高层建筑隔震结构的设计与施工技术研究摘要：在历次地震中，地震的强破坏力显而易见，地震对人们的生命和财产安全产生了严重影响。因此，建筑的整体安全和抗震性能是建筑工程设计的重要内容。现阶段，减轻地震对建筑结构损害的有效方法就是隔震和消能减震，当建筑结构采用隔震减震技术后，地震对其损害明显减轻，虽然此种技术会使工程造价有一定程度的提高，但随着我国经济和科技的发展，隔震减震技术的必要性和可应用性日益突出。以往建筑工程实践经验证明，消能器能够增加建筑结构的阻尼，通过效能器使风荷载作用下的结构位移等地震反应得到减轻，能够达到建筑消能减震的目的。另外，国外历次强震经验表明，延长结构的自振周期的隔震方法能够有效减小结构的水平地震作用。 /1/view-12178144.htm关键词：高层建筑；隔震结构；设计；施工技术引言：由于社会需求的多样性、土地有限使用和集约化服务，高层建筑越来越多，外形也变得越来越复杂，从而导致抗震分析和抗震设计变得越来越困难。中国是一个多地震国家，许多研究人员和工程师都对高层建筑的抗震性能进行了深入研究。1、建筑结构的隔震与减震技术一般通过巧妙应用建筑的阻尼与地震能量之间的关系实施建筑减震。建筑的阻尼的增加能够对地震能量起到较大的消耗作用，减震措施正是通过增加建筑的阻尼来实现消耗地震能量的目的，使建筑的主体结构受到震害得到避免和减轻。关于对消能部件个数的设置、具体位置设置等布置问题，需要经过仔细分析和计算。通常在结构的两个主轴方向设置消能构件，能够达到附加两个方向的阻尼及刚度的目的。少数情况在结构变形较大的位置设置消能结构，使整个建筑的阻尼得到均衡，使地震能量被分散，从而提高整个建筑物抗震性能，达到保证建筑物安全的目的。隔震措施具有时间限制，要在建筑工程开工之前就做好隔震设计工作，最迟也不能超过建筑施工时，对某些关键部位进行隔震设置。使用隔震措施的部位具有一定选择性，通常情况下，只在建筑的基础部位和关键部位进行隔震设计。减震措施没有使用时间限制，它不仅能在建筑动工前对建筑的基础部分进行处理，在建筑物设置局部减震措施，而且能在建筑物竣工后起到一个加固措施的作用，使建筑物阻尼得到增加，从而达到减震的效果。减震措施的适用范围较大，适用范围不仅包括建筑物上部结构，而且包括了设隔震夹层。作为减震技术，其作用机制是通过将建筑物结构进行相关元件的布置来进行消能减震装置的附加，使结构的阻尼比增大，来对预估的建筑结构变形进行管理，地震能量来临时，附加消能装置能够吸收掉部分能量，对建筑主体结构起到保护作用，使之不至遭到地震的严重破坏。大量相关研究表明，建筑结构使用消能减震显著提高了建筑的抗震性能。减震结构的种类较多，本文主要对无粘结支撑体系及跷动振动控制技术两种减震技术进行介绍，此两种体系是较为常见的减震技术，与除此两种之外的建筑结构减震技术相比具有更加激烈快速的地震反应。无粘结支撑体系是将无粘结漆涂抹于内钢支撑与外包混凝土之间而成滑移界面，内钢承担建筑物，外钢进行辅助，通过内外钢的协同效果对地震能量进行消散。此种减震技术对各个相关部件和减震结构的设计计算要求极高，造成技术难度较大，不易操作的缺陷。跷动减震技术是竖向地将建筑结构、建筑的地震力较大柱、竖向连续墙等部分与下部基础不坚固处理，这样一来，在强烈的地震作用下，相对较为薄弱的构件、结构可不至遭到严重的损坏。2、不同部位的隔震减震措施建筑物场地种类往往会对隔震技术的使用产生较大影响，已存在的大量工程实践显示，硬土场地更适合建隔震房屋。弱土场地所建设的隔震房屋地震损害反而会被扩大，这是因为弱土场地会过滤地震波的中高频分量，从而使得结构的周期增加，进而延长了地震效应使得地震效应不减反增。可见，应用消能隔震技术前，应对建筑场地进行仔细的调查和分析。2.1隔震地基材料。对于不同的建筑物所采用的地基材料不同，这也是地震波的反应区别的原因之一。可以采用特殊材料对建筑物地基进行处理的方法，以此来削弱地震波，从而使建筑物在地震中的震感有弱化效果。在传统的建筑物中，通常采用粘土和砂子进行基础部分垫层，然后也有人使用糯米垫层研究抗震，长期的发明研究与试验表明采用以沥青为原料的新型材料进行隔震层设置具有优良的隔震效果。2.2基础隔震结构。基础隔震是指在建筑基础部分消耗地震波，使之难以传递至建筑上部结构，在一定程度减少或消除地震对于建筑上部结构的损坏。常在基础与上部结构间设置隔震装置，相较于高层建筑，外形规则的底层建筑使用隔震装置的效果更好，出现这一现象的原因在于高层建筑结构设置隔震装置过程会延长建筑结构的自振周期，从而出现隔震效果弱化的现象。现阶段关于基础隔震的进步与发展日益趋于多样化与完善。2.3层间隔震装置。层间隔震的初衷是在原结构上安装耗能减震装置，该装置由质量和隔震支座组成，地震来临时，装置隔震和质量减震共同协作用于吸收地震能量，消弱地震损害，使地震对建筑结构的影响降低。总的来说，抗震技术结合隔震技术即为层间隔震。但是层间隔震的减震效果比基础隔震技术的减震效果差，低20%左右。虽然层间隔震技术没有非常明显的效果，但此项技术就有广泛的应用范围，不仅能够用于新建建筑物，而且能对既有建筑物进行加固。隔震装置的支座材料可选用橡胶，通过改建结构夹层或原结构隔热层，就能达到减震的目的。2.4悬挂隔震。悬挂隔震的原理是阻止地面的地震波传递至建筑主体结构，防止主体结构受到损坏。可见悬挂隔震装置结构很大部分的质量甚至是全部质量均悬挂在地面上，地震到来时，建筑结构上层的分离导致无惯性力产生，从而达到显著隔震的目的。悬挂隔震技术适用范围没有其他技术的应用范围广泛，钢结构，大型钢结构是其主要的使用结构，又分为主框架和子结构两部分，悬挂子结构，主框架结构便与子结构分离。当地震波到达悬挂部位时，地震能量大大减少，有效控制了地震的传递，减少建筑在地震中的损害。2.5建筑走向垂直震向。经验表明，地震震向直接关系到建筑在地震中的受损程度，平行于地震震向的建筑物相比垂直于地震震向的建筑受到更严重的损害。此处的地震波运动方向用地震震向表示，当建筑物与地震波运动的方向相同时，相较于垂直于地震波方向的建筑来说，其运动幅度更大，所有震害更惨重。地震与地质结构关系密切，在建筑物的抗震减震设计中应要关注这一点，充分考虑建筑所在地的地质情况，仔细研究该地的地震震向，尽量保持建筑物的走向与垂直于地震方向，从根本上降低地震对建筑的危害。结语：关于建筑的隔震减震方面的设计应重视以下三各方面，一方面是要对建筑隔震装置构件的每一项性能参数进行仔细的检验测定。第二方面是对建筑隔震减震继续拧设计时，应详细注明装置的具体注意事项，装置的安装、检测等流程都应严格按规程进行规范，确保隔震减震装置的各项性能。第三方面是要将意隔震减震装置的设置部位精心设置，最好方便进行随时检查与更换工作。参考文献：1商昊江，祁皑.高层隔震结构设计方法研究J.福州大学学报（自然科学版），20122吴丰明.高层建筑中后浇带的设计与施工技术探讨J.黑龙江科技信息，20123潘东辉，于国友，张德强.隔震高层结构的悬臂梁模型的地震反应研究J.工程力学，2012