新疆巴音郭楞蒙古自治州建筑勘察规划设计院新疆库尔勒 841000
摘要：地震是属于一种突发性很强的自然灾害，到目前为止能有效预测到的可能性还很低，而我国属地震较多的国家，所以对于高烈度区抗震设计是建筑结构设计的重中之重。本文针对建筑结构隔震设计研究做了原理分析。
关键词：建筑结构；设计；隔震措施
一、建筑隔震技术的优点
高楼层建筑结构隔震，对建筑本身有着许多的优点，它提高了地震发生时结构的安全性；在设计上部结构时可以灵敏多变，抗震结构简单明了；自然灾害发生时抑制了地震带来的振动不舒适感，提高了房屋的安全性和居住的稳定性；也能防止物品的移动、翻倒对人员的伤害；结构设计合理，也下降了工程造价成本。高烈度区，如果建筑结构考虑隔震技术，工程造价可以相对减少，减少的部分可以从公共装置与装修等方面着手。
二、建筑结构隔震设计意义
有数据显示，隔震建筑和不隔震建筑的可抗震效果相比较，具有隔震效果的建筑在遇到自然灾害时，只会发生简单的倾斜，建筑内的设施、器具物品等相对不隔震有明显的区别，而建筑物之所以容易受到地震的破坏，是由于破坏力量来自于地层面，当地面发生剧烈运动时激发了建筑物快速而又强烈的振动所造成的，换而言之就是通过基础向上部结构传递振动。我们可以通过隔震使地震速度反应下降到60%左右。从根本上减少地震对建筑物及室内重要设施、人员的伤害和破坏，最终达到抗震的目的。
三、隔震建筑的设计方法
我国隔震建筑设计方法的特色是引入了分部设计法和水平向减震系数，把隔震设计和传统抗震设计协调起来，有利于设计人员快速掌握隔震建筑的设计方法及直观地了解隔震设计效果，促进了隔震技术的推广应用。《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）规定橡胶支座隔震建筑的设计工作主要包括隔震层设计、隔震层上部结构设计、隔震层下部结构设计、地基基础设计，上述几个部分是分开设计的。规范方法主要针对隔震层位于第一层以下、基础顶以上的隔震结构。各部分的设计内容简述如下。采用“水平向减震系数”的方法进行上部结构的水平地震作用分析和抗震设计时，水平向减震系数定义为隔震结构与非隔震结构最大水平剪力的比值，通常采用时程分析方法来计算，表示上部结构地震作用的降低幅度。上部结构的水平地震作用依据水平向减震系数和调整系数在原地震影响系数基础上进行折减计算得到，但这种方法在设计过程中容易出现折减不当的问题。目前正在编制的《隔震建筑抗震规范》，将隔震结构作为一个整体进行分析和设计，不再采用水平向减震系数的方法，可以有效的避免上述问题。隔震层的设计主要包括隔震层位置确定、隔震支座数量、规格和布置、隔震层在罕遇地震下的承载力和变形控制、隔震层的连接构造等。隔震层支墩、支柱及相连构件应采用隔震结构罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。下部结构指在隔震层以下的建筑结构，包括柱子、墙体和地下室等，不含地基和基础。隔震建筑地基基础的抗震验算和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行，场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并选用稳定性较好的基础类型。地震波在经过软弱场地传播后，会呈现长周期的特点，同时隔震建筑的周期也会因此而延长，两者可能发生共振，这就易造成隔震设计不仅不能起到隔震效果，甚至可能会加大隔震建筑的地震响应。因为我国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的设计特征周期都比较小，所以隔震建筑更适合于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地。
四、建筑结构基础隔震方案与措施
设计人员在综合考虑建筑物的高度、层数、结构类型、场地等因素确定出不同类型的隔震方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆层间隔震是建筑结构中有效预防自然灾害的强有效手段。首先要确定隔震层的位置，如果位置选的不合理，那么隔震对于建筑结构本身来说也形同虚设；隔震层通常设置在结构首层以下的部位，承载能力大、刚度、变形相对较小，在地震发生时能直接有效地下降建筑物的地震作用。隔震层有合适的水平刚度，在遇到强风时，始终能够保持初始的刚度，在地震作用较强时，楼层隔震层会自发产生柔软的形变，大大下降建筑结构的水平与竖向地震作用，并且地震过后具有良好的自动复位功能。以下为几种基础的隔震方案：
1、软垫式隔震
在建筑最底部放置带铅心的隔震橡胶钢板，这种方案称之为软垫式隔震。地震发生时，柔性层进入塑性使得整个建筑结构位于软垫上，下降上部结构所受到的地震作用。和传统结构相比，在遇到强烈地震作用时，楼层底部设置有软垫式隔震装置的建筑物将会和地面摩擦产生一定的水平移动，而房屋底部与地面之间产生的相对水平位移，使得建筑的自振周期增长，楼层的上部结构侧移变得较小，这就保护了建筑结构遭到地震作用破坏。
2、滑移式隔震
滑移式隔震是利用建筑物和上部结构基础之间设置的一个平滑移动面，并且在平滑移动面上使用摩擦系数较小的材料，在建筑物遇上地震作用时做出相对基础水平滑动，使基础结构解锁，起到隔离楼层隔离地面的作用，建筑物在活动的过程中产生摩擦消耗地震作用发出的能量，最大限度限制了地震作用能量的向上传递和向地面做出反馈，达到很好的减震效果，从而起到保护高楼层建筑物的作用。
3、滑动支座
早期的滑动办法为滚珠隔震，即在上部结构与平板状基础之间设置滚珠。滚珠可做成圆形，设置于平板或凹板上，也可做成椭圆形，以构成复位力。滚珠能把地上运动几乎全部隔开，使结构免受振荡，滚珠隔震需求有辅佐装置帮忙复位，并要有风稳定装置确保风载下不发生过大水平位移;叠层橡胶支座。由橡胶片与薄钢板替换叠合而成，钢板边际缩入橡胶内，可防止钢板生锈。叠层橡胶支座又可分为通常叠层橡胶支座、高阻尼叠层橡胶支座、铅芯叠层橡胶支座和。普通叠层橡胶支座中的橡胶为有增加剂的天然橡胶或氯丁二烯橡胶，其阻尼功能较差，只具有延伸周期的功能，应用时有必要同阻尼器配合作用。因为橡胶板上、下两面的横向变形遭到刚板的约束，在竖向荷载效果下橡胶板中部处于三向压力状态，从而构成很高的抗压强度。
4、吊式隔震
高楼层隔震装置是结构上部和抗震结合的一种手段，它是利用原结构质量和阻尼组成隔震减震耗能装置，地震发生时，耗能减震装置吸收并消耗来自地震源的能量，下降结构受到的地震作用。地震发生时，支撑点将整个建筑物悬挂在巨型的钢筋混凝土结构上，这种悬挂式的隔震方法叫作悬吊式隔震。悬吊式隔震能够大幅度的减少建筑物所受到的地震作用力，主要适用于生活建筑和公共建筑中。
结语
我国的隔震与减震技术已逐渐日益成熟，从60年代已经开始关注隔震理论的研究，近年来已经取得了较多的成果和经验，已经适用于多个高烈度的省市自治区，日后将成为建筑抗震的重要组成部分。在今后的设计与研究中，可以将目标集中在设计标准化、细部结构的深化和新产品的开发与完善等方向发展。新产品的开发应以低成本，高效性为目标，在地震灾害面前有效地起到防护作用，减轻地震对建筑物和人员的伤害，建筑也将向世界先进水平方向发展。
参考文献
［1］王心田．建筑结构体系与选型［M］．上海:同济大学出版社，2011（14）：25-27．
［2］丰定国，王社良．抗震结构设计［M］．武汉:武汉理工大学出版社，2012（32）：11-13．
［3］任建军.建筑隔震结构设计之我见[J].四川水泥，2015（3）：144-146.
论文作者:魏斐
论文发表刊物:《基层建设》2016年26期9月中
论文发表时间:2016/12/8
标签：结构论文; 建筑论文; 支座论文; 橡胶论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 作用论文; 《基层建设》2016年26期9月中论文;