建筑结构中隔震技术论文

建筑结构中隔震技术论文

摘要：隔震技术是在建筑传统抗震的基础上发展起来的，在建筑结构中设计隔震层，通过隔震层降低地震自振幅度，减小地震对建筑上部结构的地震作用力及危害，在一定程度上可以维护建筑内部用户的正常生活，同时对建筑结构整体也有一定的保护作用。

前言

随着我国社会经济的全面发展，我国建筑业也随之不断发展，然而近几年来部分地区由于地震自然灾害造成建筑物坍塌以及人员伤亡的事故屡见不鲜，在这一形势下对建筑结构进行抗震设计刻不容缓。隔震技术是现今建筑结构设计的创新技术，其在建筑结构设计中的应用对提高建筑结构的隔震性能具有一定的现实意义。

1 隔震技术的基本原理及优势分析

1.1隔震技术的基本原理

隔震技术在应用中主要是在场地和主体之间或者基础设施和主体之间合理设置阻尼较大，然刚度却较小的阻尼隔震层，利用隔震层将地震所散发的力量吸收掉，以此来降低地震能量对建筑上部结构的传输，这样有利于降低地震对建筑物的危害。隔震技术工作原理的核心在于通过降低地震振幅的方式来达到防震以及减震的目的。隔震技术体系通过延长建筑结构的自振周期，从而减少建筑结构水平地震作

用，在建筑结构中合理利用隔震技术可以有效提高建筑物的防震性能，对建筑结构具有一定的保护作用。

1.2隔震技术的优势分析

隔震技术与传统抗震技术相比具有较强的优越性，其优越性主要表现在四个方面，第一，隔震技术可以加快建筑结构对地震的反应，增强建筑结构的舒适感与安全性；第二，隔震技术在很大程度上避免了非结构构件的破坏以及建筑内部物品的移动、振动与翻倒；第三，隔震技术具有一定的经济性，大大降低了建筑结构的防震工程造价，虽然隔震技术设备需要增加大概5%的成本投入，但是当发生地震时建筑上部结构的地震作用会大幅度降低，减少建筑内外部损坏，从整体来看隔震技术是具有经济性的；第四，利用隔震技术进行建筑结构设计具有较强的灵活性，保证了相关设备的功能发挥。

2 隔震技术的发展分析

在传统抗震建筑结构中一般都是利用抗震结构或者构件来实现建筑结构的抗震性能，采取这种抗震方式进行设计时主要是将地震的作用力当作一种外加荷载来进行考虑，与建筑中其他的结构荷载进行组合设计，从而达到抗震效果。传统抗震结构设计的抗震效果不是很好，遇到稍微大一点的地震灾害仍然会造成大量损失，而隔震技术则不同，在建筑结构设计中应用隔震技术对建筑隔震效果具有良好效果，隔震建筑中增加了专门变形与耗能装置，例如阻尼器、橡胶隔震支座等等，橡胶隔震支座能够为建筑结构提供竖向承载能力，良好的变形

能力以及弹性能力。铅芯橡胶隔震支座不仅具有橡胶隔震支座中的多重能力，同时还具备消耗地震能量的能力，对降低地震危害具有重要意义。隔震技术是在传统防震技术的基础上发展起来的一种技术，它符合我国现代建筑的抗震要求，具有良好的隔震能力。就近几年来我国建筑结构设计中应用隔震技术的现状来看，我国基础隔震技术大致可分为两类，分别是基础滑动隔震与弹性隔震。其中在弹性隔震技术中，叠层钢板橡胶隔震技术应用较为广泛。该类隔震技术主要是在建筑结构的底层和建筑基础顶面之间设置一个侧向刚度较低的隔震层，通过隔震层可以延长整个建筑结构在地震过程中的周期，将地震变形集中在建筑底层位置，建筑上部结构基本上呈现刚性运动，但是这种隔震技术主要是针对建筑结构水平隔震，对竖向震动基本上是没有隔离效果的。总的来说，隔震技术设备各有其特点及优势，在实际应用中应结合建筑结构的抗震要求合理选择相应的隔震技术材料及设备，从而实现建筑结构的最大化隔震效果。

3 隔震技术在建筑结构设计中的应用分析

上述已经详细阐述了隔震技术的应用优势，但这是在建筑结构设计合理应用隔震技术的前提下实现的。在建筑结构设计中应用隔震技术需要考虑隔震结构设计计算方法、隔震结构设计方案选择、隔震建筑结构的适用范围以及建筑结构隔震设计的步骤等等，为了保证隔震技术性能在建筑结构设计中的全面发挥，笔者结合自身实践经验对隔震技术在建筑结构设计中的应用进行了如下分析：

3.1建筑结构隔震设计的计算方法

（1）规范计算方法。目前我国大多数建筑结构隔震设计中采用的都是分离式计算方法，计算减震系数，其作用原理是将建筑隔震结构的楼层剪力和非建筑隔震结构的楼层剪力进行逐层比较，取两者比值的最大值，将其作为建筑结构的减震系数，对于高层建筑隔震结构来说，则是对楼层倾覆力矩进行比较，并取两者的最大值。获取建筑结构建筑系数之后，建筑隔震结构则应按照非隔震结构进行设计。基于建筑隔震结构所承受的地震作用分布相对较为均匀或者是呈梯形分布，而非建筑隔震结构则是呈倒三角形或者是弯曲形分布，所以非建筑隔震结构的每一层剪力与弯矩值应比建筑隔震结构的高。

（2）时程分析。在建筑结构减震系数计算过程中，对于隔震结构分析可采取时程分析法，该分析法对建筑隔震支座的计算模拟相对较为精确。现今我国建筑隔震结构计算软件相对较为成熟，计算机程序能够为建筑隔震结构提供铅芯橡胶支座、普通橡胶支座以及滑动隔震支座等诸多计算模型。普通橡胶计算模型属于简单弹性模型，在计算过程中需要考虑受拉力时，应取折线形弹性模型，也就是在受拉和受压时的弹性刚度应取不同值。

3.2建筑隔震方案的合理选择

就现今隔震技术在建筑结构设计中的应用现状来看，我国建筑结构隔震设计可以说已逐渐趋于成熟，在很大程度上能够适应建筑工程实际要求及工程概况。建筑结构隔震方案是后期进行建筑结构隔震技

术实际操作的重要依据，因此对建筑隔震方案进行合理化选择。在建筑结构隔震方案选择过程中应以抗震设防类别、建筑场地条件、设防烈度以及使用功能等因素为依据，从而科学选择建筑结构隔震方案。

3.3建筑隔震结构的适用范围

从建筑层面来说，在建筑隔震层中建筑上部结构楼层之间的位移较小，一般情况下都是钢体运动，扩大了建筑上部结构在建筑隔震设计中的自由度，有效缓解了建筑结构设计对建筑设计的限制性与约束性，在建筑隔震结构设计中对上部结构设计并无过多限制。从建筑结构层面上来说，隔震结构本身没有什么特别的限制，适合应用于多种类型的建筑结构设计中，与建筑传统结构设计相比，建筑隔震结构设计对非结构构件、上部结构的偏心、相关设备的抗震构造以及构件的延性等多个方面都有所涉及，其限制范围较小，在隔震结构设计中可以灵活选择隔震层上部建筑结构形式。隔震技术主要是通过增大建筑结构的自振周期来降低建筑结构地震的振幅，在建筑场地特征周期比较短的建筑结构中利用隔震技术，其隔震效果较佳。

3.4建筑隔震结构设计的步骤

在建筑隔震结构设计中要保证隔震结构设计的合理性与规范性，应严格按照建筑隔震结构设计步骤进行设计操作。首先，需要确定建筑隔震结构的布置与上部结构方案设计，在建筑隔震结构设计中要充分考虑建筑上部结构与基础地基之间的联系性，建筑隔震结构设计不应与地基进行直接性接触。其次，应对建筑隔震结构设