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摘 要：地震不仅会对建筑物的使用造成影响，而且会对人们的生命和财产安全造成威胁，避免震害是现代建筑建设的重要任务，隔震减震在现代建筑结构的设计中占有重要地位。本文主要对建筑结构减隔震技术应用进行了研究。
关键词：建筑结构；隔震；减振
我国作为多地震国家之一，地震时刻威胁着人民的生命财产安全，带来巨大的损失。由于传统抗震结构存在难以解决的缺陷，人们开始寻找效果更好的结构与技术来实现抗震减震。该技术的出现，意味着建筑结构的加固，抗震能力的提升，面对大地震能减少损失，面对小地震能规避损失。可以说，建筑结构减隔震技术的研究与应用十分重要。所以，本文主要针对此，来介绍建筑结构减隔震技术的意义、相关原理与具体应用。
1.建筑结构减隔震技术的应用意义
从以往数据来看，应用了减隔震技术的建筑与未应用减隔震技术的建筑在抗震能力方面具有明显差异。应用了减隔震技术的建筑在遇到地震时，只会发生轻微的倾斜，建筑物内部的设施、器具等物品都不会造成太大损伤；而未应用减隔震技术的建筑在遇到地震时，会造成严重的破坏，建筑物内部也不能幸免。建筑物容易遭受地震损害的原因，是因为地震能量来自于地层面，地面剧烈振动的时候，会同时引发建筑物的剧烈抖动，破坏也随之出现。应用减隔震技术，能将地震速度反应大幅降低，以极大程度上减少地震对建筑物、对室内设施、对人员的损害与威胁，保障人们的生命财产安全，这也是其意义所在。
2.建筑结构减隔震的基本概念与原理
2.1 建筑结构减隔震的基本概念
通过增强结构件自身变形力与强度来抵御地震的反应力，虽能够起到减震隔震的效果，但却无法完全减少与规避损失。因此，相关工作人员开始研究相应的减隔震装置，依靠该装置，在地震时分离开构件或结构件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动，尽量避免能量被大量传输到建筑结构中，以此保护建筑主体结构。建筑结构减隔震技术不光可以快速提升建筑物的抗震性，还可有效节省建筑结构的工程造价金额。
2.2 建筑结构减隔震的原理
减隔震技术所持有的核心思想为，想尽办法，让建筑物主体结构在发生地震时，能与可能造成结构破坏的地面震动隔离开来。为实现这一目标，采取的方法为延长结构周期，在一定范围内，规避开地震卓越周期，使地震能量尽可能少的传输到建筑主体结构中，以此减少地震造成的损失。
通过研究可以发现，结构周期被延长后，结构位移的相应反应也会增加，这对于结构设计是一种挑战与困难。同时，因为结构自身的柔性，在正常状态下也可能会出现有害振动状况。所以，需要控制这些有害振动发生的可能性，降低结构的变形概率。同时，研究人员还通过增加结构阻尼作用，来吸收地震时产生的能量，以减少建筑结构地震发生时的反应。
3.减隔震技术发展现状
3.1 政府高度重视
现在减隔震中投入了大量的人力、物力和财力，减隔震受到了各级主管部门的高度重视。自20世纪90年代以来，各高校、科研院、设计院、施工建筑单位，在精诚协作的联合攻关下，取得了丰硕的研究成果。在多个研究区建立了试点工程，通过模仿地震来检测建筑物的质量，另一方面，加强有关减隔震的宣传，将减隔震技术应用到现代建筑物中。
3.2 形成完整技术
我国的减隔震技术研究较国外而言起步较晚，所以我国对此的技术研究建立在国外已有的科研成果和经验之上。在逐步探索中，对于减隔震技术的理论系统和研究方法有了一套完整的实用技术。
3.3 高中低层建筑全方位研究
减隔震技术的研究重点往往在高层建筑，我国科学家还对多混砖结构和中低层房屋等进行了全方位的研究，研究的结构模式涉及到了方方面面。
4.建筑结构减隔震技术应用
4.1建筑结构中隔震技术的应用步骤
首先，要依据建筑物的楼层高度和楼层数、以及建筑结构的结构类型与周边场地环境来综合确定其隔震结构方案。一般来说，隔震技术通常是应用在建筑体型比较有规则的低层建筑物中，由于隔震技术本身特点的限制，使得其在高层建筑物中的运用效果不太理想。在分析建筑结构确定隔震方案的选用时，要选择稳定性较好的建筑场地，另外，要保证建筑结构的隔震体系具备良好的抗倾覆能力就必须将风荷载标准值与其他非地震体系的水平荷载标准值所结合而产生的总水平力小于建筑结构总重力的十分之一。其次，要精确的确定隔层的位置。隔震层通常是设立在建筑物结构第一层以下的部位，而橡胶隔震支座应设立在受力比较大的位置上，其规格尺寸、数量的多少、以及在建筑中的分布情况等都应该依据建筑的垂直承载力度、旁侧受力刚度、以及侧向阻尼的要求来计算确定。另外，隔震层在突发性较强较烈的罕遇地震中应该保持其稳定性能，尽量避免出现过大的变形，导致隔震层的永久变形；同时，也要避免隔震层橡胶支座的拉应力情况，保证支座的正常应用状态。第三，要对隔震支座进行精确的布置和选型。先以隔震层的上部结构为基点测算每个建筑隔震支座的轴向力，然后测量出每个隔震支座的直径，进而对其进行合理的平面布置，而在平面布置时要将支座的质量中心与刚度中心点重合在一个核心点上。第四，要准确测算建筑结构的水平减震系数以及在进行隔层设置后各层所承载的地震力。这个过程要依据减震系数来进行可行性的设计，再通过隔震层以上的水平结构地震作用以及抗震系数进行验算，其中，对构件承载力的测算要具备0.5 以上的安全储备空间。第五，要准确的验算隔震层的水平位移以及其下部支座承载力的计算，其中，支座的水平剪力要按照其刚度的适配标准来分配。第六，完成隔震层的橡胶支座设置工作后，要及时验算竖向地震的作用力。除此之外，隔震层顶部的构建设置刚度要充分的满足梁板体系，同时隔震支座周围的梁柱等都应经过箍筋的加密，必要时，还需在隔震层的拐角处设置网状钢筋来确保隔震层的可靠牢固性。
4.2 建筑结构中减震技术的应用步骤
能否有效确定建筑结构的总刚度以及总阻尼是计算建筑结构体系中消能减震力度的关键。分为五个基本步骤来设计: 首先，要依据建筑物的建筑标准原则、所需要的设防烈度、场地周边条件以及突发性过强过烈地震作用下的结构位移控制情况来综合确定此建筑物的减震要求。第二，要依据所用建筑结构材料来分析确定材料构件的断面尺寸大小。第三，要依据建筑结构的类型特征来合理的选择消能器，同时确定其消防器材的分布形式与所需数量。第四，要纵观建筑物整体格局来分析减震抗震的消能设计。最后，在建筑物构建基本完成后，要及时采取必要的构造措施，来保证建筑结构的使用质量。综上所述，相比于传统的抗震结构来说，隔震减震技术的应用为建筑结构的牢固性带来了极大的优越性。它不仅能在突发性震烈度超强的地震中保证建筑物结构本身的完好，还能保护建筑结构内部设备以及居住人员的安全。同时也有研究表明，减震控制下的建筑结构体系是传统抗震结构体系性能的两倍以上，由此可见，隔震减震技术在建筑结构中的大力推广将刻不容缓。
5.未来减隔震技术的发展方向和前景
（1）我国建筑结构抗震已由传统的基于强度设计理念的抗震设计方法转为基于性能设计思想的减隔震技术抗震体系，研究应用建筑结构减隔震技术，对提升我国房屋建筑抗震水平具有重要的意义。（2）建筑结构减隔震技术在中国已经得到较为广泛的研究和应用，基于不同减隔震原理，研发出了各种不同类型的减震和隔震装置，可有效提高建筑结构的抗震性能。（3）中国建筑结构减隔震技术具有广阔的研究和应用前景，但当前建筑结构减隔震技术的应用还存在一些问题，如减隔震体系不成熟、相应的应用规范体系不完善、推广应用存在困难等，还需加强政策的引导作用。未来建筑结构减隔震技术可向混合减隔震体系、超高层、大跨度建筑结构抗震以及标准化、规范化方向发展。
参考文献：
[1]吴崑宇. 浅析建筑结构减隔震技术的应用现状与发展前景[J]. 福建建材, 2018(5): 49-50, 53
[2]王志恒, 商怀帅, 魏磊, 等. 振动控制及减隔震技术的发展与应用 [J]. 建筑结构, 2017(S1): 625-628.