中联西北工程设计研究院有限公司 陕西西安 710077
摘要：近年来地震频繁发生，且强度较高。因此以往只具有单纯抗震设计的建筑物越来越让人担忧，而隔震结构的增加会大幅度减少地震带来的风险。建筑隔震设计是建筑设计的重要内容。建筑物的隔震性能是衡量其安全性能的重要指标。在实际施工中，隔震层的施工，尤其是隔震支座的安装往往会遇到瓶颈，对于一些刚接触隔震层施工不久的施工队伍来说，施工技术方面的不成熟将直接导致项目质量目标难以实现、工期目标被延误、成本目标难以控制。尽管隔震结构施工技术在国内发展时间较短，但是其对抗地震的表现突出，希望能借此让更多人了解隔震结构。
关键词：建筑；隔震设计
引言
从地理位置方面来看，我国恰好处于环太平洋及地中海地震带与喜马拉雅地震带之间，其地震发生频率相对较高。一旦发生地震，就会对社会民众造成人员与财产损害，给社会带来较大的不良影响。因此这就需要加强对房屋建筑的隔震设计，以增强建筑的防震效果，将地震的负面影响控制到最低。
1建筑隔震设计技术路径
1.1设计目标
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定，建筑工程防震减灾实行以预防为主的方针，使建筑经抗震设防后，减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）进行抗震设计的建筑，其基本的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受损坏或不需进行修理可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时，可能发生损坏，但经一般性修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
1.2隔震设计技术思路
建筑隔震系统是通过在基础层或层间和上部结构之间，设置专门的隔震支座和耗能元件（如各类阻尼器和滑板支座等），形成刚度较低的柔性隔层，称为隔震层，使建筑基础和上部结构断开，将建筑分为上部结构、隔震层和下部结构三部分，通过隔震层的隔震支座和耗能元件，延长上部结构的地震基本周期，从而避开地震的主频带范围，使上部结构与地面运动在相当程度上解除了耦连关系，同时利用隔震层的高阻尼特性，消耗输入地震的动能，进一步减小传递到隔震层上的地震作用，从而提高建筑的抗震安全性。隔震设计包括摩擦滑移系统、叠层橡胶支座系统、摩擦摆系统等，目前我国工程中最常用的是叠层橡胶支座隔震系统。这种隔震支座，性能稳定可靠，采用专门的叠层橡胶作为隔震元件，由若干层的钢板和橡胶板相互叠置，经过特殊的硫化工艺粘合而成，其结构、配方和工艺等需要根据具体的地震参数进行专门的设计，属于一种厚型橡胶制品。目前常用的橡胶隔震支座有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等。
1.3建筑隔震层
隔震层的构造一般由三部分组成：下支墩、隔震支座、上支墩。下支墩与基础承台相连，上支墩与上部结构的梁柱相连，上、下支墩中间设置隔震支座。隔震支座具有多种类型，并且各具优势，应视情况应用在不同的建筑、构筑物中。总体而言，隔震橡胶支座有足够高的纵向刚度，满足建筑承载力要求；水平方向的刚度较小，能够满足建筑物在地震时震动周期的延长，有效地吸收地震能量。具有非常稳定的弹性恢复功能，能保证在多次地震后仍能自动复位。就其施工而言，隔震支座的使用，减少了上部结构配筋，对总体工期来说没有较大影响。所以安装和修复相对便捷。且隔震橡胶支座工作环境中无阳光照射，一般情况下，隔震橡胶支座的抗老化性能超过80a。
2建筑隔震设计问题
2.1支座面压问题
建筑物一旦投入使用，隔震支座就需要长期承受建筑结构中来自上部的作用力和地震作用力。这些作用力对于叠层橡胶支座的承压面积影响最为严重，不仅会造成承压面积的减小，而且还会造成承载力的明显下降。根据现阶段的建筑规范标准，需要对隔震支座的设计进行多次反复验算，以保证支座面压影响控制在合理范围内。
2.2隔震支座受拉问题
通常情况下，在地震作用力的影响下，隔震支座所承受的倾覆作用力很有可能会超过自身所能够承受的作用力值。而对于高层建筑物来说，其所承受的竖向荷载力会相对较大，进而引发较为严重的轴向变形，在一定程度上影响高层建筑结构的抗弯和抗剪能力，甚至发生结构的侧向变形。近年来，建筑层高不断增加，又进一步增加了高层建筑物在隔震支座受拉问题影响下发生轴向变形的概率。因此，建筑结构隔震设计过程中需要将轴向受力作为重要的影响因素加以考虑，最大程度上规避建筑结构发生轴向变形的问题。
3隔震建筑物的质量监督与维护
3.1施工质量监督
隔震层的施工质量直接关系着建筑隔震工程的施工质量，因此，需要加强对隔震层的施工质量监督与后期维护工作。其施工质量一般需要有施工方进行自检，然后由监理方进行校核监督。施工质量监督的重点内容主要包括对隔震产品的性能质量资料进行核实，并进行必要的实际抽检工作；在预埋钢板定位，并对隔震支座下部构件浇筑混凝土后，则需要对预埋钢板的轴心位置、标高和平整度等重要参数进行抽查检查，以确保实际施工质量满足设计要求。同时，隔震支座的安装位置、型号、数量等也需要重点检查，使其与设计文件要求相一致。在隔震支座安装完成以后，需要对隔震支座的轴线中心位置和预埋表面平整度进行抽查，其抽查数量一般在10%左右。隔震支座的安装要确保稳定牢固，且支座附近的梁柱混凝土密室不存在蜂窝、麻面和漏筋等缺陷问题。隔震支座的质量要全程监控，避免发生各种损伤现象。并在安装过程中对隔震支座的安装和竖向变形做好施工记录。此外，设备管线、接头等零部件的安装、设置需要严格按照施工要求来执行。在隔震施工完成后，需要严格按照施工及验收规范等要求组织工程验收。
3.2建筑隔震施工维护
对于建筑隔震层的维护，需要根据隔震层的实际施工情况，制定和执行隔震支座的具体检查和维护计划。一方面，对隔震支座的外观及变形情况进行针对性的定期检查，以确保其处于正常的使用状态；另一方面，需要对隔震支座周围的情况进行检查，定期查看是否存在限制上部结构位移的障碍物，一旦发现存在任何形式的障碍物，都需要采取相应的措施加以处理，以保障隔震支座的性能能够得到最大程度上的应用。在日常维护工作中，需要对隔震建筑物的隔震构造周围以及隔震建筑物的入口附近设置专业的隔震警示标记，以提醒业主方和相关人员对隔震层加以维护的意识，尤其是对隔震层部件和隔震层的整体构造。隔震施工维护工作的开展需要遵循国内的建筑规程要求，也需要不断积极引进国外先进的隔震建筑维护管理办法，以制定出适用于现行隔震建筑物的管理办法，为隔震建筑物的后期运行维护提供重要的保障依据。
结束语
本论述分别介绍了减震隔震措施的重要性和隔震结构，大致说明了隔震层的设计过程，重点描述了隔震层的施工工艺。在地震时，隔震层能有效消耗地震能量，对建筑物起到至关重要的保护作用。尤其是民用建筑，更要做好隔震减震措施。
参考文献：
[1]谢伟民，郭启文，陈龙珠.基底隔震建筑结构动力特性辨析［J］.工程抗震与加固改造，2015，37（3）：25-31，43.
[2]周锡元，阎维明，杨润林.建筑结构的隔震，减振和振动控制［J］.建筑结构学报，2002，23（2）：2-12.
[3]牛新柱.高层隔震建筑设计问题研究思路构建[J].建筑技术开发，2020，47（16）：29-30.