建筑隔震设计相关问题的研究

谢延友，石长安

（1.甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水741025；2.天水建筑设计院，甘肃 天水741000）

1 引言

我国位于两大地震带上，分别是环太平洋及地中海地震带、喜马拉雅地震带，是地震频发的国家之一。每当地震来临，都会带来严重的人员伤亡与财产损失问题，制约我国社会的更好发展。而建筑作为我国发展以及日常生活中的重要组成部分，在实际设计工作的开展中，需要加强隔震设计工作，不断提升房屋建筑的防震效果，从而将地震带来的损失与影响控制在最小范围内。所以，本文将针对建筑隔震设计相关问题等内容进行相应阐述。

2 建筑隔震设计基本概述

隔震设计是指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长结构自振周期、增大结构阻尼、阻隔地震能量的向上传递，减小传到上部结构的地震作用，从而达到预期的防震要求。在建筑隔震设计工作的开展中，往往需要加强对隔震技术的应用，这样可以有效减少建筑物主体结构及非结构构件的破坏。相较于传统的建筑抗震结构，隔震结构具有更好的抗震能力，可以使建筑物内部人员的生命安全得到更好的保障。因此，应对建筑隔震设计给予更多的关注与重视，满足人们对建筑的需求。

3 建筑隔震设计应注意的问题

3.1 注意设计标准与经济效益

建筑隔震设计过程中，应注意设计标准与经济效益。从目前我国建筑行业发展中可以看出，建筑隔震设计与施工正处于起步阶段，相关设计标准还不够完善，并且使用的设计标准无法全面满足建筑的隔震需求。与此同时，现阶段使用的图集相对简单，无法满足日新月异的设计要求。建筑的隔震设计主要通过隔震支座的变形抵消地震作用，从而减少地震作用对上部结构的影响[1]。因此，进行建筑隔震设计时，会增加相应的隔震层及相关构件，减少上部结构的抗震措施。隔震层及相关构件支撑着整个上部结构，应保证其安全、可靠，这必将导致建筑造价的提高。上部结构的抗震措施虽然有所降低，但是其相关构件的抗震设计不能忽略。当地震发生时，隔震相关构件会发生不同程度的损伤，需对其进行及时的维修与更换。因此，在实际建筑隔震设计中，对于设计标准问题以及经济效益问题要给予更多的关注与重视。制定明确设计目标，确保设计图集的科学性与合理性。同时还要做好造价预算工作，对各个参建方的矛盾进行协调与解决。

3.2 掌握新设计方法

在如今社会快速发展的背景下，隔震技术的应用范围得到了进一步拓展，在国内的很多体量大、复杂的建筑中，都应进行隔震设计。为确保建筑的隔震设计效果，应掌握更多新的设计方式，比如，将BIM 技术应用在隔震设计中，这样可以通过构建相应建筑信息模型，实现对节点的职能识别，为后续设计以及施工工作展开打下良好基础。

4 建筑隔震设计问题

4.1 支座面压问题

在建筑结构长期投入使用的状态下，隔震支座需要承受来自上部结构各种作用力以及地震作用力的影响，此工况对滑移类支座承压面积的影响较小，但对叠层橡胶支座的承压面积的影响较为明显，会造成承压面积的明显减小以及承载力的大幅度下降。结合现行建筑规范标准，在设计环节中需要对隔震支座进行验算，尤其应当注意2 个方面的问题：（1）在罕遇地震作用力的影响下，应针对隔震支座面压进行验算，不能仅对支座水平方向的变形进行限制，否则难以保证支座在罕遇地震下的稳定性与安全性；（2）在计算支座平均压应力的过程中，应充分评估地震作用影响[2]。

4.2 隔震方案分析

首先，从抗风承载力的角度上来说，以高烈度地区高层建筑为例，根据国家现行规定，进行建筑结构设计时，必须采取隔震或减震技术措施。具体设计过程中，需要参考建筑总重，应用模型对风荷载产生的总水平力进行计算，并与现行GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》（2016 年版）中有关风荷载以及其他非地震作用下水平荷载标准值所产生总水平力应低于结构总重力10.0%的标准进行对比。在此基础上，参考CECS 126：2001《叠层橡胶支座隔震技术规程》中的有关规定，按照“风荷载分项系数（取标准值1.4）风荷载作用下隔振层所对应水平剪力标准值≤抗风装置水平承载力设计值”进行验算，以评估其是否满足要求。其次，从时程选择的角度上来说，应选取高层建筑所处地区强震记录以及人工拟加速度时程，对反应谱曲线的平均反应谱与规范反应谱进行比较。

4.3 隔震支座受拉问题

目前，在高层建筑隔震设计问题的研究中，一个关键问题在于对隔震支座受拉问题的处理。在地震力的影响下，产生倾覆作用力可能超出隔震支座可以承受的总作用力，并且由于高层建筑结构中的竖向荷载会产生较大的轴向变形，从而在一定程度上影响高层建筑结构的抗弯和抗剪能力，造成结构侧向变形。尤其在建筑层高不断增加的情况下，受此因素影响所发生的轴向变形会在一定程度上对高层建筑结构的整体稳定性产生影响。因此，在隔震设计环节中应加强对建筑结构的轴向受力分析，尽可能地避免结构明显轴向变形问题的出现。

5 结语

综上所述，建筑隔震设计对于提升建筑的抗震性能，确保人们生活安全而言具有重要作用。因此，对于建筑隔震设计相关工作，需要给予更多关注与重视。结合实际情况，做好各方面设计工作，这样才能为人们创造更加安全且舒适的生活环境与工作环境。在这一过程中，对于设计、施工中所需要的先进工艺以及新型材料等，加大研究力度。对于其中各环节工作，都要做好认真严谨对待。使得建筑物不仅有着良好的抗震性能，同时达到较好的防水、防火效果等，为我国建筑事业的更好发展打下基础。