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隔震措施在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用研究論文
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能否充分地考慮到抗震問題，并且使用有效的措施達(dá)到抗震的目的，對于建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性有著十分重要的影響，長期以來，建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，都是堅(jiān)持小震不塌，大震能修的原則，在設(shè)計(jì)方面使用了很多措施進(jìn)行抗震工作，但是，由于各種因素的影響，這方面的工作還是存在一定的問題，本文對于建筑設(shè)計(jì)中抗震措施進(jìn)行分析，希望能夠起到一定的作用。
1 建筑結(jié)構(gòu)的主要隔震措施
在對建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員一般使用的方式是對地基進(jìn)行相關(guān)處理、對建筑上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行防震設(shè)計(jì)以及安裝抗震的裝置，這些方法通常是相互結(jié)合使用的，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)各個(gè)地區(qū)地震構(gòu)造具體情況以及建筑本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在關(guān)鍵部位需要設(shè)置隔震層，根據(jù)隔震層位置的不同，可以將建筑物隔震設(shè)計(jì)分成以下幾種。
1. 1 建筑地基采用特殊材料隔震
建筑基礎(chǔ)隔震，指的是通過對于建筑基礎(chǔ)進(jìn)行特殊的處理，減輕地震時(shí)建筑受到的地震的作用，從而減少地震對于建筑造成的損害。以往是在建筑的基礎(chǔ)位置交替鋪上砂子與粘土，或者直接設(shè)置砂子或者粘土墊層。在建筑的基礎(chǔ)位置安裝墊層，能夠有效降低地震對于建筑造成的損害。近些年來，相關(guān)部門已經(jīng)加強(qiáng)了對于這個(gè)方面的研究，研發(fā)出一種使用瀝青為原料的材料，使用這種材料進(jìn)行隔震層設(shè)置，能夠起到的良好的隔震效果。
1. 2 建筑基礎(chǔ)設(shè)置隔震
裝置減震指的是在建筑的基礎(chǔ)位置和上部建筑之間安裝特殊裝置，從而減輕地震向上傳遞的作用，其最高能夠減少地震對建筑傳遞的三分之二的能量，但是，裝置減震措施不適合使用在高層建筑設(shè)計(jì)中，由于在高層建筑中，設(shè)置裝置會(huì)增加建筑結(jié)構(gòu)的自振周期，造成無法達(dá)到減震的效果。一般使用的有粘彈性隔震、摩擦滑移隔震等幾種，設(shè)置裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。
1. 3 建筑層間隔震措施
層間隔震這種方法比較適合對破舊的建筑進(jìn)行改造，在施工方面有著操作簡單、易于上手的優(yōu)點(diǎn)。但是和其他隔震裝置進(jìn)行比較，其隔震的效果不夠良好，減震的效果大概只能夠達(dá)到地震能量的 1/10 到3 /10 之間。建筑層間隔震主要是在建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)樓層間隔內(nèi)的設(shè)置減震裝置對于地震能量進(jìn)行削弱，從而減輕地震對于建筑造成的影響，設(shè)置的裝置大致和基礎(chǔ)隔震一樣。
1. 4 建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震
懸掛隔震指的是把建筑的大部分結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行懸掛，也就是設(shè)計(jì)為懸掛結(jié)構(gòu)，通過這種方式，減輕地震的影響，當(dāng)發(fā)生地震的時(shí)候，地震能量不會(huì)傳遞至懸掛的建筑結(jié)構(gòu)，從而有效減小地震造成的損害。建筑結(jié)構(gòu)懸掛隔震方式通常使用在大型的鋼結(jié)構(gòu)中，大型的鋼結(jié)構(gòu)都是使用鋼結(jié)構(gòu)懸掛來達(dá)到隔震的目的。大型鋼結(jié)構(gòu)通常可以分成主框架與子框架，在懸掛體系內(nèi)，子框架通過吊桿或者索鏈懸掛在主框架上，當(dāng)發(fā)生地震的時(shí)候，主框架會(huì)伴隨地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生搖擺，但是，子框架與主框架間有著能夠活動(dòng)的吊桿和索鏈，地震的能量傳到吊桿和索鏈的時(shí)候就會(huì)被削弱，因此能夠降低地震造成的破壞。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的減震技術(shù)
上述提到的幾種措施，主要是對于建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分或者是關(guān)鍵位置做特殊設(shè)計(jì)，或者是使用特殊的材料，或者是安裝減震裝置來達(dá)到減少地震能量的效果。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用到的消能減震技術(shù)，是使用建筑以外的部件，在一定程度上來加大建筑的阻尼，消耗地震產(chǎn)生的能量，避免建筑由于地震而遭受破壞。能夠減小地震能量，起到建筑安全保護(hù)的裝置與元件有很多，一般是各種不同的消能器與阻尼器，通常人們將這些裝置分成滯回型與粘滯型這兩類�，F(xiàn)階段，減震技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，主要有下面這樣幾種情況。
2. 1 新建建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
伴隨人們防震減災(zāi)意識(shí)的不斷加強(qiáng)，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念也隨著得到更新，人們對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的減震設(shè)計(jì)、隔震設(shè)計(jì)給予了更多的重視。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，除了可以對于建筑的基礎(chǔ)部分使用特殊方法進(jìn)行處理外，還能夠通過安裝消能減震裝置或者是使用元件減輕地震對于建筑造成的影響，保障人民的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。
2. 2 對建成建筑的抗震加固
對于建筑的地基進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)的時(shí)候，施工人員需要在建筑正式開工之前就根據(jù)隔震設(shè)計(jì)的有關(guān)措施，對于相應(yīng)的工作進(jìn)行有效完成。
最遲也需要在建筑施工的過程中，在建筑的關(guān)鍵位置安裝有效的隔震裝置。倘若在建筑建成之后，再想對建筑進(jìn)行抗震加固，就需要使用增加阻尼的方式，在建筑結(jié)構(gòu)上重新加強(qiáng)消能減震的裝置。消能減震裝置比較適合用在高層建筑結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)之中，在建筑中，消能減震裝置業(yè)適用于建筑的各個(gè)部位，其使用較為廣泛，不僅僅能夠使用在建筑的上部結(jié)構(gòu)中，也能夠使用在建筑的隔震夾層中。
3 其他的抗震措施
以上介紹的措施是在建筑抗震設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)進(jìn)行考慮的，但是也有一些措施，雖然不常使用到，但是具有一定的效果。本文重點(diǎn)介紹以下兩種。
3. 1 建筑物走向設(shè)計(jì)抗震問題
大家都知道的，地震是因?yàn)榈貧さ倪\(yùn)動(dòng)而造成的，地震和地質(zhì)結(jié)構(gòu)有著十分重要的聯(lián)系。因此，在選擇建筑的建設(shè)地址的時(shí)候，應(yīng)該充分考慮實(shí)際的地質(zhì)條件，對于地震向進(jìn)行有效的分析，使建筑的走向和地震震向盡量保持垂直，避免出現(xiàn)走向平行的情況。從以往的經(jīng)驗(yàn)來講，和地震向保持平行的建筑，其倒塌率更高，相反的是，和地震震向保持垂直的建筑不容易出現(xiàn)倒塌的情況。通過有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，和地震向保持平行的建筑，在地震的時(shí)候，隨著地震波運(yùn)動(dòng)的幅度會(huì)更大，更容易使建筑出現(xiàn)倒塌的情況。
3. 2 無粘結(jié)支撐體系減震問題
無粘結(jié)支撐體系在建筑結(jié)構(gòu)中屬于比較靈活的一種減震體系，這種減震體系是使用科學(xué)的設(shè)計(jì)方式，使得內(nèi)核鋼和外包鋼管之間能夠無粘結(jié)，并且能夠形成一個(gè)自由滑移的層面，在發(fā)生地震的時(shí)候，內(nèi)外鋼之間相互配合產(chǎn)生作用，消耗地震帶來的能量。但是，這種設(shè)計(jì)存在一定的缺點(diǎn)，就是在設(shè)計(jì)與計(jì)算相關(guān)部件的時(shí)候有效十分嚴(yán)格的要求。
在減震體系內(nèi)，內(nèi)鋼承擔(dān)了建筑重量，外鋼能夠達(dá)到配合以及輔助的作用，還能夠避免內(nèi)鋼出現(xiàn)彎曲變形的情況。
4 結(jié)束語
現(xiàn)階段，建筑的抗震問題是人們較為關(guān)注的一個(gè)問題，在很大程度上關(guān)系到了人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，因此，建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對于建筑的抗震問題進(jìn)行充分的考慮，并且使用有效的抗震措施，盡可能減輕地震對于建筑的破壞，保障人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。
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