摘要：土木工程结构在地震、强风等外部动力荷载作用下会产生振动，过度振动不仅会影响结构的正常使用，而且会对结构造成破坏。这对人们是非常不利的。特别是在我国经历了几次大的地震后，我国对建筑物的抗震要求明显提升，但是传统的抗震方法已经不能满足建筑的需求，因此更高效、有用的抗震设计方法势必会是未来发展的方向。本文就隔震和消能减震这种新型的结构抗震设计方法的特点和适用范围进行了对比研究。
关键词：隔震;消能减震;特点;适用范围
1结构隔震的概念
在建筑物的基础和上部结构之间设置隔震装置(或系统)，形成隔震层，将建筑物结构与基础隔震，并使用隔震装置或消耗地震能量，以避免或减少地震能量向上部结构的传递，为了延长整个结构体系的自振周期，适当增加结构的阻尼，可以大大降低结构的加速度响应。结构基本上处于弹性状态，在地震作用下，建筑物的地震反应减弱，只发生轻微的移动和变形，使建筑物在地震作用下不发生破坏或倒塌。这种抗震方法称为隔震设计。
2结构消能减震的概念
结构耗能是指结构的某些部分(如支座、剪力墙、节点、接头或连接器、楼板、相邻建筑物等)，在主要辅助结构之间设置耗能(阻尼)装置(或构件)，通过耗能(阻尼)装置产生摩擦、弯曲(或剪切)，产生弹性塑性滞回变形耗散或吸收地震输入结构中的能量，以减少地震反应。主要是为了避免结构的破坏或倒塌，从而达到减震控制的目的。
3隔震和消能减震设计的特点对比
隔震结构设计的主要特点是：提高了结构在地震过程中的安全性；上部结构的设计更加灵活，抗震措施简单明了；防止了非结构构件的破坏；抑制了振动中的不适感，提高了安全性和宜居性；维护了机械、仪器和器具的功能；保持机械、仪器、电器的功能，在地震发生后不进行维修，具有明显的社会效益和经济效益；合理设计，可以降低工程造价。
消能减震结构设计的特点是：可同时减小结构水平和竖向地震作用；当结构jubei足够的附加阻尼时，可以满足结构在罕遇地震作用下的预期位移控制。由于消能装置不改变结构的基本结构，因此消能结构的抗震结构与普通结构相比并没有减少。相反，消能结构的抗震安全性明显提高，因为它相当于在结构中增加了一条防线。消能结构不受结构型式和高度的限制，适用范围广。
4隔震和消能减震设计的适用范围对比
4.1隔震结构主要用于低层和多层结构，具有基本的体尺规律。减震设计适用于高度不超过40米的剪切变形结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据日本和美国的工程经验，基本周期小于1.0秒而不设隔震的结构是最好的。
4.2消能设计不受层数限制。消能器的安装不改变主承重结构的系统，不受结构层数和高度的限制。
4.3场地和其他条件。国外隔震建筑工程的调查数据表明，硬土场地更适合隔震建筑物，软场地滤除地震波的中高频分量，特别注意隔震层的设计，可以增加而不是减小建筑物的地震反应。日本“隔震结构设计技术规范”规定，隔震建筑适用于一级和二级场地。我国Ⅰ，Ⅱ型和Ⅲ型场地的反应谱特征周期都比较小，因此有可能建造隔震建筑物。在隔震设计中，要求风荷载和其他非地震水平荷载的标准值所产生的总水平力不得超过结构总重量的10%，以便于隔震结构具有可靠的抗倾覆能力。
4.4隔震和耗能设计主要适用于具有特殊功能要求的建筑物和抗震设防烈度为8或9度的建筑物。对于一些重要的建筑，为了实现其功能的特殊要求，有必要增加投资，因此可以采用隔震和耗能设计。该功能的使用有特殊要求，例如：要求在地震期间使用各种功能(头、指挥、消防、警察、医院)；不损坏信息系统、重要设备(银行、保险、通信)；减少第二次灾害(除含有有毒、爆炸物品的建筑物外)；要求在地震期间更好地保证生命安全(在地震期间人们在地震期间不方便疏散的建筑物，如幼儿园、小学、医院病房等)；要求采用隔震消能技术来弥补某些类型结构在抗震方面的不足或满足其抗震设计要求等。对于多层砌体、一般框架和抗震墙房屋《规范》强调隔震和消能减震设计主要用于8、9度区。这是因为试设计和试点工程表明,在6、7度区建造隔震房屋虽可提高房屋的抗震安全度。
5结论
合理有效的地震反应控制方法是防止或减少建筑物上部结构的非弹性变形，提高结构的抗震能力。隔震和耗能减震是结构抗震的一种新方法、新对策、新途径。总体而言，我国在抗震法律法规方面，国家标准相对较充足。中国颁布了《建筑工程抗震设防分类标准》、《城市防震规划管理条例》等国家标准，对建筑的分类、职责分工、防灾规划等有具体的划分。“城市防震管理条例”第八条规定，发生地震时，城市的一般功能正常；地震相当于设防烈度，城市总体功能和生命线系统基本正常，重要的工矿企业可以正常或快速恢复生产；地震发生时，城市的功能没有被破坏，主破坏系统和生命线工程没有受到严重破坏，也没有发生严重的次生灾害。地震是我们不能控制的，但是我们可以通过不断的研究获取新的方法和途径来改变建筑物抵抗地震的能力，保证人们的生命、财产安全。
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[3]郭仕群，吴传文，王亚莉，雷劲松.工程结构抗震设计[M].四川：西南交通大学出版社，2013.
论文作者:刘家利
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：结构论文; 建筑物论文; 功能论文; 适用范围论文; 阻尼论文; 场地论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第24期论文;