论文部分内容阅读
摘 要：建筑结构的隔震效果是衡量建筑质量的重要指标，为了提高建筑使用的安全性，必须加强建筑结构的隔震设计，优化隔震结构体系，使建筑在地震等灾害中，受到的变形以及损坏的程度更小。近年来，随着人们对资源的过度开发，生态环境以及灾害问题日益突出，一些地震高发地带，建筑受到的损害越来越严重，这也威胁着当地居民的人身安全。建筑结构隔震设计，主要利用隔震体系，阻隔地震能量的上下传递，降低了建筑上层结构的地震作用，使建筑处于比较平稳的状态。针对建筑结构隔震设计的若干问题以及相应对策进行了探讨，以供同行参考。
关键词：建筑结构；隔震设计；问题；措施；原理；稳定性
改革开放以来，我国建设与发展脚步越来越快，对资源与能源的开发以及使用越来越频繁，这促进了经济的发展，但是也带来了较多的环境问题。地震对人们的生活有着较大影响，其会造成较为严重的损失，而且危及人们的生命，由于城镇中建筑比较多，尤其是城市，有很多高层建筑，在地震发生时，如果建筑结构的抗震性比较差，会使建筑内的住户出现较多的伤亡。所以，提高建筑结构隔震设计的质量是一项重要的工作，其可以保证人民的生命与财产安全，还可以减轻地震灾害对建筑结构的破坏与影响。
1 建筑结构隔层设计的若干问题
1.1 建筑隔震原理
建筑的隔震设计主要是在建筑上下部结构间建立隔震体系，使其形成隔震层，在地震发生时，阻隔建筑上下结构地震力的传递，并降低建筑结构的振动反应。建筑结构隔震设计，可以延长建筑的使用年限，还可以降低地震灾害对建筑质量的影响，保证建筑内住户居住的安全性。建筑的层数越高，对结构的安全性也越高，所以，在一些高层建筑设计中，必须加入隔震结构的设计，这样才能降低地震作用。建筑隔震技术的应用情况，影响着其减震的效果，一般建筑结构的变形都集中在隔震层，其属于消能减震层，提高阻尼器的消能效果，有助于降低地震的响应速度。
1.2 建筑结构隔震设计的要求
在建筑结构中加入隔震设计，可以提高结构的稳定性，在设计的过程中，设计师需要根据建筑的类别、抗震设防强度、施工场地以及建筑施工要求进行综合考虑，还要选择正确的抗震、隔震技术，并对设计方案的经济性进行对比，从多种方案出筛选出最优的方案设计。另外，建筑结构的抗震设计，其抗震设防目标需要高于抗震建筑，对于水平地震，隔震结构需要具有较高的安全储备，并至少高于抗震结构0.5个设防烈度。在选择隔震部件时，要对其参数以及性能进行测试，这样才能保证安装后的效果，测试时一般选择抽样检测的方式，根据部件不同的类型与规格，需要对比原件进行检验，而且同一类别检测的数量不能少于3个，检测的结果需要保证100%合格率。
1.3 隔震建筑的类型
建筑隔震的形式主要有两种，一种是基础隔震，另一种是中间层隔震，这两种形式的隔震设计影响着建筑结构的抗震性能。下面笔者对建筑结构隔震设计中需要注意的问题进行简单的分析与介绍。
1.3.1 基础隔震
基础隔震指的是在建筑的基础与上部结构间设置隔震层，其一般高度较低，而且具有较强的稳定性以及可靠性，可以有效控制地震作用，还可以降低并阻碍地震能量的传递与吸收，具有保证建筑安全性的作用。基础隔震可以降低建筑内部设备遭到破坏或者功能丧失的概率，也可以降低建筑内用户遭受震感的强度，有效避免了建筑结构内部出现次生灾害的现象。
1.3.2 中间层隔震
在基础以上的中间楼层设置隔震层，下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触，因此它不存在基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题，但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时，可把隔震层设计在地面以上，在空中变形有利于节约用地，同时也能有效减少地基的挖土量。
2 建筑结构隔震设计的相关措施
建筑结构的隔震空间一般可分为五部分，每一部分都有着自己的作用，下面笔者对其进行简单的介绍。
2.1 上部结构的相关措施
隔震层的最上面是其上部结构，上部结构在地震的时候会出现移动，而位移的距离通常是根据设计来计算。位移的方向是全面的，上部结构一般可以进行大的变形，而且加速度很小，家具也不容易在地震中出现翻转的现象。为了在地震中不阻碍隔震层变形，关于上部结构的建设应当注意以下几点：（1）注意楼梯、电梯和走廊中不能有障碍物。（2）上部结构周围应该安置防震缝。（3）在与地面之间应明确的安置一条水平的隔离缝，如水平缝较难设置，应安置水平的滑移垫层。
2.2 隔震层的设计
隔震层是安装有隔震部件的地方，它的上下楼层之间极易发生变形，因此必须要使用隔震措施，以吸收这种变形。在隔震层中，除去要安装一些隔震系统所需的管线外，不可以用于其他的用途。为保证建筑的安全，可以将其封闭。建筑物在隔震层的外周外墙的防护构造如属隔震层必须的构造，如挡雨构件没超过0.5m的部分，不计入建筑面积。一般建议隔震层高度采用1.8～2.1m之间，考虑到规划等因素，隔震层应当计入建筑物高度。
2.3 下部结构的设计
下部结构一般在隔震层的下方，对隔震层起着支撑的作用。为保证隔震层下部结构的稳固，一定要选取合适的材料和施工方法。加铅芯的多层橡胶支座，在通常的多层橡胶支座中心挖洞灌入铅液冷却而成，铅芯的双线型剪切滞回特性可以在小震时给结构提供必须的刚度，在大震时提供强大阻尼并耗散较多能量。这种装置结合了隔震器和阻尼器，具有使用方便，构造简单等特点。因此，在隔震设计时，通常选用这种材料保证支座质量。
2.4 外周部
外周部是和上部结构相接的地表的位置，一般会和上部结构有40cm的距离，应当在周围设置遮挡物，这样才能避免其他人靠近，为防止地震上部结构变形过大，此外周围需留出一定的空间。
2.5 邻楼空间
邻楼空间是指相邻楼栋之间的人的活动空间。这部分也应当考虑到地震时上部结构晃动而采取相应的措施，还应该注意的是，如果相邻的建筑是隔震结构，而不是抗震结构的状况下，相对位移会很大。
结束语
建筑结构的抗震设计，不但提高了建筑使用的安全性，还提高了建筑的价值，采用隔震设计的建筑，一般使用年限比较长，而且出现质量问题的概率比较低，有效降低了建筑后期维护的成本以及建筑遭到地震灾害时出现的各项经济损失。建筑结构隔震设计可以提高建筑的抗震性，设计人员利用隔震体系与部件，对地震能量的传递进行了阻隔，还对建筑结构变形进行了缓解，有效保证了建筑内用户的人身安全。
参考文献
[1]邓雪松，郭永恒，周云.基础隔震结构性能的设防水准和性能目标研究[J].广州大学学报（自然科学版），2008（05）.
[2]程华群，刘伟庆，王曙光.高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析[J].地震工程与工程振动，2007（04）.
[3]袁兵，黄炎生，任立飞，梁芳慧.框架-剪力墙基础隔震结构的地震扭转反应[J].华南理工大学学报（自然科学版），2006（07）.
关键词：建筑结构；隔震设计；问题；措施；原理；稳定性
改革开放以来，我国建设与发展脚步越来越快，对资源与能源的开发以及使用越来越频繁，这促进了经济的发展，但是也带来了较多的环境问题。地震对人们的生活有着较大影响，其会造成较为严重的损失，而且危及人们的生命，由于城镇中建筑比较多，尤其是城市，有很多高层建筑，在地震发生时，如果建筑结构的抗震性比较差，会使建筑内的住户出现较多的伤亡。所以，提高建筑结构隔震设计的质量是一项重要的工作，其可以保证人民的生命与财产安全，还可以减轻地震灾害对建筑结构的破坏与影响。
1 建筑结构隔层设计的若干问题
1.1 建筑隔震原理
建筑的隔震设计主要是在建筑上下部结构间建立隔震体系，使其形成隔震层，在地震发生时，阻隔建筑上下结构地震力的传递，并降低建筑结构的振动反应。建筑结构隔震设计，可以延长建筑的使用年限，还可以降低地震灾害对建筑质量的影响，保证建筑内住户居住的安全性。建筑的层数越高，对结构的安全性也越高，所以，在一些高层建筑设计中，必须加入隔震结构的设计，这样才能降低地震作用。建筑隔震技术的应用情况，影响着其减震的效果，一般建筑结构的变形都集中在隔震层，其属于消能减震层，提高阻尼器的消能效果，有助于降低地震的响应速度。
1.2 建筑结构隔震设计的要求
在建筑结构中加入隔震设计，可以提高结构的稳定性，在设计的过程中，设计师需要根据建筑的类别、抗震设防强度、施工场地以及建筑施工要求进行综合考虑，还要选择正确的抗震、隔震技术，并对设计方案的经济性进行对比，从多种方案出筛选出最优的方案设计。另外，建筑结构的抗震设计，其抗震设防目标需要高于抗震建筑，对于水平地震，隔震结构需要具有较高的安全储备，并至少高于抗震结构0.5个设防烈度。在选择隔震部件时，要对其参数以及性能进行测试，这样才能保证安装后的效果，测试时一般选择抽样检测的方式，根据部件不同的类型与规格，需要对比原件进行检验，而且同一类别检测的数量不能少于3个，检测的结果需要保证100%合格率。
1.3 隔震建筑的类型
建筑隔震的形式主要有两种，一种是基础隔震，另一种是中间层隔震，这两种形式的隔震设计影响着建筑结构的抗震性能。下面笔者对建筑结构隔震设计中需要注意的问题进行简单的分析与介绍。
1.3.1 基础隔震
基础隔震指的是在建筑的基础与上部结构间设置隔震层，其一般高度较低，而且具有较强的稳定性以及可靠性，可以有效控制地震作用，还可以降低并阻碍地震能量的传递与吸收，具有保证建筑安全性的作用。基础隔震可以降低建筑内部设备遭到破坏或者功能丧失的概率，也可以降低建筑内用户遭受震感的强度，有效避免了建筑结构内部出现次生灾害的现象。
1.3.2 中间层隔震
在基础以上的中间楼层设置隔震层，下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触，因此它不存在基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题，但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时，可把隔震层设计在地面以上，在空中变形有利于节约用地，同时也能有效减少地基的挖土量。
2 建筑结构隔震设计的相关措施
建筑结构的隔震空间一般可分为五部分，每一部分都有着自己的作用，下面笔者对其进行简单的介绍。
2.1 上部结构的相关措施
隔震层的最上面是其上部结构，上部结构在地震的时候会出现移动，而位移的距离通常是根据设计来计算。位移的方向是全面的，上部结构一般可以进行大的变形，而且加速度很小，家具也不容易在地震中出现翻转的现象。为了在地震中不阻碍隔震层变形，关于上部结构的建设应当注意以下几点：（1）注意楼梯、电梯和走廊中不能有障碍物。（2）上部结构周围应该安置防震缝。（3）在与地面之间应明确的安置一条水平的隔离缝，如水平缝较难设置，应安置水平的滑移垫层。
2.2 隔震层的设计
隔震层是安装有隔震部件的地方，它的上下楼层之间极易发生变形，因此必须要使用隔震措施，以吸收这种变形。在隔震层中，除去要安装一些隔震系统所需的管线外，不可以用于其他的用途。为保证建筑的安全，可以将其封闭。建筑物在隔震层的外周外墙的防护构造如属隔震层必须的构造，如挡雨构件没超过0.5m的部分，不计入建筑面积。一般建议隔震层高度采用1.8～2.1m之间，考虑到规划等因素，隔震层应当计入建筑物高度。
2.3 下部结构的设计
下部结构一般在隔震层的下方，对隔震层起着支撑的作用。为保证隔震层下部结构的稳固，一定要选取合适的材料和施工方法。加铅芯的多层橡胶支座，在通常的多层橡胶支座中心挖洞灌入铅液冷却而成，铅芯的双线型剪切滞回特性可以在小震时给结构提供必须的刚度，在大震时提供强大阻尼并耗散较多能量。这种装置结合了隔震器和阻尼器，具有使用方便，构造简单等特点。因此，在隔震设计时，通常选用这种材料保证支座质量。
2.4 外周部
外周部是和上部结构相接的地表的位置，一般会和上部结构有40cm的距离，应当在周围设置遮挡物，这样才能避免其他人靠近，为防止地震上部结构变形过大，此外周围需留出一定的空间。
2.5 邻楼空间
邻楼空间是指相邻楼栋之间的人的活动空间。这部分也应当考虑到地震时上部结构晃动而采取相应的措施，还应该注意的是，如果相邻的建筑是隔震结构，而不是抗震结构的状况下，相对位移会很大。
结束语
建筑结构的抗震设计，不但提高了建筑使用的安全性，还提高了建筑的价值，采用隔震设计的建筑，一般使用年限比较长，而且出现质量问题的概率比较低，有效降低了建筑后期维护的成本以及建筑遭到地震灾害时出现的各项经济损失。建筑结构隔震设计可以提高建筑的抗震性，设计人员利用隔震体系与部件，对地震能量的传递进行了阻隔，还对建筑结构变形进行了缓解，有效保证了建筑内用户的人身安全。
参考文献
[1]邓雪松，郭永恒，周云.基础隔震结构性能的设防水准和性能目标研究[J].广州大学学报（自然科学版），2008（05）.
[2]程华群，刘伟庆，王曙光.高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析[J].地震工程与工程振动，2007（04）.
[3]袁兵，黄炎生，任立飞，梁芳慧.框架-剪力墙基础隔震结构的地震扭转反应[J].华南理工大学学报（自然科学版），2006（07）.