建筑结构的减震性能分析及优化设计

崔宇强

【摘要】在构建建筑结构施时，应综合性地探究建筑设施自身的抗震问题，合理地使用相应的抗震措施，使其可在较长时间中抵御地震。建筑施工单位必须注重地震防范工作的开展，采取不同种类的结构更好的抗震减灾，吸取大量的地震能，把地震的损害程度调控至最低。本文根据笔者工作实践，对建筑结构的减震性能分析及优化设计措施进行了分析和探讨。

【关键词】建筑;结构;减震;性能;设计

1、高层建筑结构隔震减震概述

建筑设施内部的阻尼数值和地震能量消耗存在较为紧密的关系，在开展高层建筑结构的设计工作时，应利用好这一特点，适当调整建筑设施内部的阻尼大小，利用建筑设施阻尼更好地吸收地震的能量，这样可以更好地保障主体结构的稳固性，尽可能地减轻其所遭受到地震灾害。将隔震技术应用到高层建筑结构的设计工作中，已经成为我国时代发展的必然。我国在汶川地震后，隔震建筑设施的种类及数量越来越多。通过使用消能减震技术，安装消能减震设施，更好地调整结构的阻尼比数值，避免建筑设施的结构产生变形等问题，利用附加装置更好地吸取地震的能量，全面性地防护主体的结构，防止其在遭受地震灾害后严重破损。就数值统计信息可以更好地了解到，应利用好消能减震的结构，更好地提升建筑设施的抗震性能。

2、高层建筑结构设计的隔震措施

高层建筑设施的隔震措施具有多样化的特性，为实现最大的隔震效果，应与隔震措施相结合，开展隔震层的设计工作，根据施工的地质地貌特征等，选择相应的隔震材料，并在相应的位置上设置好隔震措施。

2.1 特殊材料地基隔震措施

地基是高层建筑结构设计的基础，主要是因为地基会直接接触地震，同时还是地震波的直接受力区域，所以，需要做好地基的隔震处理，对基础的部分开展特殊化的处理工作，做好垫层的铺设工作，更好地降低地震波给建筑设施产生的不良影响。该种处理措施的使用历史悠久，主要是借助消耗地震能量的形式，切实地保障建筑设施的安全稳固状态。在做垫层时，通常会使用砂及粘土一类的物质。

2.2 基础隔震

基础隔震措施需要借助隔震装置设施，将其装置安装到基础和上部建筑设施中间的位置，隔震层的位置会有所差异，会在一定程度上降低地震波向上传递的数值，该种隔震措施较为传统。所以在实际的施工中，缺陷问题会比较严重，该种措施主要被应用到一些地层的建筑设施中，如果将其应用到高层建筑结构中，根本无法达到较好的隔震效果，同时还会延长建筑设施的自震周期时间，无形中增大了建筑设施的自身重量，影响到隔震的处理效果。所以应根据建筑设施的实际状况选择相应的基础隔震措施。

2.3 结构悬挂隔震

结构悬挂隔震处理措施是把建筑设施中大部分全部悬挂起来，一旦发生地震，悬挂起来的结构并不会遭受到地震的损害，这样可以最大限度地减轻建筑设施所遭受到的损害程度，该种隔震措施主要被应用于大型钢结构的建筑设施当中，其给设计所提出的要求会比较严苛，应把主体框架及子框架结合在一起，只有这样才能避免子结构受到地震的影响。结构悬挂隔震的工作原理就是让建筑设施的主框架可以在地震中随着地壳运动摇摆，借助锁链进行连接，帮助其更好地传递地震能量，待地震传递到相应部位时，能量会逐渐减小。该种隔震措施的效果较好，可以较好地隔断地震给建筑设施造成的损坏，但是该种隔震措施的使用价格较高，并不适用于一般的建筑设施。

3、高层建筑结构设计中的减震措施

3.1 新建建筑设施结构减震措施

近年来，越来越多的创新建筑理念不断出现，同时相关的新型建筑也逐漸涌现，随着我国信息技术的不断提升，人们能了解的相关信息也不断增加，所以当前人们对于建筑物的安全意识关注度也在逐年攀升。在当前的城市建筑物建设过程中，人们对地震的关注度不断增加，相关的建筑物都在增加抗震性和减震性。就目前的建筑设计而言，想要提升整体抗震效果需要对各受力环节进行整体质量的提升，针对各基础部位进行强化，通过特殊处理的相关建筑物基础部位能得到强化，不会出现有关的质量问题，同时在建筑物的各部位安装相应的减震装置，可缓解地震带来的能量冲击，有了相关的减震效果能防止地震影响出现，添加减震措施，加强隔震层，最大程度地提升建筑物的整体质量。

3.2 已建成建筑物的抗震加固

对于地震的对抗而言，建筑物不仅需要在建设过程中完成相关的减震措施添加，同时随着建筑物的使用，其质量会出现一定的问题，因此后期添加减震和抗震措施也是较为重要的方法之一，就当前的后期减震措施而言，需结合建筑物的实际情况进行整体的质量提升，并且在当前的建筑物使用过程中，需要更换相关的减震措施。随着时间的推移减震措施的效果会出现减低，所以不断地进行整体更换才能提升整体的使用效果，以达到抗震效果的整体提升，使其能满足实际使用需求。

4、减震隔震构造措施

地震发生时，无论是高层建筑还是多层建筑其整体结构都会受到破坏，其中最为严重的情况是水平位移，所以在整体的减震过程中需要设置相应的隔震层来抵挡地震冲击力，有了良好的地震隔震层建设能保证整体结构不会出现质量问题，最大程度地抵挡当前的内部结构位移情况。对整体的设计而言，减震隔震结构上需设立有关的隔离缝。隔离缝整体的宽度不需要过宽，同时对于整体的结构而言，不仅需要设计竖向隔离缝，并且需要设计横向隔离缝。有了相关的隔离缝设计能最大程度地减轻地震冲击力带来的破坏，同时对于高层建筑物而言，其需要设计电梯井，采用下挂的方式来进行处理，通过多种设计能减少建筑物的横向位移情况，减震层的设计过程中需要对排水管道和电气强弱系统都进行整体研究和提升，全面防止相关的水平位移出现。

结语：

综上所述，我国大部分地区都处于地震的多发带，所以必须要在建筑结构设计的工作中注重隔震减震的设计，以此保障我国建筑事业的发展品质。把建筑设施的抗震问题放到重要的位置上，选择相对应的结构设计方案，尽可能地防止其受到地震的影响，避免破坏或影响建筑设施。利用建筑结构抗震规范内容，总结各个国家的建筑抗震经验，正确地指导建筑抗震设计工作，以此更精确地反馈出各个国家的经济建设水平。

参考文献：

[1]谢天祥.建筑结构工程抗震设计分析[J].居舍，2017（36）：68.

[2]陈明.关于建筑结构设计中抗震结构设计问题及策略研究[J].建材与装饰，2017（52）：102.