浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施

叶宗山 李默怡

河南省商城县金冠建筑设计有限公司

浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施

叶宗山 李默怡

河南省商城县金冠建筑设计有限公司

随着我国市场经济体系的日益健全，人民生活水平日益提高，房屋抗震性、稳定性问题逐渐受到社会民众的重视。通过对高层建筑结构设计模块的优化，可以有效提升建筑物的抗震性能，降低人们的生命财产损失，满足现阶段社会居民生活及经济发展的要求。

高层建筑；结构设计；地震灾害；隔震减震

1 高层建筑结构设计隔震减震模式的现实应用意义

通过对消能减震方案的应用，可以进行结构阻尼的增加，从而减少建筑物在风荷载作用下的位移状况，有利于降低竖向地震反应。在隔震体系的应用过程中，通过对结构自振周期的延长，实现建筑结构水平地震力的有效降低。大量的减震试验及工程经验证明：通过对隔震措施的应用，可以降低水平地震加速度反应，从而有效降低结构性地震对建筑物的危害，有利于维护居住者的生命财产安全。

2 建筑结构中的减震策略

2.1 隔震措施

通过对建筑结构减震技术的应用，可以实现建筑物阻尼的增加，这需要进行建筑物外部环境的利用，进行地震传递能量的消减，从而降低建筑物的地震损失。为了达到这个目的，需要进行消能部件的优化布置，进行结构主轴方向的确定，确保主轴方向阻尼及刚度的增加，也可以进行较大结构变形部位的设置，实现对地震能量的有效消减。

通过对减震技术的应用，可以提升高层建筑结构的抗震性。这就需要进行建筑物部分模块的特殊性处理，进行消能减震措施的应用，实现地震作用力的消减，从而有效维护人民群众的生命财产安全，满足建筑物结构的抗震加固要求。在建筑物地基隔震设计过程中，需要遵循隔震设计的一般化规律，进行建筑物关键部位的隔震装置的设计。

为了有效提升建筑物的抗震加固性，需要进行增加阻尼方法的应用，进行消能减震装置的有效设置，这种消能减震技术满足了高层建筑物上、中、下结构的抗震要求，通过对建筑物特殊部位的抗震元件的设置，进行地震能量的吸收及消减，从而提升建筑物主体结构的安全性，有效增强建筑物的整体抗震性能。

2.2 维护及保养方法

为了提升隔震结构的整体性能，进行隔震结构检查及维护方案的制定是必要的，做好隔震结构的常规检查及基本维护工作，在主要隔震构造区域进行相关隔震标识的设置，实现隔震层构件及隔震构造的有效性维护，避免出现隔震上部结构移动状况。

2.3 建筑的平、立面设计

通过对建筑平面及立体结构的设计，有利于提升高层建筑的稳定性，这需要落实好相关人员的责任意识工作，进行合理性、科学性建筑设计方案的制定，从而有效提升建筑物的抗震性，做好不规则建筑抗震设计方案的审核工作。

3 建筑结构中的抗震策略

3.1 特殊材料隔震模式

通过对特殊材料隔震方法的应用，可以实现地震波的有效削弱，从而降低地震作用力。在传统材料隔震应用环节，建筑者进行砂子及粘土材料基础层的应用，从而降低地震作用力的负面影响。随着时代的不断进步，新型隔震技术不断得到应用，比如以沥青为主原料的特殊材料，通过对这种材料的应用，可以实现隔震效益的有效提升。

3.2 基础隔震模式

通过对上部结构与地面隔震装置的设施，可以降低地震的往上作用力，这种基础隔震模式具备良好的工作效益，有利于降低上部结构的地震反应。这种隔震模式非常适合多层建筑的减震、抗震，在高层建筑隔震应用中，隔震效果较差。这种隔震模式实现了结构自振周期的烟草，主要的基础隔震模式有摩擦滑移隔震、粘弹性隔震等，主要的隔震装置包括夹层橡胶垫式隔震、混合式隔震。

3.3 层间隔震模式

层间隔震实现了抗震模式及结构隔震模式的结合，通过对耗能减震装置的应用，实现对地震能量的消耗及吸收，这种耗能减震装置主要由隔震支座构成，这种方法具备良好的工作效益，能够进行结构性地震反应的有效降低，其具备较为简单的施工工序。相比于建筑物基础隔震装置模式，层间隔震模式的综合效益较低，相比于基础隔震模式，还存在着较大的差距。但是层间隔震模式具备其独特的抗震效益，通过对原结构垫热层等的利用，可以实现建筑物减震效益的提升，这种方法操作简单。通过对橡胶支座隔震装置的应用，可以满足高层建筑的抗震工作要求，能够取得不错的抗震效果。

3.4 悬挂隔震模式

通过对悬挂隔震模式的应用，可以进行建筑物部件重量的悬挂，从而降低对地面的承载力，免收地面惯性力的影响，具备良好的隔震效益。当地震发生时，地震作用难以传导到悬挂起来的建筑结构中，从而实现地震损害的有效降低。大型钢结构是常见的悬挂隔震形式，通过对钢结构悬挂体系的应用，可以有效降低地震危害。这种隔震大型钢结构体系主要分为子结构模块及主框架模块，子结构模块进行吊杆悬挂模式的应用，这种隔震体系实现了子结构与主框架的有效性隔离，减少地震作用力的影响。

3.5 建筑物走向设计抗震方法

地震的发生与地壳运动密切相关，与地质结构存在千丝万缕的关系。震向就是地震作用力影响下，房屋震动的走向。在建筑物选址环节中，需要进行当地地质环境的深入调查，进行当地地震震向的准确性掌握，实现建筑物走向与地震震向的垂直。

3.6 无粘结支撑体系减震方法

无粘结支撑系统是建筑物结构减震系统的重要组成部分，在其抗震应用过程中，需要进行外包钢管与内核钢支撑的隔离，进行内核钢支撑及钢管混凝土间无粘结模式的应用，在两端的支撑处进行内核钢支撑模式的应用，实现框架结构与高强度螺栓的有效性结合，增强内核钢支撑的承载压力，为了达到这个目的，需要进行滑移界面材料及尺寸的精心设计，保证外包层与内核钢的相对性滑动，进行内核钢支撑横向变形的有效控制。要避免内核钢承受过多的外在压力，避免其发生整体屈曲及局部屈曲状况。在地震过程中，通过对内外钢的配合作用，进行地震作用力的降低，从而有效降低地震灾害的影响。

3.7 跷动振动控制减震方法

跷动减震设计体系包括两个模块，分别是上部结构与下部基础的竖向不紧固模式，竖向连续墙、支撑等构件与下部基础的不紧固模式，前者比较适合应用于较大宽度建筑物抗震。

4 结束语

通过对高层建筑结构设计隔震减震体系的健全，可以有效解决高层建筑的地震损坏状况，有效降低地震作用力，有利于维护人民群众的生命财产安全。

[1]罗佳川.浅谈房屋隔震和消能结构减震技术措施[J].农村实用科技信息,2012(2).

[2]洪鑫.建筑结构隔震减震技术研究[J].山西建筑,2011(11).

[3]殷许鹏,潘文,宋廷苏,管庆松,张龙飞.建筑隔震工程施工质量验收标准研究[J].施工技术.2013(9).

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.068