建筑结构设计中的隔震减震措施浅析
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建筑结构设计中的隔震减震措施浅析
摘要:现如今,我国建筑行业发展迅速,在建筑结构设计中,能否充分地考虑到抗震问题,并且使用有效的措施达到抗震的目的,对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响。
该文提出了三大隔震减震策略,旨在为结构工程设计者提供参考。
关键词:建筑结构设计;隔震减震措施;应用策略
引言
建筑结构设计中正确采用隔震减震措施,可有效避免或减轻地震对建筑结构的影响以及对人们生命财产安全的威胁。
在建筑结构设计中,应有效采用隔震减震技术作为抗震策略。
1建筑结构的隔震与减震技术
通常情况下,会通过巧妙运用建筑的阻尼和地震能量之间的关系实施建筑减震。
建筑结构中阻尼的提升可以有效消耗地震中的能量强度,建筑减震手段正是精妙地运用了建筑阻尼的特性得以实现,从而尽可能降低地震对建筑本体的不利影响。
对于效能部件数量的配置、具体位置配置和安排问题,需要对建筑物实际状况以及周边地理环境进行详细的分析与计算。
一般会在建筑结构中两个主轴方位放置消能构件,从而强化两个方位的阻尼与刚度。
少量状况下,在结构变形较为严重的部位放置消能结构,从而平衡建筑物的整体阻尼水平,从而避免地震能量集中于某一部分,有效地将地震能量得以疏散,进一步提升整体建筑结构的抗震特性,实现建筑物的安全目标。
隔震举措具有时间限制,要求在建筑工程施工前夕将隔震设计规划完成,最迟不能超过建筑施工时,需要对部分重点位置实行隔震处理。
采取隔震手段的部位具备相应的选择性,一般状况下,会选择在建筑结构的基础部位与重点部位实施隔震设计。
减震举措不同于隔震举措,不受时间限制,它既可以在建筑工程施工前夕对建筑的基础部位实行减震措施,还能够在建筑施工完成后对其实行加固举措的功效,从而提升建筑阻尼水平,进而实现建
筑物的减震目的。
减震举措的运用范畴较为广泛,既包含了建筑物上层架构,还包含了设隔震夹层。
作为减震技术,它的主要功效在于将建筑物架构实行相应元件的设置达到消能减震设备的附加,强化结构的阻尼比例,进一步对预判的建筑架构变形实行管理,当地震到来时,附加消能设备可以吸取地震能量中的局部能量,有效减弱地震暴发时的破坏力,达到对建筑物的保护功效,让建筑物尽可能地不受地震灾害的破坏。
2建筑结构设计中隔震减震存在的问题
2.1建筑物场地对抗震的影响
我们都知道,地震是由于地壳运动的原因所造成的,对此在进行建筑设计的时候,就需要相关的设计人员结合建筑地点的实际情况,以及所在地区的地质结构,气候情况等进行全面的分析,确保在建筑的设计能够符合国家规范要求。
同时,不同场地的建筑物震害的差异是十分明显的。
在软弱地基的建筑地震破坏一般比坚硬地基上较为严重。
因此,建筑场地应避免选取在板壳断裂等抗震不利地段,这样会加剧地震带来的建筑损坏。
如场地地质条件较差时还应采用有效的措施。
如对建筑物采取隔震减震设计,提高抗震等级、抗震措施等可以很好地避免这一问题,还能够大大地减少地震给建筑带来的损坏。
2.2隔震支座受拉问题
通常情况下,高层建筑的隔震设计中,最关键的问题就是隔震支座会遇到拉力作用。
在罕遇地震的作用下,隔震支座能承受的总作用力远远小于地震带来的倾覆作用力,并且在竖向荷载的作用下,高层建筑结构构件会产生严重的轴向变形,进而影响高层建筑结构构件的抗弯、抗剪能力,更严重的甚至会造成结构侧向变形。
特别是如今建筑物层高不断增加,构件的轴向变形会造成高层建筑结构失去稳定性。
因此,结构设计师在在隔震设计中,可以通过加大支座尺寸、增加抗拉装置或使用三维隔震支座等措施降低支座抗拉刚度,减小支座倾覆轴拉力。
3建筑结构设计中的隔震减震措施
3.1建筑场地和施工工艺的合理选择
在选择建筑所在的区域时,应尽量选择避开软土地基以及接近地震断裂带的
区域。
在建筑施工前,需要对建筑所在区域周边的地质条件以及水文实际进行相
应的考察,为减少自然灾害对建筑物当地的经济造成损失,保障居民生命财产的
安全,在选择建筑所在区域时应尽量避免在易发生地震的区域,另外也要避免修
建工业基地。
对于建筑工程来说,主要的结构类型分为砖混结构以及钢筋混凝土
结构。
在具体施工过程中,需要根据结构的设计要求,选择适当的施工工艺。
现
阶段主要使用的结构是钢筋混凝土结构,因为它的承载能力较强,而且不容易发
生变形。
在抗震设计过程中,采用钢筋混凝土施工技术,其具有的优势是非常明
显的。
在进行抗震设计时,需要根据建筑所在的区域方案进行最后的确定,防止
盲目开展施工,另外,还要根据建筑物的特性和抵抗地震等级来进行科学的选取。
3.2做好建筑物体型设计工作
建筑物的体型和结构,对于其抗震性能也会产生严重的影响。
如果在建筑设
计或者建造过程中,采取有效措施不断优化其体型设计,则能够提升隔震减震技
术的应用效果,也能够避免建筑物在遭遇地震灾害时产生过大的损害。
建筑物的
体型设计工作包括平面形状设计和立体形状设计。
相关机构对于地震之后建筑物
的受损情况的研究表明,如果建筑物的平面呈现不规则状态,存在明显的凹陷或
者凸起,在地震之后就会出现严重的损坏现象;但是如果建筑物平面结构较为单一,地震之后遭受破坏的可能性相对较小,在一些地区如果地震等级较低,甚至
不会受到破坏。
从这一研究来看,在对于建筑物进行体型设计过程中,要尽量确
保设计方案的简洁性,比如可以考虑采用一些常见的长方形、正方形的形状进行
设计。
此外,在考虑建筑物艺术性的同时也要兼顾其安全性,比如在体型设计过
程中要避免建筑物的侧翼结构设计的过长。
3.3强化实验研究力度,完善检测
由于我国在建筑结构设计中依旧没有做到十分完美,可能还会存在一些弊端
和问题,而且在进行设计的时候很多隔震性能没有进行验证,或者验证结果不是
特别理想,这些也都会直接影响建筑结构的抗震性能。
通常在实际的建筑结构设
计中,一般会使用一些模拟式样的方式来进行,但是由于实验方式大部分只是针
对水平向的地震来进行设定,能够分析出这一状态下地震所产生的影响,这也就
使得最终的结构设计存在着一定的弊端。
因此还需要不断的完善加强相关的实验
研究力度,利用先进的技术手段,或者是利用网络技术,通过3D模型设计,模
拟地震发生的规律,然后进行多次反复实验,选择出最为合适的减震隔震装置。
此外由于我国目前的一些隔震装置并不完善,在隔震力度上还有待进一步加强,
因此对于这一技术还需要相关的技术人员能够进行反复的测试,并在应用过程中
进行不断的完善和检测,确保隔震措施能够在未来灾害发生的时候,发挥其最大
的作用,保护人们的生命和财产安全,为建筑行业的良好发展奠定条件。
结语
目前,人们对建筑行业的隔震抗震技术要求越来越高,隔震抗震技术也越来
越先进。
根据不同的建筑要求,设计不一样的隔震技术,确保建筑物在遭受伤害
时的稳定性。
但是,减震隔震技术现阶段也存在很多方面的不足,技艺水平还需
要进一步提高,因此,在未来相关部门要继续加强提升减震抗震技术的开发水平,进一步优化现有的技术和开发新的技术,使建筑抗震减震设计在建筑行业得到更
好的应用。
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