摘要:在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的推動下，建筑行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，隨著人們對建筑功能的需求越來越多樣化，建筑工程的規(guī)模、難度都在不斷增加，同時對建筑結(jié)構的安全性也有著更高的要求。在現(xiàn)階段城市現(xiàn)代化建設發(fā)展的過程中，大多以高層建筑為主，與傳統(tǒng)的建筑形式相比，高層建筑在建筑抗震方面就有著很大的不同，傳統(tǒng)建筑的抗震結(jié)構設計已無法滿足當前高層建筑結(jié)構的抗震需求，因此，出現(xiàn)了新型的隔震減震控制技術。本文主要對建筑結(jié)構設計中的隔震減震控制技術進行詳細分析。

　　關鍵詞:建筑結(jié)構設計;隔震技術;減震技術

　　引言

　　由于使用功能變更、規(guī)范修訂、區(qū)域抗震設防烈度變化等因素，我國大量既用建筑在改造時往往難以滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范或抗震鑒定標準的要求，需要進行抗震加固。消能減震加固技術改變了傳統(tǒng)抗震加固思想，引入消能器(阻尼器)，消耗地震輸入建筑的能量，降低建筑物的地震反應程度，為抗震加固的開辟了一條新途徑，自1998年，國內(nèi)已有大量建筑的抗震加固采用了消能減震技術。基于性能的抗震加固方法是根據(jù)既有結(jié)構重要性、業(yè)主要求或結(jié)構加固自身需求確定一個適當高于現(xiàn)行規(guī)范(標準)要求的性能目標，運用彈塑性抗震分析方法確定結(jié)構罕遇地震下的性能水準，進而采取合理有效加固措施，達到既有建筑的抗震加固目的。

　　作者：鄒 磊

　　1建筑結(jié)構設計中隔震減震基本原理

　　隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構抗震設計已經(jīng)無法滿足當前階段的抗震需求，為了提高建筑結(jié)構的抗震能力，加強對新型建筑抗震技術的研究力度，一種以減震、隔震為手段抗震設計思想，得到了快速的發(fā)展，同時也被廣泛地應用到建筑施工中。對于減震技術來說，其主要原理就是在建筑結(jié)構內(nèi)安裝附件裝置或者是子結(jié)構，通過這樣的裝置能夠?qū)⒌卣鸢l(fā)生時產(chǎn)生的能量向上層結(jié)構進行傳遞，從而能夠達到阻隔能量的效果，在傳遞能量的過程中，可以通過結(jié)構之間的反作用力來減少上部結(jié)構的地震反應。

　　建筑論文范例：隔減震技術在既有建筑加固中的應用與選擇

　　對于隔震技術來說，其主要原理就是將隔震支座以及阻尼器等裝置安裝在建筑物上部結(jié)構與基礎結(jié)構之間，從而在一定程度上使建筑結(jié)構的周期延長，使阻尼增大，這樣就能夠使地面運動在向上部傳遞的過程受到阻礙，從而使上部結(jié)構受到地震作用的影響大大降低。當前階段，使用最多的就是消能減震技術，就是通過將消能裝置設置在房屋結(jié)構內(nèi)部，并在適當位置加裝阻尼器，從而得到降低或者消除地震反應的作用。

　　2基于性能的消能減震加固基本思路

　　2.1消能減震加固消能器的選擇

　　消能器是消能減震加固中的關鍵裝置，應具有適應結(jié)構的變形能力，需要滿足罕遇地震下結(jié)構的變形，在結(jié)構變形過程中消耗地震輸入建筑的能量。消能器可分為速度相關型、位移相關型兩大類。速度相關型消能器包括黏滯消能器和黏彈消能器，位移相關型消能器包括摩擦消能器和各類金屬消能器，屈曲約束支撐屬金屬型消能器。選擇消能器時，需根據(jù)被加固結(jié)構的需要選擇。現(xiàn)有建筑的水平側(cè)向剛度較小，地震下變形較大的結(jié)構，采用金屬消能器或摩擦型消能器，它們不僅能提供附加阻尼，還可提供附加剛度，小震下能夠更加有效地解決變形問題。

　　解決結(jié)構不規(guī)則性，金屬阻尼器中的屈曲約束支撐效果最佳，可以通過布置支撐使結(jié)構平面扭轉(zhuǎn)效應或上下層剛度突變滿足規(guī)范的限值要求。單跨框架采用金屬消能器加固后，消能部件能夠起到“抗震墻”的作用，同時又具有良好的延性性能，還可以解決單跨框架結(jié)構抗震冗余度低的問題。黏滯消能器則可有效提高結(jié)構阻尼，降低結(jié)構地震作用，既適用剛度較大的結(jié)構，如框架剪力墻結(jié)構，也適用較柔的結(jié)構，如框架結(jié)構。

　　2.2建筑物地基使用特殊材料進行隔震

　　在建筑物基礎隔震工作開展的過程中，最關鍵的就是要將隔震層變成一個柔性的底層，這樣在地震災害發(fā)生時，就能夠?qū)Φ卣鸩ㄆ鸬揭欢ǖ南魅跣Ч�，從而能夠使地震釋放出來的能量減少，降低地震對建筑物的破壞。傳統(tǒng)的建筑抗震中，是通過在建筑的基礎部分交替鋪上砂粒以及黏土，或者是通過直接鋪上黏土以及砂粒墊層的方式來起到一定的隔震作用。

　　2.3建筑物基礎設立隔震設施減震

　　該隔震方式是通過在建筑物基礎以及上部建筑之間設立特殊的設備，來達到一定程度的隔震效果的，通過這種隔震設置方式，能夠?qū)Φ卣鸬南蛏蟼魉推鸬揭欢ǖ淖璧K作用，從實際情況來看，最高可使地震發(fā)生之后向上部建筑結(jié)構傳送的能量降低2/3，但是這種隔震方式在實際使用中也存在著一定的弊端，就是由于該設備會導致建筑結(jié)構本身的自振周期延長，因此，不適用于高層建筑的抗震設計中。當前階段常見的隔震形式有粘彈性隔震、摩擦滑移式隔震，常見的隔震裝備有橡膠墊和橡膠板等。

　　2.4設計思路、過程和要求

　　根據(jù)建筑物的結(jié)構形式、使用功能、加固需求等，確定不同地震設防水準下的性能要求，以此確定加固方案，進行加固設計。這樣能有效控制不同水準地震作用下建筑物的破壞狀態(tài)，實現(xiàn)加固時的性能要求。基于性能的消能減震抗震加固設計步驟如下：(1)對既有建筑進行抗震鑒定，確定建筑是否滿足抗震鑒定標準的要求。這個階段主要是了解結(jié)構多遇地震下的承載能力和抗震措施情況。(2)既有建筑現(xiàn)存抗震能力分析，這個階段需采用彈塑性分析的方法，確定既有建筑罕遇地震下能夠達到的性能水準，為制定性能化目標提供依據(jù)。(3)根據(jù)(1)(2)項評估的結(jié)果以及加固后結(jié)構的使用要求，確定加固性能目標。多遇地震彈性是基本要求，因此性能目標主要求是罕遇地震的性能要求。

　　2.5黏彈性阻尼器

　　為了保證建筑工程結(jié)構的穩(wěn)定性，相應的建筑企業(yè)以及設計單位需要根據(jù)實際情況選擇合理的減震技術，這可以在一定程度上提升整個工程的穩(wěn)定性，可以在選擇合理性技術措施的基礎上有效使用黏彈性阻尼器，其是被動減震裝置，在實際的應用過程中屬于速度相關型，其原理主要是通過利用阻尼材料特殊的滯回特性從而增加結(jié)構的阻尼，這可以降低結(jié)構在外力施加振動作用下的效應，從而達到一定的減震效果。在建筑工程中，如果建筑結(jié)構受到外界影響而發(fā)生振動，黏彈性阻尼器則會開始工作、耗能，其具備良好的耗散能量的能力，其可以使黏彈性阻尼器的力位移滯回曲線接近橢圓。在實際的應用過程中，相應的建筑企業(yè)以及設計單位也要立足于實際，對影響?zhàn)�彈性材料性能的因素進行分析，其中主要涉及頻率、溫度以及應變幅值。

　　3減震技術的發(fā)展趨勢

　　隨著建筑企業(yè)以及設計單位對減震技術的應用范圍不斷增大，建筑行業(yè)為了進一步提升工程項目的整體質(zhì)量，對減震技術的應用效果也進行了深入分析，通過大量的研究和文獻表明，在工程中可以應用黏滯阻尼結(jié)構、黏彈性阻尼結(jié)構和金屬耗能結(jié)構減少外力作用下結(jié)構的動力反應，這可以使耗能能力得到增強，降低層間剪力、層間位移、頂點位移、頂點加速，提高抗震性能。為了進一步發(fā)揮出減震技術的優(yōu)勢，相應的建筑企業(yè)以及設計單位就需要對其發(fā)展趨勢有一個全面的掌握，以此才能夠在實際工程中減少或盡可能避免地震災害。

　　結(jié)語

　　消能減震加固技術具有概念簡單、加固效果顯著、施工方便等優(yōu)點。結(jié)合性能化設計，可滿足業(yè)主預定的性能目標要求，還可以通過消能減震技術大幅提升結(jié)構的抗震能力，解決一系列的構件加固難題，將是結(jié)構抗震加固設計的一種趨勢。

　　參考文獻：

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