阐述建筑结构设计与隔震技术应用

许鹏展

摘要：地震是一种不可抗力，属于自然世界中难预测、难预防与难控制的破坏性活动。到目前为止国内外已建成的隔震建筑有许多经历了大地震的考验，均表现出了良好的抗震性能，隔震技术也因此被认为是最有效的抗震手段之一。随着建筑工程项目不断增多，建筑结构设计水平也得到了人们的广泛关注，特别是隔震技术的应用，其作为一种高效的减震技术，在建筑结构设计中的科学运用，不仅能够大幅度减少强震作用带来的一系列地震反应，也能够进一步延长建筑结构的使用寿命，促进其各项功能的高效发挥。

关键词：建筑结构设计；隔震技术；应用探究

建筑结构设计采用的抗震措施决定着建筑结构的可靠性与安全性。设计人员均依据小震不塌、大震可修这一原则开展设计工作，并采用了很多的方法抗震。对于传统建筑的抗震结构来讲，一般都是通过耗能等路径来对地震能量进行耗散的，所以往往都需要其区域拥有较高的耗能性能。

1建筑结构隔震介绍

隔震技术被广泛应用到高层建筑中，特别是汶川地震后涌现出较多的隔震建筑。因隔震设计选取的材料和以往设计存在差异，和传统抗震设计对比，当前的隔震设计，特别是高层隔震设计具有一定难度。隔震措施存在时间限制，不仅能应用到新建结构，而且在建筑物建成后可通过阻尼增加来实现减震。从适用部位层面而言，减震措施较为广泛，无论是上部结构，还是隔震夹层均适用。而消能减震技术利用消能减震装置配设来提高结构阻尼比，进而防控结构变形问题，借助附加装置来吸取地震能量，实现主体结构的全面防护，让主体结构遭受地震灾害时不会出现严重破坏。依照数据统计可知，消能减震结构能够显著增强抗震性能。

2、 建筑结构设计特点分析

首先，在水平荷载上。低层建筑的水平荷载作用、位移通常都比较小，也很少会给结构带来巨大影响，所以说，对于低层建筑结构设计来讲，竖向荷载是其应考虑的决定性因素。而对于高层建筑来讲，其结构设计的决定性因素则是水平荷载，同时竖向荷载也会给建筑结构带来较大影响。

其次，对于轴向变形来讲。对于目前楼层越来越高的建筑工程，其竖向荷载往往都会引发相应的轴向变形，同时也会给建筑连续梁的抗弯承载力带来不利影响，导致连续梁中间支座负弯矩值、跨中负弯矩值的不断降低，而建筑端支座的负弯矩值则会随之不断增加，進而对其建筑构件、构件剪力带来严重的负面影响，导致建筑结构出现严重的侧向变形，结构稳定性也会随之不断降低，特别是在楼高高度不断增加背景下，轴向变形的形成也会极为显著，进而无法给建筑结构的安全、稳定运行提供有力保障，因此，在具体设计中，对于轴向力值应给予着重考虑，并通过相应措施的科学实施来有效防止轴向变形现象的产生。

最后，对于侧向变形来讲。就目前的建筑结构设计来讲，特别是高层建筑，侧向变形已经逐渐成为其结构设计应考虑的关键因素，面对建筑楼层的不断增加，在水平荷载作用下，建筑结构的侧向变形速度也会不断提升，所以，在具体设计中，其建筑结构不仅要具有良好的强度、刚度，还要在充分保障结构承载力的基础上，拥有一定的抗侧刚度，以此来确保在受到水平荷载作用后，其建筑结构发生的侧向变形能够始终处于合理范围内，以此来为其安全使用性能提供有力保障。

3、 隔震技术在建筑结构设计中的应用

（一） 隔震技术

该技术主要是通过建筑隔震支座的科学运用来促进建筑结构抗震性能的逐步提升。建筑用隔震支座主要有两类：一是，橡胶隔震支座。这一类还可以划分为普通橡胶、铅芯橡胶两种，前者主要是有机结合橡胶层、钢板来促进建筑结构侧向抗压力、水平变形力，以及承载力的不断提升，而后者通常都拥有较高的阻尼，可以有效削弱地震给建筑结构带来的一系列作用、影响，更重要的是可以有效避免隔震层出现位移现象，在防止建筑结构受到地震严重破坏的同时，为其安全使用性能的发挥，以及使用寿命提供有力保障；二是，滑动隔震支座，其主要是通过动力学理论的科学运用，对低摩擦系数的滑动材料给予科学内置来有效避免建筑结构受到地震作用的危害，或者是有效利用其隔震层摩擦力来合理的消耗建筑结构的震动能量，进一步提升建筑结构阻尼，从而最大限度的减少建筑结构受到的地震影响，促进建筑结构抗震性能的不断提升。

（二） 建筑隔震结构特点

一方面，能够有效提升建筑上部结构承载力、水平荷载，即使在发生地震时，其建筑结构也能够获得充足的侧向刚度、水平刚度，确保整个建筑结构可以始终都处于科学的弹性范围之内，为建筑安全使用性能的有效发挥提供有力保障。同时，在地震作用的强烈影响下，隔震技术在建筑结构设计中的科学运用，也能够使得建筑结构的地震反应、能量得到不断减小，以此来发挥出良好的防震加固效果，进而使得建筑结构使用寿命能够得到有效延长。

（三） 建筑隔震结构设计要点

首先，对于建筑结构隔震设计来讲，应注重分离式计算方法、隔振系数的合理运用，其中隔震系数主要指的是隔震结构楼层剪力、非隔震结构楼层剪力之间最大的比较值，而随着高层建筑工程的不断增多，在具体设计中，不仅要对楼层剪力隔震结构做出深入分析，还要对具体楼层给予充分考虑，对楼层倾覆力矩的减震系数做出准确把握，在其系数达到标准要求之后，可以结合非隔震结构来做出合理设计。

其次，在整个设计中应注意的关键点是，对于橡胶隔震支座的运用，在计算减震系统过程中，不仅要对橡胶隔震制作性能做出成分考虑，还要注重建筑结构减震系数数值的合理提升，以此来为隔震结构设计的后期施工安全提供有力保障。同时，在计算具体減震系数过程中，可以结合具体需求，运用时程分析法来对建筑隔震结构减震系数做出精准计算，特别是对于高层建筑来讲，还要对建筑结构受拉情况作出综合考虑的基础上，可以加强折线形弹性型橡胶隔震支座模型的合理运用研究，或者是通脱库伦摩擦滞回曲线型滑动隔震支座的科学运用，促进建筑结构抗张拉承载力、水平荷载，以及稳固性的不断提升，从而使得建筑结构的地震反应能够得到有效削弱，为建筑隔震结构，特别是高层建筑结构使用寿命的延长提供有力支持。

4、结束语

综上所述，在社会经济科技高速发展带动下，建筑结构设计方面也在积极引用更先进、多样化的工艺技术，其中，隔震技术的有效运用，不仅有助于大幅度降低工程造价，尽可能消除给建筑工程带来的各种风险，也能够为人民群众的生命、财产安全提供有力保障，能够赢得更大的经济、社会效益。此外，该技术的科学运用与推广，也有助于进一步拓展、巩固建筑市场，为建筑企业赢得更理想的发展前景。

参考文献：

[1]王静.建筑结构设计与隔震技术应用研究[J].今传媒（学术版），2016，（11）：155-158.

[2]廖述礼.浅析建筑结构设计中的隔震措施[J].江西建材，2016，（3）：39-39.

（作者单位：汤始建华建材（天津）有限公司）