高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用研究

高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用研究

云浮市安美达房地产开发有限公司广东云浮527300

摘要:现如今随着我国经济快速的发展,从而促进我国建筑行业不断的进步,然而在建筑行业之中,其高层建筑已经是得到了不断的发展,但是高层建筑抗震设计中隔震减震的措施依然是需要引起人们足够的重视。所以本文首先分析高层建筑结构在设计过程中存在的隔震减震问题,其次探究有效的解决措施,并且在此基础之上提出下文内容,希望能够给予同行业工作人员提供出相应的参考价值,只有这样才能加强建筑结构设计过程中的水平,促进建筑企业的发展,为人们的安全提供相应保障。

关键词:高层建筑;结构设计;隔震减震

一、隔震减震结构的相关信息

隔震减震结构中主要囊括了隔震底座的设计和布置、隔震支座和建筑上下部结构的连接、隔震层的柱梁板以及相关的防火措施、隔震措施。在高层建筑工程结构设计中,除了以上结构的施工设计需要考虑之外,还要注意防震缝和水平隔离缝的设置和维修,楼梯、电梯以及挡土墙和坡道等隔震层的设置,还有建筑物结构内部配管和配线等设备的构造和设计,也是高层建筑结构设计工作中必不可少的一部分,这些结构的设计和设定都会直接对建筑物在日后投入运营之后的抗震能力起到至关重要的作用。高层建筑内部不同的隔震减震结构也应该有不同的保护和维修方案,在日常的使用过程中,要有一项针对性较强的维护管理措施,要保证隔震层不管在任何时候都能够正常发挥其所拥有的功能,尤其是高层建筑,采用隔震技术的住宅一定要明确了解其对于隔震层装置和设备维护管理的责任,结构设计者有必要对其进行说明,并给予建筑管理工作者一定的指导和帮助,以此来让建筑管理工作者认识到建筑减震隔震层正常工作的重要性和建筑结构内部隔震结构的特殊性。

二、建筑隔震结构设计

1.建筑隔震体系组成

隔震系统主要由隔震支座、阻尼器、抗风装置、限位装置等。隔震系统一般需具备以下三项基本功能:可以依据支撑上部结构的竖向承载能力以及水平方向耗能进行隔震,另外还具有震后自复位能力。隔震系统主要设置在基础和上部结构衔接的部位,所以也被称为隔震层,建筑隔震主要通过上部结构、隔震层以及下部结构三部分组成。隔震房屋一般会选用叠层橡胶支座进行初步减震,通过利用橡胶支座水平、竖向的刚度和承载力、阻尼比进行减震。我们常用的叠层橡胶支座抗拉屈服强度较低,抗震设计时应尽量避免其受拉,宜通过控制建筑物高宽比来控制结构整体倾覆力矩,防止支座压屈破坏或拉应力超过1Mpa。

2.隔震结构设计方法

隔震设计前要对建筑物的结构形式、荷载等进行分析,在控制成本的基础上确保能够做好目标减震。预估隔震结构所能达到的水平方向的减震系数以及隔震层在地震下的最大移位以确认隔震支座的规格、数量和布置的方式。隔震结构通常采用分部设计法,即将整个隔震结构分为上部结构、隔震层和下部结构及基础,分别进行设计。上部结构计算仍采用传统结构多遇地震下的振型分解反应谱法,水平地震作用下的地震加速度和地震影响系数最大值采用隔震以后的折算值,竖向地震作用不降低;隔震层除满足正常使用状况下竖向承载力要求外,还应满足罕遇地震下的压应力、拉应力以及隔震支座的位移,隔震层与上下部结构的连接构件应进行罕遇地震下强度验算;下部结构应进行设防地震的抗震承载力验算,并按罕遇地震进行抗剪承载力验算;地基基础的抗震验算不考虑隔震产生的减震效应,按本地区抗震设防烈度设计。

3.隔震结构的计算分析

隔震结构计算分析就是要建立隔震和非隔震两种计算模型,模型要按照国际抗震规范要求进行取值,可以参考各地区的地震波,将地震中影响系数最大和峰值加速都录入到防地震数据中,在两种模型都采用相同地震波的情况下,分别利用时程分析法进行剪力包络值计算。对于多层建筑,隔震与非隔震结构层间的剪力最大比值就是水平向的减震系数β。隔震之后的水平地震影响系数最大值αmax1=βαmax/ψ,其中αmax是非隔震的地震影响系数中最大值,ψ为调整系数,常取值为0.8。隔离后的结构设计最小水平地震烈度不得低于6度。例如某一已完成的工程抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速值为0.2g,通过隔震后结构水平地震作用得出,实际的设防烈度为7度,基础地震加速值为0.1g。

4.减震措施

建筑物场地的实际种类一般影响着隔震技术使用,当下的工程实践活动表明,硬土场地比较适合应用构造隔震房屋,在弱土场地构造隔震房屋相反可能会增加地震损害,这主要因为弱土场地通常会过滤地震波内部的高频分量,以此来延长结构周期,增强地震效应。由此可知,选择消能隔震技术之前需全面调查建筑场地,仔细分析。

三、结束语

在当前的高层建筑结构设计工作中,减震隔震措施的采用是防止地震对建筑以及生命财产造成威胁的重要保障,在此,本文主要针对减震隔震结构的设计进行了简单的说明和叙述,希望能对今后高层建筑工程结构设计中关于减震隔震措施的研究和采用提供一些文本上的帮助和思考。

参考文献:

[1]切实加强隔震工程的技术管理[J].袁旭东,鲁风勇.江苏建筑.2018(06)

[2]实用隔震构造设计[J].鲁风勇,刘劲松,吉玲.江苏建筑.2018(01)

[3]隔震层位置对隔震结构地震响应影响分析[J].李元吉.低温建筑技术.2018(05)

[4]减震及隔震层在现代建筑中的应用[J].丁利勇.低碳世界.2016(16)

标签:;  ;  ;  

高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用研究
下载Doc文档

猜你喜欢