谈房屋建筑工程的隔震结构设计

1、谈房屋建筑工程的隔震结构设计文 / 刘俸羽 临沂市建筑设计研究院有限责任公司 山东临沂 276000【摘要】基础的隔震技术在减震控制效果、防灾减灾以及社会经济效益等方面具有显著优势，作为房屋建筑工程设计的重要方面之一，其隔震结构设计在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升隔震结构设计的实践水平，从而有效优化房屋建筑工程的整体效果。本文主要对房屋建筑工程的隔震结构设计进行分析探讨。【关键词】房屋建筑工程；隔震结构设计1、前言近年来，房屋建筑工程的隔震要求得到了有效提高，研究隔震结构的设计有着重要意义。建筑的抗震能力和抗震性能越来越内重视，是为了地震时和地震后能最大程度降低对

2、生命财产的危害，这是设计人员肩负的重任。所以说，在进行建筑结构设计的时候，需要对于建筑的抗震问题进行深入分析，并且使用有效的抗震措施，尽可能的保障人们的人身安全和财产安全。2、隔震设计概述隔震技术主要是指在地震来临时降低地震对建筑物本身及建筑物结构和建筑物内部的家具物品、家中装饰物、家中冰箱、彩电等家电以及生活用品的破坏损失以及程度的技术，对建筑物内外结构具有保护作用，从而减少人们在地震中的经济损失。在建筑结构设计中，根据建筑物内外结构的不同位置，进行对建筑物的保护。目前主流的结构抗震设计对策仍然是采用延性结构体系通过增大构件截面尺寸、增强配筋，依靠主体结构自身的抗震性能来消耗地震能量，用这种

3、方法来实现规范中规定的在突发地震时房屋建设结构不被破坏，保持稳定的建设防震要求，这是被动消极的硬抗;。这将会导致此结构产生两种不利后果：一是结构主要构件截面过大、配筋过多以及材料花费过多导致结构成本造价提高，二是结构构件截面、配筋增大后，整个结构的强度也就不可同日而语，在震动中所吸收的余震也就会大幅度的提高，这样也就意味着可以有效减少危险的发生，这就说明材料的变形可以有效地扩散从而减少强度压力，导致结构在遇到震级过大的突袭地震时结构会产生严重的损坏，造成严重后果。不同于传统抗震体系硬抗;的旧观念，工程结构隔震减震控制体系采用调整结构动力特性以柔克刚;的新手段，地震发生时隔震层把上部结构与下部结

4、构隔离开，使能量输入有所改变，带有阻尼的隔震层的大变形可以消耗大量能量。如果能事先知道建设场将来可能发生的地震的性质和大小，则进行抗震设计的困难就几乎不存在了。就比如说。上面所提到的韧性抵抗型的建筑结构允许的结构的塑性变形，一旦遇到了外力，所发生的反应变化是十分复杂的这和压力的点来源和数量，以及地震的性质都是十分有关系的。所以说为了保障人民财产的安全，一定要保障建筑物内部地每一个部分和结构都有着足够的强度标准3、隔震技术在建筑结构设计中的应用分析3.1 建筑结构隔震设计的计算方法3.1.1 规范计算方法目前我国大多数建筑结构隔震设计中采用的都是分离式计算方法，计算减震系数，其作用原理是将建筑隔

5、震结构的楼层剪力和非建筑隔震结构的楼层剪力进行逐层比较，取两者比值的最大值，将其作为建筑结构的减震系数，对于高层建筑隔震结构来说，则是对楼层倾覆力矩进行比较，并取两者的最大值。获取建筑结构建筑系数之后，建筑隔震结构则应按照非隔震结构进行设计。基于建筑隔震结构所承受的地震作用分布相对较为均匀或者是呈梯形分布，而非建筑隔震结构则是呈倒三角形或者是弯曲形分布，所以非建筑隔震结构的每一层剪力与弯矩值应比建筑隔震结构的高。3.1.2 时程分析在建筑结构减震系数计算过程中，对于隔震结构分析可采取时程分析法，该分析法对建筑隔震支座的计算模拟相对较为精确。现今我国建筑隔震结构计算软件相对较为成熟，计算机程序能

6、够为建筑隔震结构提供铅芯橡胶支座、普通橡胶支座以及滑动隔震支座等诸多计算模型。普通橡胶计算模型属于简单弹性模型，在计算过程中需要考虑受拉力时，应取折线形弹性模型，也就是在受拉和受压时的弹性刚度应取不同值。3.2 建筑隔震方案的合理选择就现今隔震技术在建筑结构设计中的应用现状来看，我国建筑结构隔震设计可以说已逐渐趋于成熟，在很大程度上能够适应建筑工程实际要求及工程概况。建筑结构隔震方案是后期进行建筑结构隔震技术实际操作的重要依据，因此对建筑隔震方案进行合理化选择。在建筑结构隔震方案选择过程中应以抗震设防类别、建筑场地条件、设防烈度以及使用功能等因素为依据，从而科学选择建筑结构隔震方案。3.3 建

7、筑隔震结构的适用范围从建筑层面来说，在建筑隔震层中建筑上部结构楼层之间的位移较小，一般情况下都是钢体运动，扩大了建筑上部结构在建筑隔震设计中的自由度，有效缓解了建筑结构设计对建筑设计的限制性与约束性，在建筑隔震结构设计中对上部结构设计并无过多限制。从建筑结构层面上来说，隔震结构本身没有什么特别的限制，适合应用于多种类型的建筑结构设计中，与建筑传统结构设计相比，建筑隔震结构设计对非结构构件、上部结构的偏心、相关设备的抗震构造以及构件的延性等多个方面都有所涉及，其限制范围较小，在隔震结构设计中可以灵活选择隔震层上部建筑结构形式。隔震技术主要是通过增大建筑结构的自振周期来降低建筑结构地震的振幅，在建

8、筑场地特征周期比较短的建筑结构中利用隔震技术，其隔震效果较佳。3.4 建筑隔震结构设计的步骤在建筑隔震结构设计中要保证隔震结构设计的合理性与规范性，应严格按照建筑隔震结构设计步骤进行设计操作。首先，需要确定建筑隔震结构的布置与上部结构方案设计，在建筑隔震结构设计中要充分考虑建筑上部结构与基础地基之间的联系性，建筑隔震结构设计不应与地基进行直接性接触。其次，应对建筑隔震结构设计中所需要用的隔震支座进行合理布置与设计。在建筑隔震结构设计中应根据建筑结构的具体特征选择合适的隔震支座。隔震支座设置好之后，位于隔震层的各个橡胶隔震支座应在可变荷载与永久荷载的双重作用力下产生竖向平均压应力，相关设计值应控制在相关规范要求范围内。再者，需要确定隔震建筑的上部结构水平换算烈度和地震作用。其中水平换算烈度应在建筑隔震结构与非隔震结构层间的剪力最大值对比之后再做确定，通常情况下建筑层间剪力比较都是采用地震作用下的时程分析法。结语：目前在房屋建筑方面，隔震技术研究应用已取得一些成果和经验，隔震技术大大增强了房屋的稳定性安全性，使国家现代科学技术得到了提高，地震突发时，人们的安全保障得到提高。随着研究的深入，及新材料、新工艺的进一步发展，新的隔震设计思路，和新的隔震体系也会不断出现。要使隔