摘要：在民用建筑设计中，消能减震设计是关键环节，消能减震技术的运用，关系到建筑的设计效果，也关系到建筑的使用安全。本文结合实际，从消能减震技术的原理入手，分析探究消能减震技术在民用建筑设计中的应用，希望能为相关设计工作提供些许帮助。
关键词：效能减震技术；民用建筑；设计；应用
地震是一种破坏性极强的自然灾害，一旦发生地震，人民群众的生命财产安全势必会受到威胁，为此，在民用建筑设计中做好消能减震设计，提高建筑结构的稳定性，提高建筑整体的抗震性，对于建筑、居住者、社会都有重要意义【1】。消能减震技术具有减震效果明显、施工方便等优点，近年来被广泛应用于民用建筑设计中。下文首先就消能减震技术原理做简要分析。
1 消能减震技术运用原理分析
地震灾害发生时，地震中心源会向四周扩散地震波，建筑在地震波的影响下，会产生摇晃、变形、结构松动、建筑倒塌等现象，给建筑的使用造成严重影响。而有效消除地震灾害对建筑的影响，我们需紧紧抓住地震的特性，根据地震发生以及地震波的传播规律，利用技术手段阻断或最大程度降低、消除地震、地震波对建筑的影响，确保建筑结构的稳定性，确保建筑安全【2】。而这种技术手段反映在民用建筑设计中，就具体表现为：将建筑中起支撑作用的支撑点、剪力墙等结构设计成耗能部分，利用此部分设计减少地震发生时对建筑造成的冲击；同时，将建筑的上边部分与基础部分相分离，将两部分的结构分离，从而起到隔离作用，地震发生时，地震波因缺少传播的媒介而停留作用在某部分，不会对上部分建筑产生过大影响，从而保护建筑安全。除此之外，在科学技术不断发展进步的背景下，各种新型防震技术、防震材料也是层出不穷，将这些新技术、新材料合理应用于建筑，也可取得一定的消能减震效果。如在进行民用建筑设计时，设计人员可以将某种纤维外加剂加入到混凝土柱中，可以有效增强混凝土的各项性能指标，如抗剪能力、抗弯能力等，从而达到提高民用建筑抗震能力的目的，有效减小地震对建筑物的影响，确保建筑安全。
2 民用建筑设计中的消能减震技术
在地震灾害频繁发生的今天，人们开始广泛关注建筑的抗震问题，世界各国对建筑的消能减震技术展开了研究，并取得了一定成果。当前，我国民用建筑设计中也开始广泛应用消能减震技术，下面就消能减震技术在民用建筑设计中的应用做具体分析。
2.1隔离层与减震装置
在进行民用建筑设计时，我们可以通过安装减震装置或是隔离层的方式，有效缓解地震波对建筑的冲击，在一定程度上确保建筑安全。在民用建筑中，减震装置、隔离层等通常应用于建筑的上部与地基的连接部位，通过粘弹性隔离阂摩擦滑移隔等方式，有效降低地震源发出的能量【3】。在以该种方式进行消能减震时，可以根据建筑的规模大小、选址、用途等具体情况进行设计，且材料的选择与应用也相对灵活，不存在硬性限制，施工难度较低，但美中不足的是，该种方式的消能减震效果不是十分理想，对建筑起到的保护作用有限，因此在民用建筑设计中并未得到广泛应用，反而常被应用于旧房屋改造工程中的消能减震方面，主要是因为该种减震措施相对简单，施工难度较低，对技术、材料的要求较低。
2.2基础隔震技术
在发生地震时，地震波的冲击会使地表发生剧烈的晃动，建筑在基础施工不稳固的情况下，就会发生倒塌问题【4】。鉴于此，在进行民用建筑设计与施工时，需采取必要的技术手段提高民用建筑的抗震性能。而地基是建筑的基础，要想提高民用建筑的抗震性能，就必须在地基上下功夫，通过对民用建筑的地基进行一些特殊性设计，有效减少地震波对建筑的冲击，确保建筑安全。在进行民用建筑设计时，将基础隔震技术应用其中，在建筑的基础部位铺设一些特殊材料，通过材料吸收、消减部分地震波，从而有效降低地震波对建筑上层的破坏力度，获得良好的保护效果。以往，在民用建筑施工过程中，都是在地基部位铺设砂子、黏土等传统材料来进行消能减震，但随着技术的进步，多种新型材料也被应用其中，如沥青，这种材料具有良好的应用效果，当前已经在民用建筑施工中得到了广泛应用。
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3 消能减震技术在民用建筑设计中的具体应用
3.1建筑结构振动控制技术的应用
在民用建筑设计中，建筑结构振动控制技术主要指的是主动与半主动控制技术，该种技术需要不同学科、不同专业的理论与技术支撑，如其开发出的接受与感性装置必须结合控制专业的技术，在控制专业相关理论与技术的支持下，方能有效实施，确保建筑安全；此外，该项新型消能减震技术在民用建筑设计中的有效应用，还需与传统的技术手段有机结合，方可充分发挥出它的功能作用，避免建筑受到地震灾害的影响。从大范围分析，建筑结构控制技术主要包括抑制有害振动与利用有效振动两个方面【5】。这一技术主要是根据人体对震动的感官要求，采用一定的技术手段适当控制建筑结构的震动频率，以此减少地震给建筑带来的负面影响。在运用主动控制技术时，需运用外部的力量达到减震效果，运用外部力量对建筑施加与地震作用相反的控制力，通过两个力的相互抵消、制衡与作用，从而减少地震对建筑产生的负面影响，确保建筑安全。而运用半自动控制技术对民用建筑进行保护时，主要是通过控制机构有效调节建筑结构在地震中的各种参数，从消减地震产生的负面影响，防止建筑出现损坏、坍塌现象。与主动控制技术相比，半自动控制技术对外部力量的需求小，在只为其提供一小部分外部力量的情况下，半自动技术就能通过改变建筑物动力特性控制建筑、建筑系统的工作状态，应用效果相对理想。现阶段，在民用建筑设计中，半自动控制装置主要应用于建筑中的可变阻尼、参数质量阻尼系统、可变刚度系统的调节方面。
3.2金属阻尼器的应用
金属阻尼器的主要构成为X形状的钢板，当发生地震时，通过这些形状的钢板来消减地震波的影响，消耗地震能量，从而起到保护建筑的作用。金属阻尼器的消能减震原理主要为：X形状的钢板在遇到地震波的冲击后，会发生弯曲，使得地震波的传播速度减慢，传播方向发生改变，地震能量也大大减小，因此建筑上部受到的地震波的影响会非常小，建筑受损、坍塌的几率也得以降低【6】。与其他消能减震技术相比，金属阻尼器具有性能稳定、适应性强、结构简单、安装便利、维护成本低等优点，同时也可以单独运用于建筑结构中，消能减震作用显著。但考虑到地震巨大的破坏性，危害性，在进行民用建筑设计时，常常是将金属阻尼器与建筑内其他抗震系统结合应用，从而最大限度为建筑结构提供阻尼，提升建筑结构的稳定性与安全性，确保建筑安全。
3.3冲击减震技术的应用
冲击减震技术主要是利用建筑结构之间、附加活动质量的非完全弹性，通过其的散耗功能与动量交换原理，有效减少地震波对建筑主体的冲击，保护建筑安全。
4 结语
综上所述，在民用建筑设计中，消能减震设计是关键环节，做好消能减震设计，提高建筑结构的稳定性，提高建筑整体的抗震性，对于建筑、居住者、社会都有重要意义。在设计时，设计人员需根据建筑具体情况，合理应用消能减震技术，保护建筑安全。
参考文献：
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[5]郭世杰.消能减震技术在民用建筑设计中的应用分析[J].居舍，2017（18）：89-90.
[6]杨小兵.浅析消能减震技术在民用建筑设计中的应用[J].中国建材科技，2015，24（02）：144-145.
论文作者:张将振
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签：建筑论文; 技术论文; 地震波论文; 建筑设计论文; 建筑结构论文; 民用建筑论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第10期论文;