浅析隔震技术在建筑结构中的应用王建辉

王建辉

阿克苏塔河源勘测设计院有限公司新疆阿克苏843000

摘要：减建筑隔震技术是通过设置在建筑物的底部或某高度的侧移刚度小、变形能力大的隔震装置组成隔震层，保持上部结构与下部结构隔离，以减小地震能量向隔震层以上的结构传递，从而降低隔震层以上结构地震反应的技术。随着《住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见（暂行）》的颁布实施以及对高抗震性能建筑的需求不断增加，目前，减隔震技术正逐渐应用于高层建筑中。随之而来也不可避免地遇到新的问题和挑战。

关键词：建筑结构；减隔震技术；应用

伴随着城市化水平的不断提高，橡胶等隔震材料性能的提升和有关减隔震技术理论的成熟，高层建筑快速的涌现出来，减隔震技术的推广上升到了一个新的层次上。目前怎样有目的性的对减隔震技术在高层建筑结构当中的应用进行研究，具备非常关键的现实作用，可是不能否认的是在实际应用过程中还是存在一些问题没有解决。

一、减隔震技术的对建筑的作用

近些年来，人们对于建筑防震技术越来越关注，这也使得建筑工程技术人员加大了对建筑结构控制因素以及应用的研究，并且提出了相应的解决方法。目前应用最为广泛的就是建筑结构被动控制。在建筑基础的底部与上部结构之间加入减隔震装置，延长建筑结构的自振周期，减弱震能对于上部建筑结构的损害，达到防震的效果。传统建筑在地震发生时，由于震波从震源传递出来，并且传递到建筑物中，导致了建筑产生了摇晃，特别是水平震波使建筑左右摇晃，对建筑的安全性产生了很大的影响。基于此，减隔震技术就变得越来越重要，建筑工程技术人员通过多年的研究得出，在建筑底部与上部结构之间设立隔震层可以达到很好的隔振效果。隔震层能够有效的隔离震能向建筑上部结构的传递，使建筑物的加速度减小，延长上部结构的自振周期，有效的避开地震的主频地带，消弱共振效应。使建筑结构以及用户的财产都有能得到有效的保护，保证了建筑的使用功能。减隔震技术的使用在不同的地震效应下有着不同的用法，例如：在受到大风影响的常遇地震中，减隔震技术的使用则倾向于保证建筑的水平刚度并且保证建筑上部结构的位移加速度不大，使建筑能够保证自身的使用功能；在罕见的地震中，就应倾向于限制隔震层的水平移动，在这过程中大大消耗了震能，达到减小地震对建筑结构的作用，保证建筑安全。

二、减隔震技术原理

传统抗震技术主要是利用结构本身材料强度和构件的变形能力抵抗地震力，将“小震不坏，中震可修，大震不倒”的基本设计原则实现。传统抗震技术重点在“抗”，建筑物从下而上直接吸收地震输人的能量，地震加速度从下而上不断扩大，建筑物依靠结构构件出现弹塑性变形来消耗地震能量，遭遇大地震的时候建筑物会出现极大的变形，非常容易导致结构损坏或者出现倒塌。

减隔震技术通过在底部设置水平柔性的隔震装置，使结构隔震系统在地震作用下发生较大水平变位，延长结构的基本自振周期，通过隔震层变形消耗地震能量从而保护上部结构。隔震支座支承房屋上部的全部重量，不具备竖向较大变形和恢复能力，故目前减隔震技术仅可降低水平地震作用，并不能降低竖向地震作用。隔震技术立足于“以柔克刚”，在遭到罕遇地震时，运动的能量直接由基础的隔震支座和耗能装置所吸收，作用于上部结构的水平力比非隔震建筑要小很多，从而达到隔震的效果。

减隔震技术在实际应用过程中，需要满足五个条件，一是隔震层必须提供一定的承载力；二是非地震所用的水平荷载不得超过建筑结构重量的十分之一；三是橡胶隔震支座必须具有相应的抗伸拉强度；四是对于建筑物的建造场地应选用稳定性较好的场地；五是对于隔震层的配线，配管等要使用恰当，防止损坏，并且做好有效防火措施。

三、基础隔震装置

1、橡胶隔震支座

（1）天然橡胶支座

天然橡胶隔震支座是由薄橡胶层和薄钢板层交互叠置，经高温、加压并硫化制作而成。天然橡胶隔震支座的特性:①橡胶层与钢板层粘结成为一个整体，钢板的刚度限制了橡胶层在竖向压力作用下的横向变形;②在橡胶隔震层相同的情况下，橡胶单层的厚度决定了橡胶的竖向刚度;③天然橡胶支座具有良好的耐久性，在使用10年后，橡胶仍完好。

铅芯橡胶支座

（2）铅芯橡胶隔震支座是在天然橡胶隔震支座的中心，或非中心加人铅芯制作而成的具有良好耗能能力的隔震支座。

高阻尼橡胶支座

（3）高阻尼隔震橡胶支座是在天然橡胶中添加各种配合料来增加橡胶的滞后损失，降低橡胶的存储模量等来提高橡胶阻尼性能的一种隔震装置。

滑动隔震支座

2、滑动隔震支座是在隔震层设置具有滑动材料的隔震支座，利用隔震支座降低地震力对上部结构带来的影响，保护上部结构的安全稳定。滑动隔震支座的动力学特性:在地震前，隔震支座的整个系统的自振周期与建筑物的振动周期相同，一旦地震开始滑动后，整个系统的振动周期无穷大，能使隔震系统有效地避开地震波产生的共振效应。

混合隔震支座

3、橡胶隔震支座和滑动隔震支座组成的隔震支座就是混合隔震支座。其中，橡胶支座具有较强的恢复刚度，可以使震后的隔震系统恢复到原来的位置;滑动支座具有良好的耗能能力和较大的阻尼，能减小地震对上部结构的能量传递，保护上部结构的稳定。混合隔震支座具有两个自振周期:在地震之前的未滑动阶段，其自振周期为结构自振周期;地震发生后的滑动阶段，其自振周期为橡胶隔震支座的隔震结构周期。在建筑中应用混合隔震支座能够达到安全、经济、有效的要求。

四、对于减隔震技术在建筑结构应用的建议

1、加强减隔震技术在建筑结构中的应用

我们应对减防震技术的应用进行高度的重视，促进建筑工程技术人员对于防震技术的深入研究。并且对于减隔震技术人员给予充分的肯定和支持，对于研究成果积极的应用到实际建筑上，为人们的生命财产安全起到良好的保护作用。各个区域的管理人员对于建筑减隔震技术要给予积极的技术指导以及全面的支持，对于相应的政策等积极的进行宣传与推广，及时的使建筑减隔震积极应用到每一栋建筑当中，保护住户的安全。

2、加强减隔震技术应用管理

对于减隔震技术的应用必须得有专业建筑工程技术人员来实施。在实施过程中，对于应用方案要进行认真筛选，并且制定切实有效的可行性减隔震方案，保证减隔震技术符合建筑结构。施工的所有事项都要进行明确的标注，将减隔震技术的在建筑当中发挥最好作用。上级有关部门对于工程的审查必须细致，对于建筑结构，减减震技术等等各项指标严格审查，必须符合国家规定才予以施工。

3、加强对于施工管理

对于施工的相关事宜都要进行严密的讨论以及审查，对于施工方案的制度更不可马虎，只有完全符合规定才能进行施工，对于建筑隔震装置以及建筑结构都要进行明确的标注，验收通过才可使用。施工结束后需编制建筑减隔震技术的使用说明，并且对其进行验收，验收通过之后即可进入下一施工阶段。建筑工程完成之后，要向有关部门进行备案。建筑隔震支座必须要在有关人员全部在场的时候才能进行抽检，并进行检测，达标后方可使用。

结语：减隔震技术现在已经成为了建筑物建筑技术中不可或缺的一部分，它有着卓越的减震技能。减隔震技术在我国得到了广泛的推广应用，在我国目前的建筑领域均采用了减隔震技术，大大提升了接触物的抗震性能，保障了我国公民的生命财产安全。

参考文献：

[1]张波.建筑结构减隔震技术应用实践微探[J].环球市场信息导报，2017(27)

[2]姜彬霖.减隔震技术在高层建筑基础方面的应用研究[J].四川水泥，2018(2).

[3]雷晓林.隔震技术在高层建筑中的应用探讨[J].中国勘察设计，2017(10)