建筑結構隔震與減震設計研究
時間:2022-01-21 09:08:53
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摘要:地震破壞力非常強,在對建筑物使用造成影響的同時,還會威脅到人們的生命、財產(chǎn)安全。隨之,建筑整體安全、抗震性能已成為建筑工程項目設計的關鍵所在。在現(xiàn)代化建筑結構設計中,隔震、減震技術扮演著關鍵性角色,其必要性、可應用性日益突顯。因此,本文作者對建筑結構隔震、減震設計問題予以了探討。
關鍵詞:建筑設計;隔震;減震;問題;探討
0引言
隨著時代不斷演變,環(huán)境問題已成為新時期的主要旋律,成為社會大眾關注的焦點。隨著生態(tài)環(huán)境日益惡化,各種自然災害頻繁發(fā)生,尤其是地震。在新時代下,從大型地震災害發(fā)生后的狀況來看,我國一些地區(qū)建筑物抗震水平比較低下,沒有達到相關規(guī)定,存在較大的安全隱患,而導致這一現(xiàn)象的因素比較多,比如,建筑原材料質(zhì)量不合格,建筑結構設計不合理。為此,需要從建筑工程的設計環(huán)節(jié)入手,特別是抗震設計方面,為提高建筑物自身的抗震能力,使建筑結構的破壞最小化提供有利的保障。
1建筑結構隔震設計
從某種意義上說,隔震技術是以延長結構自振周期為基點,減少建筑結構地震反應。隔震技術比較適合對抗震有利的地段,需要避開不利地段。通常情況下,主要是對這幾個方面進行抗震設計,比如,地基、建筑物上部結構。在具體設計中,需要充分考慮建筑物自身結構、地震結構特點,把隔震層設在建筑物核心位置。由于隔震層在建筑物中所處的位置不同,隔震設計被分為不同的類型。圖1是建筑物底部設置隔震裝置示意圖。(1)隔震地基材料。在建筑工程建設中,建筑物類型不同,采取的地基材料也各不相同。對于這方面,可以運用特殊材料來處理建筑物地基,削弱地震波,從而弱化建筑物在地震中的震感。由于傳統(tǒng)建筑物主要采用粘土、砂子進行基礎部分墊層,可以應用瀝青類型的新型材料設置隔震層,能夠起到較好的隔震效果。(2)基礎隔震結構。它是指在建筑基礎部分消耗大量的地震波,可以有效防止地震波傳遞到建筑上部結構中,能夠降低地震對建筑物上部結構的破壞程度。但所設立的隔震設施存在一定的缺陷,不能用于高層建筑物。主要是因為高層建筑在設置隔震設備之后,會延長自身的自振周期,無法降低地震對建筑物的破壞程度。但在建筑基礎、上部之間設置的隔震裝置在底層建筑物中起到很好的效果。可見,在建筑基礎隔震方面,還需要進行更深入的研究,進一步優(yōu)化完善,使其也能在高層建筑中發(fā)揮不可替代的作用,不斷擴大應用范圍。(3)層間隔震裝置。層間隔震是在建筑物原有結構上安裝對應的耗能減震裝置,一旦發(fā)生地震災害,其中的裝置隔震、質(zhì)量減震能夠同時吸收地震能量,降低地震對建筑物的破壞程度。但和基礎隔震圖1技術相比,層間隔震并不具有較好的隔震效果,還不到20%,還需要進一步優(yōu)化完善。層間隔震的應用范圍還是比較廣泛的,在應用到剛完工建筑物的同時,還能加固已有的建筑物。(4)懸掛隔震、建筑走向垂直震向。懸掛隔震可以削弱地震波,阻止它傳遞到建筑物主體結構,可以避免主體結構被破壞。懸掛隔汗裝置很大部分都是懸掛在地面的,在地震來臨的時候,會因建筑結構上層被分離,沒有慣性力產(chǎn)生,來起到隔震的效果。但懸掛隔震的應用范圍比較小,主要用于鋼結構,特別是大型鋼結構。一旦發(fā)生地震災害,地震波在達到懸掛位置的時候,地震能量會大大減少,控制地震的傳遞。進而,減少地震對建筑物的損害。在建筑走向垂直震向方面,可以知道地震和地質(zhì)結構之間有著密不可分的聯(lián)系,一定要全面分析該地區(qū)的地質(zhì)情況,地震震向,建筑物走向要垂直于地震方向。
2建筑結構減震設計
(1)新建建筑物結構設計。隨著社會不斷進步、經(jīng)濟飛速發(fā)展,人們的生活水平日益提高,對建筑物也提出了新的更高要求。隨之,建筑結構隔震、減震設計已成為他們關注的焦點。在設計過程中,設計人員需要對建筑物基礎部分進行必要的特殊處理,充分利用各種消能減震設備。以此,來減少地震對建筑物的破壞,保證人們的生命財產(chǎn)安全,但其效果不如隔震層;(2)對已建建筑物進行抗震加固。在對建筑物進行地基、基礎隔震設計的時候,需要具備一定的前提條件,要在建筑工程還沒施工之前,最晚也需要在施工過程中,在建筑物的關鍵位置安裝特別的隔震設備。不然的話,即使安裝了隔震裝置,在地震來臨的時候,也不能起到較好的效果。在建筑竣工之后,想要對其進行抗震加固,需要靈活應用增多阻礙的方法,即在建筑物相關部位設置消能減震設備。但這樣會增加建筑工程建設的施工成本,使工程造價超出預算,不利于實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益。在此基礎上,也會給工程施工帶來不必要的麻煩,主要是因為增多阻礙的施工程序非常復雜,施工難度較大。
3結語
總而言之,在建筑結構隔震、減震設計中,要仔細檢測建筑隔震裝置的相關性能參數(shù),注意各方面的注意事項,嚴格按照相關流程來裝置隔震、減震設備,還要精心設置隔震、減震裝置的設置部位,對建筑物的走向、該地區(qū)地震斷裂帶分布情況,二者之間的關系引起高度的重視,不斷優(yōu)化各種隔震、減震技術,使其應用范圍不斷擴大,能夠更好地發(fā)揮自身的作用。以此,降低地震對建筑物的破壞程度,避免造成嚴重的經(jīng)濟損失,也使人們的生命、財產(chǎn)安全得到保證,不斷推動我國建筑事業(yè)向前發(fā)展,擁有更好的發(fā)展前景,走上健康可持續(xù)發(fā)展道路,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益。
作者:廖小鋒 單位:中冶華天南京工程技術有限公司
參考文獻:
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