的时候就会削弱,不至于传递到子结构产生惯性力,这种结构的优点是防震效果好,可以有效的阻断地震力对于建筑物的伤害,但是缺点是工程造价高,一般的住宅建筑不宜使用,因为大量的钢结构会大大增加建筑的成本。
结束语:
综上所述,在建筑结构隔震技术研究中,要深度剖析建筑结构隔震技术的应用原理和应用特性,以此为基础,以双重保护为建筑设计目标,合理选择隔震类型,对结构主体和非结构构件进行安全保护,优化隔震设计流程,摆脱了传统抗震结构的“强化”思想束缚,将原有结构中的非承重构件换成耗能部件,制定减震应用措施,加大地震能耗,进而实现减震的目的。
参考文献:
[1]李国栋.浅谈建筑结构设计与减震设计[J].建材与装饰.2018(26)
[2]叶霄鹏.浅谈隔震技术在建筑结构设计中的应用[J].建设科技.2018(08)
[3]乔玉瑞.建筑结构设计中的抗震设计探究[J].中国高新区.2018(14)
论文作者:吴苏娟1,刘思萌2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/24
标签:结构论文; 建筑物论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 地基论文; 结构设计论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第5期论文;