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[摘要]我国建筑设计人员目前对隔震设计的重视程度逐步提升，开始致力于将各种有效的隔震技术应用到结构设计中，并且致力于解决当前隔震设计计算中存在的各类问题，以使建筑隔震设计实现高效性合理性。就目前来看，研究人员已经实现了对于隔震设计的更为完善的认知。本文便是以建筑结构设计中对于隔震技术的应用为主题，通过从理论含义、体系模型等方面对隔震技术进行分析，着重地谈论了我国当前的隔震设计计算存在的问题及优化。
[关键字]建筑 结构设计 隔震技术
[中图分类号] TU7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-258-1
1建筑的结构设计中隔震技术的相关理论分析
1.1理论含义
建筑结构设计人员组织开展隔震设计，是指在设计工作中，有意识地延长该工程的结构周期，以使建筑工程在应用中顺利地躲开地震发生的短周期，最终使建筑结构免遭震害的破坏。开展隔震设计工作，必须要立足于该建筑工程的建造场地环境、使用功能定位、震害预防需求及类别、抗震设防烈度等因素，充分考虑经济、设计、操作等方面的可行性，设计并对比分析选择优秀的隔震设计方案，才能够保证隔震设计的有效性。
1.2体系模型
目前，建筑结构设计中隔震技术的应用，可以根据结构的不同特征，以及该建筑工程的具体设计要求，设计出由简洁到精密的不同体系模型，以适应建筑的具体隔震设计需求。具体来讲，其体系模型可以根据核心作用性能的不同，分为质点与振动两大体系，其中，质点体系又分为单质点、双质点、多质点以及无限质点这几种，而振动体系则可分为空间振动与扭转振动两种，各种体系模型具有不同的特征与适用性，在进行设计时，必须要做到对于这些特征与适用性的充分考虑。
质点体系模型：1）单质点模型，该模型以夹层垫作为基础隔震层，其刚度要比建筑上部结构具有的刚度低出很大部分，一旦发生地震，上部结构可以作为整体平动的刚体来控制建筑结构活动，所以，设计人员可以立足于此机制，顺利地计算出地震单向水平力下隔震层的反应。2）双质点模型，该模型的设计通常不需要考虑上部结构在地震作用力下的倾覆力矩及弯曲变形，而只需计算出建筑结构在基本振型下的动作即可，主要用于层数较少的房屋隔震设计。3）多质点模型主要针对地震作用下，上部结构中各层作为单独质点所可能发生的反应，如层间位移、高阶振型反应、振型能量非线性传递等，以补充单质点与双质点设计的不足。4）无限质点模型，在设计过程中，此模型直接将上部结构看做竖向的剪切梁结构，且认为这一梁结构具有无限均匀连续的自由度，隔震系统、结构等的各项参数普遍以解析方法进行计算，对于某些刚度分布结构、特殊光滑的质量变化分布结构较为适用。
振动体系模型：1）空间振动模型，以建筑全体结构为其空间结构的骨架，以柱体的竖向地震反应为基础，抗震墙的不规则配置、隔震支座手拉状况等的数值可以应用此模型实现有效的求取。2）扭矩振动模型，将楼板设定为刚性，以各层楼板的水平方向位移及转动位移变化为基础，求取扭转振动反应以及水平方向反应的数值。
2我国建筑结构隔震设计计算缺陷与应对策略
2.1计算方法缺陷
目前，我国在建筑结构的隔震设计方面逐步趋于成熟，但是依然存在着诸多方面的问题，严重地降低了工程的隔震设计水平，要想保证隔震设计效果的有效达成，就必须对这些问题加以分析。
（1）设计人员进行隔震设计时，忽略了上部结构与隔震装置二者之间的关系，未能充分地考虑隔震结构与非隔震结构在上部结构质量方面存在的差异，致使其计算出的水平方向的减震系数呈现出与应有数值的偏差。而且，水平方向的减震系数往往只有几个离散的数值，难以具体判定各项数值究竟处于哪个范围，这就使得减震效果的精确计算与效果评估遭遇到了极大的难度。
（2）我国当前的隔震设计规范，规定隔震层的等效刚度必须以制定的频率与加载幅值进行确定，以计算隔震层的具体剪力及位移状况，这就使得在试验状态下计算出的数值呈现出与实际状况的差距，使得隔震设计脱离了规范状态。而且，设计人员在此种存在差距的计量结果下，难以根据建筑结构实际状况，做出对于隔震体系的各项状况的充分有效掌握，从而使得设计方案呈现出一定的不足，不利于实际作业中周期与进度的控制。
（3）设计人员在进行隔震设计时，普遍面临着中心孔的尺寸与大小以及橡胶层的平行度与厚度等方面数值的偏差，而这些偏差在目前尚未实现定量分析以及管理，使得这些因素难以作为有效的参数，来指导设计人员对建筑结构进行设计。而且，目前的隔震设计由于未能做到对于隔震效果的有效计量与评估，这就使得设计人员难以充分把握该设计对于未来时期某些大型地震的抵抗能力与预测的精准度，使得建筑工程缺乏足够的安全性。
2.2设计优化策略
（1）隔震设计人员可以采取阶段性的设计方法进行隔震设计，以简化估算的方法对方案设计阶段的隔震设计各项参数进行计算，比如，水平向的减震系数、上部结构设计要求、隔震装置数量及各项参数等，以便于使隔震设计方案实现及时有效地制定。以水平方向减震系数的估算为例，可以根据其与层间的最大剪力值之间的关系表来确定，如下表所示。然后再在设计施工图纸时，根据国家当前的各镇设计标准，采取时程分析的方法，精准地计算各项装置的具体布设路线与装置参数，以便于在缩短隔震结构设计时间的基础上，提高设计参数的精准度，使设计工作结果不断实现优化。
（2）设计人员才采取时程分析方法做出各项计算之后，还应当具体地对各项结果做出进一步地分析处理，以保证计算结果与该建筑隔震设计需求之间的相符度。首先，设计人员应当以《抗规》为依据，对各条地震波所得出的隔震层以及楼层的剪力、隔震层的位移等进行平均值计算，算出最终的结果。如果该建筑是距离发震断裂层距离不超过5km的甲乙类的建筑，隔震设计结果的计算人员，还要进一步将计算出的最终结果与1.5相乘，以保证其隔震设计的效果，若距离在5km-10km这一范围，则要与1.25相乘。其次，在最终得出各项结果之后，隔震设计人员可以将各项数值带入模拟地震环境，来检验这些数值是否能够满足不同地震状况下建筑的预期减震目标，对无法达到目标的数值，进行进一步地优化计算，尽可能地使建筑结构的隔震建设满足建筑隔震需求。
3小结
新时期，努力做好建筑工程的隔震设计，不仅是维护建筑使用人员生命财产安全的必要保障，也是国家对建筑设计部门为延长建筑使用寿命提出的全新的要求。因此，建筑结构设计人员必须努力加强对于隔震设计相关问题的研究，并立足于当前设计中的问题，努力推动隔震技术应用的完善。
参考文献
[1]王雷.高层建筑结构隔震技术浅谈[J].中国房地产业：理论版，2012（03）.
[2]王桂起.浅谈建筑结构设计隔震和消能减震措施[J].中国房地产业：理论版.
[3]眭京乐.对高层建筑的结构设计及基础隔震技术的论析[J].中国科技博览，2012（34）.
[关键字]建筑 结构设计 隔震技术
[中图分类号] TU7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-258-1
1建筑的结构设计中隔震技术的相关理论分析
1.1理论含义
建筑结构设计人员组织开展隔震设计，是指在设计工作中，有意识地延长该工程的结构周期，以使建筑工程在应用中顺利地躲开地震发生的短周期，最终使建筑结构免遭震害的破坏。开展隔震设计工作，必须要立足于该建筑工程的建造场地环境、使用功能定位、震害预防需求及类别、抗震设防烈度等因素，充分考虑经济、设计、操作等方面的可行性，设计并对比分析选择优秀的隔震设计方案，才能够保证隔震设计的有效性。
1.2体系模型
目前，建筑结构设计中隔震技术的应用，可以根据结构的不同特征，以及该建筑工程的具体设计要求，设计出由简洁到精密的不同体系模型，以适应建筑的具体隔震设计需求。具体来讲，其体系模型可以根据核心作用性能的不同，分为质点与振动两大体系，其中，质点体系又分为单质点、双质点、多质点以及无限质点这几种，而振动体系则可分为空间振动与扭转振动两种，各种体系模型具有不同的特征与适用性，在进行设计时，必须要做到对于这些特征与适用性的充分考虑。
质点体系模型：1）单质点模型，该模型以夹层垫作为基础隔震层，其刚度要比建筑上部结构具有的刚度低出很大部分，一旦发生地震，上部结构可以作为整体平动的刚体来控制建筑结构活动，所以，设计人员可以立足于此机制，顺利地计算出地震单向水平力下隔震层的反应。2）双质点模型，该模型的设计通常不需要考虑上部结构在地震作用力下的倾覆力矩及弯曲变形，而只需计算出建筑结构在基本振型下的动作即可，主要用于层数较少的房屋隔震设计。3）多质点模型主要针对地震作用下，上部结构中各层作为单独质点所可能发生的反应，如层间位移、高阶振型反应、振型能量非线性传递等，以补充单质点与双质点设计的不足。4）无限质点模型，在设计过程中，此模型直接将上部结构看做竖向的剪切梁结构，且认为这一梁结构具有无限均匀连续的自由度，隔震系统、结构等的各项参数普遍以解析方法进行计算，对于某些刚度分布结构、特殊光滑的质量变化分布结构较为适用。
振动体系模型：1）空间振动模型，以建筑全体结构为其空间结构的骨架，以柱体的竖向地震反应为基础，抗震墙的不规则配置、隔震支座手拉状况等的数值可以应用此模型实现有效的求取。2）扭矩振动模型，将楼板设定为刚性，以各层楼板的水平方向位移及转动位移变化为基础，求取扭转振动反应以及水平方向反应的数值。
2我国建筑结构隔震设计计算缺陷与应对策略
2.1计算方法缺陷
目前，我国在建筑结构的隔震设计方面逐步趋于成熟，但是依然存在着诸多方面的问题，严重地降低了工程的隔震设计水平，要想保证隔震设计效果的有效达成，就必须对这些问题加以分析。
（1）设计人员进行隔震设计时，忽略了上部结构与隔震装置二者之间的关系，未能充分地考虑隔震结构与非隔震结构在上部结构质量方面存在的差异，致使其计算出的水平方向的减震系数呈现出与应有数值的偏差。而且，水平方向的减震系数往往只有几个离散的数值，难以具体判定各项数值究竟处于哪个范围，这就使得减震效果的精确计算与效果评估遭遇到了极大的难度。
（2）我国当前的隔震设计规范，规定隔震层的等效刚度必须以制定的频率与加载幅值进行确定，以计算隔震层的具体剪力及位移状况，这就使得在试验状态下计算出的数值呈现出与实际状况的差距，使得隔震设计脱离了规范状态。而且，设计人员在此种存在差距的计量结果下，难以根据建筑结构实际状况，做出对于隔震体系的各项状况的充分有效掌握，从而使得设计方案呈现出一定的不足，不利于实际作业中周期与进度的控制。
（3）设计人员在进行隔震设计时，普遍面临着中心孔的尺寸与大小以及橡胶层的平行度与厚度等方面数值的偏差，而这些偏差在目前尚未实现定量分析以及管理，使得这些因素难以作为有效的参数，来指导设计人员对建筑结构进行设计。而且，目前的隔震设计由于未能做到对于隔震效果的有效计量与评估，这就使得设计人员难以充分把握该设计对于未来时期某些大型地震的抵抗能力与预测的精准度，使得建筑工程缺乏足够的安全性。
2.2设计优化策略
（1）隔震设计人员可以采取阶段性的设计方法进行隔震设计，以简化估算的方法对方案设计阶段的隔震设计各项参数进行计算，比如，水平向的减震系数、上部结构设计要求、隔震装置数量及各项参数等，以便于使隔震设计方案实现及时有效地制定。以水平方向减震系数的估算为例，可以根据其与层间的最大剪力值之间的关系表来确定，如下表所示。然后再在设计施工图纸时，根据国家当前的各镇设计标准，采取时程分析的方法，精准地计算各项装置的具体布设路线与装置参数，以便于在缩短隔震结构设计时间的基础上，提高设计参数的精准度，使设计工作结果不断实现优化。
（2）设计人员才采取时程分析方法做出各项计算之后，还应当具体地对各项结果做出进一步地分析处理，以保证计算结果与该建筑隔震设计需求之间的相符度。首先，设计人员应当以《抗规》为依据，对各条地震波所得出的隔震层以及楼层的剪力、隔震层的位移等进行平均值计算，算出最终的结果。如果该建筑是距离发震断裂层距离不超过5km的甲乙类的建筑，隔震设计结果的计算人员，还要进一步将计算出的最终结果与1.5相乘，以保证其隔震设计的效果，若距离在5km-10km这一范围，则要与1.25相乘。其次，在最终得出各项结果之后，隔震设计人员可以将各项数值带入模拟地震环境，来检验这些数值是否能够满足不同地震状况下建筑的预期减震目标，对无法达到目标的数值，进行进一步地优化计算，尽可能地使建筑结构的隔震建设满足建筑隔震需求。
3小结
新时期，努力做好建筑工程的隔震设计，不仅是维护建筑使用人员生命财产安全的必要保障，也是国家对建筑设计部门为延长建筑使用寿命提出的全新的要求。因此，建筑结构设计人员必须努力加强对于隔震设计相关问题的研究，并立足于当前设计中的问题，努力推动隔震技术应用的完善。
参考文献
[1]王雷.高层建筑结构隔震技术浅谈[J].中国房地产业：理论版，2012（03）.
[2]王桂起.浅谈建筑结构设计隔震和消能减震措施[J].中国房地产业：理论版.
[3]眭京乐.对高层建筑的结构设计及基础隔震技术的论析[J].中国科技博览，2012（34）.