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          青島鑫旭輝建筑結構設計有限公司

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          朝鮮4.9級地震:淺析建筑結構優化中的隔震措施

          更新時間:2016-01-05 18:49:21  |   點擊次數:2550次  |   來源:青島鑫旭輝建筑結構設計有限公司次  |   作者:

          本文對于建筑結構設計中的抗震措施進行了分析,對于建筑不同位置的隔震措施進行了介紹,并且對在建筑結構設計中比較常見的減震技術進行了介紹,希望能夠加強建筑的抗震效果。

          朝鮮4.9級地震:淺析建筑結構優化中的隔震措施

          在建筑結構設計中,能否充分地考慮到抗震問題,并且使用有效的措施達到抗震的目的,對于建筑結構的安全性和穩定性有著十分重要的影響,長期以來,建筑設計人員在設計建筑的時候,都是堅持小震不塌,大震能修的原則,在設計方面使用了很多措施進行抗震工作,但是,由于各種因素的影響,這方面的工作還是存在一定的問題,本文對于建筑設計中抗震措施進行分析,希望能夠起到一定的作用。

          1 建筑結構的主要隔震措施

          在對建筑進行抗震設計的過程中,設計人員一般使用的方式是對地基進行相關處理、對建筑上部結構進行防震設計以及安裝抗震的裝置,這些方法通常是相互結合使用的,設計人員需要根據各個地區地震構造具體情況以及建筑本身結構進行設計,在關鍵部位需要設置隔震層,根據隔震層位置的不同,可以將建筑物隔震設計分成以下幾種。

          1.1 建筑地基采用特殊材料隔震

          建筑基礎隔震,指的是通過對于建筑基礎進行特殊的處理,減輕地震時建筑受到的地震的作用,從而減少地震對于建筑造成的損害。以往是在建筑的基礎位置交替鋪上砂子與粘土,或者直接設置砂子或者粘土墊層。在建筑的基礎位置安裝墊層,能夠有效降低地震對于建筑造成的損害。近些年來,相關部門已經加強了對于這個方面的研究,研發出一種使用瀝青為原料的材料,使用這種材料進行隔震層設置,能夠起到的良好的隔震效果。

          1.2 建筑基礎設置隔震

          裝置減震指的是在建筑的基礎位置和上部建筑之間安裝特殊裝置,從而減輕地震向上傳遞的作用,其最高能夠減少地震對建筑傳遞的三分之二的能量,但是,裝置減震措施不適合使用在高層建筑設計中,由于在高層建筑中,設置裝置會增加建筑結構的自振周期,造成無法達到減震的效果。一般使用的有粘彈性隔震、摩擦滑移隔震等幾種,設置裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。

          1.3 建筑層間隔震措施

          層間隔震這種方法比較適合對破舊的建筑進行改造,在施工方面有著操作簡單、易于上手的優點。但是和其他隔震裝置進行比較,其隔震的效果不夠良好,減震的效果大概只能夠達到地震能量的1/10到3/10之間。建筑層間隔震主要是在建筑結構各個樓層間隔內的設置減震裝置對于地震能量進行削弱,從而減輕地震對于建筑造成的影響,設置的裝置大致和基礎隔震一樣。

          1.4 建筑結構懸掛隔震

          懸掛隔震指的是把建筑的大部分結構或者整體結構進行懸掛,也就是設計為懸掛結構,通過這種方式,減輕地震的影響,當發生地震的時候,地震能量不會傳遞至懸掛的建筑結構,從而有效減小地震造成的損害。建筑結構懸掛隔震方式通常使用在大型的鋼結構中,大型的鋼結構都是使用鋼結構懸掛來達到隔震的目的。大型鋼結構通??梢苑殖芍骺蚣芘c子框架,在懸掛體系內,子框架通過吊桿或者索鏈懸掛在主框架上,當發生地震的時候,主框架會伴隨地殼運動產生搖擺,但是,子框架與主框架間有著能夠活動的吊桿和索鏈,地震的能量傳到吊桿和索鏈的時候就會被削弱,因此能夠降低地震造成的破壞。

          2 建筑結構設計中常用的減震技術

          上述提到的幾種措施,主要是對于建筑結構的基礎部分或者是關鍵位置做特殊設計,或者是使用特殊的材料,或者是安裝減震裝置來達到減少地震能量的效果。而建筑結構設計中使用到的消能減震技術,是使用建筑以外的部件,在一定程度上來加大建筑的阻尼,消耗地震產生的能量,避免建筑由于地震而遭受破壞。能夠減小地震能量,起到建筑安全保護的裝置與元件有很多,一般是各種不同的消能器與阻尼器,通常人們將這些裝置分成滯回型與粘滯型這兩類?,F階段,減震技術已經得到了廣泛的應用,主要有下面這樣幾種情況。

          2.1 新建建筑的結構設計

          伴隨人們防震減災意識的不斷加強,建筑結構的設計理念也隨著得到更新,人們對于建筑結構設計中的減震設計、隔震設計給予了更多的重視。設計人員在進行建筑結構設計的時候,除了可以對于建筑的基礎部分使用特殊方法進行處理外,還能夠通過安裝消能減震裝置或者是使用元件減輕地震對于建筑造成的影響,保障人民的人身安全和財產安全。

          2.2 對建成建筑的抗震加固

          對于建筑的地基進行隔震設計的時候,施工人員需要在建筑正式開工之前就根據隔震設計的有關措施,對于相應的工作進行有效完成。最遲也需要在建筑施工的過程中,在建筑的關鍵位置安裝有效的隔震裝置。倘若在建筑建成之后,再想對建筑進行抗震加固,就需要使用增加阻尼的方式,在建筑結構上重新加強消能減震的裝置。消能減震裝置比較適合用在高層建筑結構、鋼結構之中,在建筑中,消能減震裝置業適用于建筑的各個部位,其使用較為廣泛,不僅僅能夠使用在建筑的上部結構中,也能夠使用在建筑的隔震夾層中。

          3 其他的抗震措施

          以上介紹的措施是在建筑抗震設計中需要重點進行考慮的,但是也有一些措施,雖然不常使用到,但是具有一定的效果。本文重點介紹以下兩種。

          3.1 建筑物走向設計抗震問題

          大家都知道的,地震是因為地殼的運動而造成的,地震和地質結構有著十分重要的聯系。因此,在選擇建筑的建設地址的時候,應該充分考慮實際的地質條件,對于地震向進行有效的分析,使建筑的走向和地震震向盡量保持垂直,避免出現走向平行的情況。從以往的經驗來講,和地震向保持平行的建筑,其倒塌率更高,相反的是,和地震震向保持垂直的建筑不容易出現倒塌的情況。通過有關調查發現,和地震向保持平行的建筑,在地震的時候,隨著地震波運動的幅度會更大,更容易使建筑出現倒塌的情況。

          3.2 無粘結支撐體系減震問題

          無粘結支撐體系在建筑結構中屬于比較靈活的一種減震體系,這種減震體系是使用科學的設計方式,使得內核鋼和外包鋼管之間能夠無粘結,并且能夠形成一個自由滑移的層面,在發生地震的時候,內外鋼之間相互配合產生作用,消耗地震帶來的能量。但是,這種設計存在一定的缺點,就是在設計與計算相關部件的時候有效十分嚴格的要求。在減震體系內,內鋼承擔了建筑重量,外鋼能夠達到配合以及輔助的作用,還能夠避免內鋼出現彎曲變形的情況。

          4 結束語

          現階段,建筑的抗震問題是人們較為關注的一個問題,在很大程度上關系到了人們的人身安全和財產安全,因此,建筑設計進行建筑結構設計的時候,需要對于建筑的抗震問題進行充分的考慮,并且使用有效的抗震措施,盡可能減輕地震對于建筑的破壞,保障人們的人身安全和財產安全。

          廖述禮,成都惟尚建筑設計有限公司,四川成都610000

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