建筑结构设计与减震设计分析 梁健秋

建筑结构设计与减震设计分析梁健秋

发表时间：2018-11-17T14:35:17.743Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：梁健秋[导读] 摘要：结构设计与减震设计在建筑工程中是最重要的两个组成部分。

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摘要：结构设计与减震设计在建筑工程中是最重要的两个组成部分。合理的结构设计不但能保证建筑物的质量，还可以提升建筑物的美感；减震设计能保证建筑物的安全性及稳定性，从而满足人们对于建筑物的需求。本文对建筑的结构设计及减震设计进行分析，以期加强建筑设计工作的科学性。

关键词：建筑；结构设计；减震设计

引言：建筑结构设计是否合理，关乎到建筑物的整体质量。在建筑设计阶段，设计人员应该根据施工地点环境及建筑特点进行合理的设计，在结构设计上要加强其高效的使用性能，保证在建筑物的安全性及稳定性，达标后，要进行适当的改造及优化，添加一些减震设计，从而提高建筑物的整体质量。

1.建筑的结构设计

1.1建筑结构设计简述

结构设计是指通过对建筑不同的受力点及受力部件进行分析，计算出每个部件及建筑整体的载重极限，在保证建筑具有高度安全性及稳定性的情况下，合理设计建筑结构。保证建筑物整体的稳定性是建筑结构设计核心要素，无论受到任何作用力的干扰，建筑物都能够保证原状。建筑结构设计主要包括墙体、柱体、梁体、楼梯等元素，只有保证这些元素构件具有较高的稳定性，才能在最大程度上确保建筑整体的安全。总之，建筑结构设计就是为建筑物的稳定与安全提供有效保障。

1.2结构控制

结构控制是指设计人员要严格控制及管理建筑的整体结构，一般情况下，建筑应用结构控制要与建筑物的设计及施工相匹配。为了使结构控制更加的科学化，设计人员一般会使用人工塑性铰控制建筑整体结构的可塑性，从而提高建筑的稳定性，进而保证人们的安全。

1.3梁体的设计

在对建筑进行设计时，设计人员若是能控制好梁体的跨度，让其维持在标准状态，就能够使梁体的延展性保持在最佳状态，其耗能量也会减弱。与此同时，设计人员若是能控制好梁体两端的延性系数，让其维持在标准状态，滞回曲线也能够达到一定的饱满度。如果建筑的梁体各个部分达不到标准，那么关于梁体的设计工作就会受到很大的影响，无法保证建筑物整体的稳定性。在实际设计中，设计人员应在保证梁体刚度符合标准的同时，还要确保梁体结构足够稳定，在保证低能耗的基础上，对建筑梁体结构进行合理的改造升级。

1.4柱体的设计

在对建筑的柱体进行设计时，要考虑其稳定性及延展性。强度较小的地震不会对柱体造成很严重的破坏，柱体能够发挥其延展性；若是遇到高强度、破坏能力大的地震，柱体的延展性就会受阻，从而使建筑失去平衡，最终倒塌。所以，为了保证建筑物能够抵御较强的地震灾害，一般情况下，设计人员会使用螺旋箍筋的结构提高主体的延展性，此种结构不但能提高箍筋的力度，还可以按照建筑材料的性能进行资源配置，此设计能够大大增加建筑物抵御地震的能力。

2.建筑的减震设计

2.1建筑减震设计简述

减震设计在建筑设计中具有重要作用。减震设计主要是提升建筑整体结构，抵御地震的强度，减震设计有好多种设计方法，只要按照建筑物主动、被动结构位置的不同，就可以选择不同的减震设计方案。在进行建筑设计模拟时，经常会有建筑变形或强度减弱的问题发生，因此，设计人员要根据问题进行深入的研究，从而保证建筑的减震效果能够符合标准，在一定程度上避免地震对建筑物造成的破坏。

2.2消能减震设计

消能减震又称吸能减震，此设计是指在发生地震时，建筑物通过消耗结构元件的能量，将地震带来的能量进行有效的吸收，进而减轻地震对建筑物整体结构造成的危害。现阶段，采用此技术的减震装置有摩擦阻尼器、粘滞阻尼器及塑性阻尼器等。此种减震技术是使用建筑内部的附加阻力，再通过对其安装的减震装置，从一定程度上减缓地震对建筑物产生的作用力，使其产生的冲击力逐渐减少，从而提高建筑物的抗震能力。这种减震设计在建筑设计中使用极其广泛，比如：钢结构建筑、建筑上层中隔震层等，都可以显现减震的效果，使其能够保证在地震灾害来临时，建筑物有足够的安全性及稳定性。

2.3阻震设计

阻震设计是指在建筑结构的连接点或构件上安装一些阻尼器，利用阻尼器自身所带的阻尼作用，减少地震对建筑结构的震动响应。若是阻尼器有较强的性能，就可以保证建筑结构具有高效的减震效果。再利用阻震设计对建筑结构进行设计时，首先，要在较高楼层的核心筒体连接处使用砂质减震器及弹簧杠杆摩擦减震器；其次，在建筑结构的伸缩缝、沉降缝或抗震缝的位置使用铅挤压阻尼器或是扭转梁阻尼器；最后，在填充墙的部分使用耗能横缝填充墙，因为此种墙体的左右是与框架柱体相分离，墙体的下部是与框架相连接，墙体的上部是利用耗能器与框架相接，能够对地震起到缓冲作用，进而增加建筑物整体的安全新及稳定性。

2.4跷动减震设计

地震对建筑物造成破坏是将能量波从建筑物地基向整体进行传递，从而破坏建筑物整体的稳定性。若是在建筑设计中使用跷动减震设计，就能够在很大程度上减少地震对建筑物的能量传导。如果建筑处于一个牢固的整体状态，那么当建筑物地基受到冲击力的破坏时，建筑物上端也会受到牵连；如果建筑的地基与上部不牢固，那么就能有效的避免地震所造成的一些危害。此外，还可以将建筑中的柱体及所能支撑的物体与地基进行不牢固的设计，在一定程度上也能减少地震的能量波，降低地震对建筑的破坏力度。

2.5优化建筑结构

除了要保证建筑结构设计及减震设计的合理化，还要对其设计进行优化，比如：阻力器有关参考数据及使用范围的优化，人工塑性铰放置位置、数量及摆放顺序的优化等，只有不断地对设计进行优化改进，才能使建筑物更加安全、稳定。例如，根据结构控制理论：在地震程度为中等时，要将塑性铰放在梁体的两端；在较大地震时，塑性铰才可以放在柱体的底部，保证梁体始终处于弹性状态，从而保证建筑物能够承受较大的冲击力，进而提高其稳定性。

3.结语：综上所述，要根据建筑物的不同特点，比如使用性质、高度、地理环境等，合理的对其进行结构设计，选择适合建筑物的减震设计，从而提高建筑物的质量。只要保证建筑物的质量，才能够确保其具有较高的安全性及稳定性，进而使人们的人身及财产得到安全保障。

参考文献：

[1]焦远.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江西建材，2017（03）：33.

[2]王娜.浅谈建筑结构设计与减震设计[J].黑龙江科技信息，2015（18）：236.