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2023（8）总第1489期技术探讨与推广关于建筑结构设计中的隔震减震措施刘庆蚌埠市建筑设计研究院集团有限公司摘要：近些年来，我国基础建设以及建筑结构设计行业的发展迅猛，尤其在隔震和减震方面更应予以重视，因为建筑结构设计的重要性不可忽视。
在建筑工作中，合理且科学的抗震措施能够不断提高建筑结构设计质量，发挥重要作用。
只有满足实际建设需求的建筑结构设计，才能进一步提高建筑的安全性和稳定性，保障人们的生命和财产安全。
本文从隔震减震方面入手，对建筑结构设计进行分析，并提出几点有关建议。
关键词：房屋建筑；建筑结构；隔震减震措施引言建筑结构安全性的影响因素千差万别，建筑物的总体设计由多个结构组成。
如果出现某个结构的安全问题，将对建筑整体的安全性和品质构成威胁。
为确保日常生活与工作环境安全无虞，并保障建筑物使用者的人身安全，有必要提高建筑结构设计的标准，高度重视建筑结构安全，以确保施工团队能顺利按照设计图纸进行施工。
一、建筑结构设计中的隔震减震的重要性要充分发挥建筑本身的功能，就要保证其质量，特别是在自然灾害面前，更要充分发挥其防御功能。
在建筑物中，抗震的重点是保证使用者的生命财产安全，相关资料调查表明，地震伤亡主要与建筑物的倒塌和破坏有密切关联，所以建筑物结构的抗震设计非常关键。
同时，我国目前的地震具备一定的随机性，无法确定地震的烈度和时间，因此需要保证地震发生时建筑物保持弹性状态。
当受到强烈震动时，即使建筑物会震动但不会倒塌，减少用户损失。
对于设计师来说，在设计建筑物时，应当充分考虑抗震性能，对其进行改进和优化，以保证使用者的安全。
二、抗震设计基本原则一是简化性。
简化建筑物的结构对进一步提升建筑物的抗震性能有很大帮助。
因此，在将抗震设计列为建筑结构设计时，应尽量简化建筑结构，避免过于复杂的设计。
从设计技术和性能改进的角度，应当预留足够的活动空间来进一步提升建筑的抗震性能。
二是抵抗性。
建筑物的抗震性能是保证抗震性能的关键。
高层建筑防震与减振近年来，随着城市化的发展和科技水平的提高，高层建筑在城市的天际线上层出不穷。
然而，高层建筑面对的一个重要问题就是地震安全性。
地震是一种破坏性力量，对高层建筑的结构和稳定性造成巨大威胁。
因此，在高层建筑的设计和建设过程中，必须针对地震进行防护，即加强防震设计和采取减振措施。
一、防震设计1. 基础设计：高层建筑的基础是支撑整个建筑的关键，因此在设计过程中必须考虑地震荷载的作用。
合理的基础设计可以分散地震能量，减少震动对建筑物的影响。
2. 结构设计：高层建筑的结构设计也是防震工作中的重要一环。
采用抗震墙、钢筋混凝土框架、剪力墙等结构形式可以提高建筑物的整体抗震能力。
同时，利用计算机仿真和模拟技术进行结构分析也是防震设计的常用手段。
3. 材料选择：选择抗震性能良好的材料对高层建筑的防震设计至关重要。
高强度钢材、高性能混凝土等材料可以有效提高建筑物的整体抗震性能。
二、减振措施1. 针对建筑物的自振频率：根据建筑物的自振频率，可以采取一系列的减振措施。
比如，通过调整建筑物的高度、质量、刚度等参数来改变其自振频率，从而减少地震引起的共振效应。
2. 动力减振器：动力减振器是一种被广泛应用在高层建筑中的振动控制装置。
它通过减少或消除建筑物的动态振动，从而降低地震引起的破坏。
常见的动力减振器包括液体阻尼器、摩擦减振器、负质量减振器等。
3. 避震设备：在高层建筑的设计中，可以设置一些灵活的避震设备，如隔震支座、防震橡胶等，用以减少地震能量传递到建筑物的主体结构，保护建筑物的安全。
三、新技术应用随着科技的不断进步，一些新技术也逐渐应用于高层建筑的防震与减振工作中。
1. 三维打印技术：三维打印技术可以制造出形态各异的建筑结构，通过优化结构的设计，提高了建筑物的整体抗震性能。
2. 智能感知技术：利用传感器、控制系统等技术，可以实时监测建筑物的振动情况，及时发现异常，并采取相应的减振措施。
3. 超高层结构材料：随着材料科学的发展，一些新型高性能材料也逐渐应用于高层建筑的结构设计中，如碳纤维、高强度钢材等，提高了建筑物的整体抗震能力。
建筑结构隔震设计的若干问题及相应措施摘要：地震对建筑结构有着较大的破坏作用，为了提高建筑的安全以及质量，必须采取有效的措施提高建筑结构隔震设计的质量，这样才能保证业主居住的舒适性以及安全性。
加强建筑结构隔震设计，可以减少地震的危害，本文对建筑机构隔震设计的背景进行了介绍，还对建筑结构隔震设计存在的问题以及相应措施进行了探讨，希望对相关工作人员有所帮助，提高建筑设计以及施工的质量，从而促进建筑行业更好的发展。
关键词：建筑结构隔震设计问题措施地震是对建筑质量危害较大的自然因素之一，在地壳运动的过程中，会破坏建筑结构的稳定性，而且会造成较大的安全隐患，如果建筑设计人员没有做好隔震设计，可能会在地震灾害中引起较大的安全事故。
地震造成的房屋倒塌事件会造成较大的经济损失，还威胁着人们的生命财产安全，所以，相关人员一定要努力提高建筑结构隔震设计，这样才能提高建筑使用的安全性。
一、建筑结构隔震设计的背景近来年，受到地震灾害的影响，我国出现了较多的建筑安全事故，通过调查分析发现，这些受伤的人员只有少部分是由于地震直接造成的，大部分受伤人员都是由于建筑结构隔震设计没有达到相关质量标准而造成的。
为了减少地震的危害，建筑设计人员一定要提高隔震设计质量，还要做好地震预测工作，提高建筑的抗震性，这样才能保证建筑房屋以及业主的安全。
隔震设计有着较多的标准，施工单位要根据实际情况制定不同的标准，如果选择的标准不合适，也会造成资源浪费问题，不利于提高建筑工程的经济效益。
在选择隔震设计标准时，需要做好地震预测工作，要了解当地的地震性质，这样可以保证地震设计的有效性。
地质活动具有不确定性，在分析的过程中比较复杂，所以，设计人员一定要结合以往经验综合考虑影响因素，这样才能保证预测的准确性。
为了提高建筑的抗震效果，必须提高建筑结构的强度以及稳定性，还要选择性能较强的建筑材料，这样才能保证施工效果与设计要求一致。
在设计时，不能简单的依靠材料的强度，还要遵循自然的规律，这才能应对地震这种自然灾害最佳的方式。
建筑结构隔震与减震设计问题及对策分析地震是极为严重的一种地质灾害，具有极强的破坏力，会严重威胁人民的生命和财产安全。
近些年来随着经济水平的不断提高发展，建筑物的规模不断增大就导致建筑物在设计过程中越来越重视防震效果。
地震来临时，大地的震动会沿着楼层高度自上而下递增，会对建筑物的主体结构造成损害，进而对人民的生命财产安全造成损害，建筑物的减震和抗震设计对建筑物的主体结构具有重要意义。
本文就针对建筑物结构抗震和减震中的一些问题和解决对策进行一定的分析。
标签：建筑结构;隔震与减震设计问题;对策引言：随着目前建筑物高度的不断增加，对于高层建筑物的抗震技术的研究越来越重要。
在高层建筑物的设计过程中充分考虑所设计建筑本身的隔震与减震功能。
采取有效措施抵抗低强度地震也是目前建筑物设计过程中的重点问题，这对建筑物的安全性和稳定性具有重要影响。
目前建筑物的设计过程中仍然存在着很多问题，所以建筑物设计师在设计过程中要对现存问题进行解决，并且提出有效地解决对策。
基于此，笔者提出了以下见解。
1、建筑结构隔震与减震设计问题（1）目前所使用的隔震与减震设计稳定性差根据对我国建筑物目前所使用的抗震设计进行调查显示，我国国内目前所主要使用的为传统土木、混凝土机构的抗震设计。
这样抗震设计的原理就是利用建筑物结构之间的各个构件的承载力和变形能力抵御地震，吸收地震的能量。
这样的抗震结构在短期来看是没有问题的，但是这种抗震结构无法长期运行。
地震所带来的过大的加速度和空间范围的不断变形就容易使建筑物内部发生破坏，混凝土出现裂缝，使得建筑物原有减震抗震的效果受到影响，并且后期维修费用也很巨大。
并且对于这种建筑设计中的隔震效果也甚微，地震对建筑物带来的巨大冲击力使得建筑物上层建筑受到的水平力小于一般建筑，所以隔震层上部的建筑结构不会受到很大影响。
传统的隔震与减震设计的稳定性和安全性较差，难以适应现今发展的需要。
（2）建筑物后期维护工作不足任何事物在建造结束后都需要进行定期的维护工作才能保证各项功能的正常平稳运行。
高层建筑隔震的设计要求随着城市化进程的加速，人类建造的高层建筑也越来越多。
高层建筑不仅可以有效地利用土地资源，同时也是城市现代化和经济文化发展的重要标志。
然而，高层建筑在遭遇地震、风灾等自然灾害时，容易发生严重破坏或坍塌，给人们的生命安全带来巨大威胁。
为此，高层建筑的隔震设计和构造变得至关重要。
本文将从设计要求等方面来探讨高层建筑隔震的设计。
一、设计要求1.工程可行性高层建筑的隔震设计是否可行，需要考虑各种因素，如建筑所处的地形、地质环境、以及高层建筑的结构类型等。
长期的地震活动会导致岩石变质、土壤变形，如果没有进行科学合理的设计，可能会导致工程的失败。
2.安全性高层建筑的隔震设计首要考虑的是人身安全。
工程设计需要满足行业标准和相关法律法规的要求，保证建筑在地震等灾害发生时能够保持稳定，减少对人员和设备的影响。
因此，隔震设计必须具备良好的抗震性能。
3.经济性高层建筑的隔震设计既要保证安全性，又要考虑经济性。
在设计时，需要以最小的资金投入，实现最大的抗震效果。
因此，需要经过充分的费用分析和性能评估，确定适合的隔震方案。
二、设计原则1.按照结构形式选择适合的隔震技术高层建筑的结构形式多种多样，如框架结构、筒状结构等，对应的隔震技术也各不相同。
在设计隔震方案时，需要针对不同的结构形式，选择适合的隔震技术。
2.实现对主体结构的隔离高层建筑的隔震设计要求能够隔离主体结构，将可能产生震动的力量通过隔震装置传递到支座，减少建筑的震动幅度。
3.考虑火灾安全在高层建筑的隔震设计过程中，还须考虑火灾安全。
不少隔震技术会增加建筑结构的火灾风险，因此设计策略应当合理，确保隔震系统不会影响火灾安全。
4.充分考虑起降设备的安全性在设计高层建筑的隔震装置时，还应充分考虑起降设备的安全性。
隔震装置是否会使得电梯、楼梯等起降设备操作困难，是否会影响紧急避险通道使用等等都需要考虑到。
三、隔震设计应满足的性能要求1.能够防止结构破坏高层建筑的隔震设计必须能够防止建筑结构破坏。
高层建筑结构设计中的隔震减震措施摘要：地震是一种极具破坏性的自然灾害，会给建筑物结构造成不可挽回的严重损害。
如今，在经济的发展之下高层建筑越来越受欢迎，如何有效提高高层建筑的抗震性能成为社会关注的问题。
因此，本文从高层建筑结构概念及特征入手，就高层建筑结构设计中的隔震措施阐述了自己的经验，希望能给同行的朋友提供参考。
关键词:高层建筑;结构设计;隔震;减震;措施在建筑结构的设计中，考虑到地震造成的损害，采取有效地减轻损害的对策是抗震设计的课题。
发生地震时，建筑物的安全性和稳定性非常重要，建筑设计人员在建筑物的设计中，需要考虑各种各样的因素，可以使用隔震设计原理来进行隔震设计，针对不同的影响因素所使用的隔振措施也不同，本文针对高层建筑结构中的隔振措施进行了详细的介绍，希望带来一定的指导性作用。
1高层建筑结构概念及特征1.1高层建筑结构类型高层建筑结构按承重体系的不同可以分为框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙混合结构和筒状结构。
此外，还可以根据所使用的建筑材料的不同分为钢结构、混凝土结构和组合结构。
框架结构体系主要是由建筑的结构梁、柱和节点组成;框架结构平面布置相对灵活，可获得较大的使用空间，但结构的侧移刚度较小，在水平荷载作用下的侧移位移较大，对建筑物的正常使用会造成影响。
剪力墙结构体系是将房屋的墙体进行垂直承重和抗横向力的结构体系;可以在墙上打洞，孔洞越大，就越接近框架。
剪力墙结构的横向剪力和横向刚度较大，横向的变形会很小。
房间的墙面和天花板平整，楼层的高度小，比较适合住宅和宾馆等建筑，但其结构的自重比较大。
剪力墙框架结构体系是将剪力墙结构的底部剪力墙或底部几层做成框架的结构体系，这种结构也被称为带转换层高层建筑结构，在底部大空间剪力墙结构中的墙壁，通常把落地剪力墙安排在两端或中间，同时与纵向和横向的墙面围成简体。
剪力墙框架结构具有剪力墙和框架的优点，大大提高了横向结构的水平承载力和刚度，且剪力墙结构的布置灵活性更强。
高层建筑结构隔震设计关键问题【摘要】：本文通过对高层建筑隔震设计中存在一些关键问题展开研究，并就规范中隔震设计方法的存在不足提出了具体的改进建议。
在采用规范设计反应谱展开高层隔震结构分析的时候，应该充分考虑到结构高阶振型带来的影响，不然会大大的降低结构减震的效果。
讨论规范中不同阻尼比的地震影响系数曲线的修正方法，对规范中采取的形状参数以及阻尼调整提出了自己的一点修改建议。
指出在规范中容易导致隔震支座受拉的不合理规定，提出了在改进之后结构布置的原则，此外还对规范中隔震支座面压控制的计算方法提出了具体修正意见。
【关键词】：高层建筑结构；隔震设计；阻尼比
中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：
一.引言
高层隔震建筑相对于多层隔震建筑具有以下主要疑难点：1.高层隔震具有隔震效果与否。
我国规范所提出来的设计反应谱长而且周期段下降十分缓慢，对于长周期的高层建筑，隔震后尽管延长了周期，但是否仍然具备有效的减震效果仍然值得探讨。
2.当结构阻尼比值高于5％时，我国规范中的地震影响系数曲线的阻尼调整系数值偏于保守，这就必然会导致高层隔震结构的地震响应不够准确。
3.高层建筑结构的倾覆效应十分明显，隔震支座也可能会出现拉应力，往往所采用的叠层橡胶支座有着很低的抗拉能力，隔震支座受拉问题是阻碍隔震技术在高层建筑中应用推广的主要罂粟。
4.
高层建筑重力负荷较大而且在遇到罕见地震作用时下竖向构件的轴力变化比较大，隔震支座的水平位移以及面压变化也很大，如何能够合理的控制隔震支座的面压及其稳定性同样是高层隔震设计的十分重要的内容。
本文通过分析上述几个十分关键问题，指出了当前我国规范中隔震设计中相关规定存在的不完善地方，提出有关改进意见，为修订规范提供依据。
二.长周期高层隔震建筑的减震效果
高层建筑结构自身已经有着比较长的周期，高度达到100m的高层建筑基本周期通常在2.5s，采用隔震技术后通常可以将周期延长到3.5s。
依据我国gb5001 1-2001《建筑抗震设计规范》文件的设计反应谱，它的长周期段下降比较缓慢。
除此之外，当阻尼比值高于0.05的时候，地震影响系数曲线的阻尼调整系数也偏于保守。
按照我国规范来计算，长周期的高层建筑在隔震前后的地震剪力变化不是很大，隔震效果并非十分明显，但实际上事实并非如此。
现在我们选择某个高层建筑结构隔震来为案例，分别以动力时程分析法以及等效线性法来计算各自的隔震效果，进而探讨长周期高层建筑结构在进行隔震之后仍然具备良好的减震效果产生的原因。
某各高层建筑结构的主楼地上有23层，隔震层兼作为地下室。
纵向长度达到50.6m，横向长度为26.2m，建筑结构主体高度大于为89.8m，短边方向的高宽比值是3.43，长边方向的高宽比值是1.78，最高处达到97.2m。
它的隔震层的配置如图l所示，采取等效线性分析方法来进行计算得出该结构隔震前后的基底剪力，如表
l所示：
．
由表1 可以看出，依据我国的规范反应谱，隔震前周期为2.35s 的高层建筑，经过采取隔震技术后将周期延长至4.30s，基底剪力的隔震后与隔震前的比值是0.626，减震效果并不是很明显。
表2给出了非隔震和隔震结构在计算时采取不同振型数量情况下x向的基底剪力。
由表2能够看见，非隔震和隔震结构第1阶振型的基底剪力也并不是很大，这也就说明了为何从反应谱上来观察长周期结构的隔震效果并不明显。
然而，隔震结构中的第1阶振型质量的参与系数高达84.5%，采取多阶振型的地震剪力组合之后，最后产生的基底剪力和采用第1阶振型的基底剪力所形成的相差值并不大。
但非隔震结构的第1阶振型质量的参与系数仅仅为51.2%，经过多阶振型地震剪力组合，最后基底剪力则会远远高于第一阶振型的基底剪力。
表2 隔震与非隔震结构在不同振型数量下的地震剪力(x向)
图2给出了非隔震与隔震结构基底剪力随着振型阶数的增加而变化的状况。
由图2能够看出，非隔震结构的地震剪力随着振型阶数的增加而相应的增加，从采取1阶振型时的12579kn增至到采用6阶振型时的31810kn，增加了153%。
但是隔震结构的基底剪力随着振型阶数的增加变化却不大，从采用1阶振型时的7779kn 增至
到采取6阶振型时的8958kn，仅仅增大了15%。
对于长周期的高层建筑，在利用反应谱进行分析隔震效果时，一定要充分的考虑到高阶振型影响修正结果的问题，不然会明显的低估非隔震结构的地震响应，最终降低减震效果。
往往通过合理设计的高层隔震结构，可以具有明显的减震效果。
图2 基底剪力与振型阶数的关系
三.隔震支座面压计算方法
隔震支座在使用正常的状态下会长期承受上部结构的重量。
当发生强烈地震的时候，隔震支座会产生比较大的水平位移现象，这个时候就需要承受地震力以及上部结构重量的共同作用。
对于水平滑移类的支座，水平位移对它的有效承压面积不会产生很大是影响。
但对于叠层橡胶的支座，水平位移则会减少其有效承压的面积，导致承载能力的下降。
在规范中的隔震支座面压验算方法应用于工程设计过程时，存在的主要问题有以下几点：
1采用设计值来计算隔震支座的平均压应力的时候，还应该考虑到地震的作用。
这样的设计方法会致使隔震支座的直径偏差很大，除了加大对隔震层投入资金，此外还增加了隔震层的相应水平刚度，最终对隔震效果也产生不利影响。
2.未按照要求对隔震支座在遇到罕见地震作用下进行面压验算，只是对隔震支座的作了相应的水平变形限制，不能准确的把握隔震支座在遇到罕见地震作用下的稳定性与安全性。
叠层橡胶的支座在承受长期负荷作用时基本未发生大的水平变
形，这个时候竖向轴压的承载能力就会很高，针对第一形状系数s1≥15以及第二形状系数s2≥3的条件下，通常能够达到90mpa以上。
规范所规定的平均压应力限值范围是按照安全系数的方法进行折减，当采取15mpa来作设计限值的时候，它的安全系数能够达到6以上，因此对于长期负荷的作用，只需要验算结构自身的长期负荷带给隔震支座的面压，不需要重新使用设计值来进行验算面压，也不需要考虑地震作用带来的效应。
对于短期的地震作用，叠层橡胶支座会产生水平变形，这个时候就会降低承载其能力。
所以，一定要对叠层橡胶支座进行短期遇到罕见地震作用下的变形与面压验算，只有这样才可能准确的把握其在遇到罕见地震作用下的稳定性与安全性。
四.结束语
1.我国规范反应谱中的长越期段结构地震影响系数值过于偏大，当结构阻尼比值高于5％的时候，它的阻尼调整系数的值也会相应偏大，致使按照反应谱方法计算的隔震结构的地震响应也会显著偏大。
本文对规范反应谱采取的形状参数以及阻尼调整系数都提出了相应的修改建议，在进行修改之后的地震影响系数曲线会对高阻尼以及长周期情况下的过渡更加合理。
2..规范中隔震支座的面压验算方法还存在着不完善的地方，本文建议采取变形关系曲线以及极限面压来作为隔震支座，能够准确的把握隔震支座在地震作用下的稳定性以及安全性。
【参考文献】：
1. 任宗红.高烈度地区的高层建筑结构隔震设计研究[期刊论文]-中国房地产业2011(12)
2. 唐桂云.建筑结构隔震设计中的问题分析[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版）2011(16)
3. 刘慷.高层建筑隔震设计应用研究[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版）2011(23)
4. 谢飚.隔震技术在高层建筑中的应用[期刊论文]-山西建筑2004,30(14)
5. 李明军.高层建筑中的隔震结构[期刊论文]-山西建筑2010,36(14)
6. 丰清良.浅析高层建筑结构中隔震技术的运用[期刊论文]-中国科技博览2010(36)
7. 康锦霞.高层隔震建筑的隔震系统影响因素分析[期刊论文]-山西建筑2007,33(1)
8. 朱波.高层建筑减震与模态分析[期刊论文]-科技广场2011(8)。
