建筑隔震和消能减震设计及应用

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月11期   作者:熊伟
[导读] 最近几年,伴随着中国经济以及建筑业的迅速发展,促使建筑消能减震与隔震(减隔震设计技术)设计成为建筑结构设计的关键环节之一。

        熊伟
        中南建筑设计院(宜昌)工程设计咨询有限公司 湖北宜昌443000
        摘要:最近几年,伴随着中国经济以及建筑业的迅速发展,促使建筑消能减震与隔震(减隔震设计技术)设计成为建筑结构设计的关键环节之一。因为中国是地震多发地带的国家,所以伴随着建筑产业规模的持续扩大,建筑技术水平的持续提升,人们进一步严格要求了建筑工程的量。发展及改进中国建筑减隔震设计技术,在很大程度上有利于确保建筑物的总体质量以及安全。除此之外,发展及改进中国建筑减隔震设计技术,还能持续促进中国新型城市化建设进程,因此,对中国建筑减隔震设计技术进行不断创新是非常有必要的。基于此,文章首先对建筑隔震和消能减震设计的意义进行了简要概述,其次将桥梁结构设计中减隔震设计技术的应用作为主要例子,进行了全面的分析与研究,以供参考。
        关键词:建筑隔震;消能减震;设计;应用
        
        
        前言:伴随着中国城市化建设项目的持续发展,经济的迅速发展,科技水平的不断提升,发展及改进建筑减隔震设计技术是保障建筑工程结构设计施工的重要环节。为此,文章首先对建筑隔震和消能减震设计的意义进行了简要概述,其次将桥梁结构设计中减隔震设计技术的应用作为主要例子,进行了全面的分析与研究,希望给相关建筑设计人员提供借鉴。
        1建筑减隔震设计的意义
        通常而言,消能减震设计与隔震设计,就是使用消能减震与隔震装置,通过更改建筑结构的力学性能,以便将抵抗地震作用的效果更好地发挥出来。伴随着建筑业的突飞猛进,城市化建设进程的不断推进,人们开始越来越重视建筑物的质量情况以及抗震性能,所以发展和改进建筑减隔震设计技术,不但能确保建筑结构抗震设计工作的顺利实施,保障抗震建筑施工质量,而且还能帮助设计者持续提升建筑减隔震设计技术水平,同时帮助设计者持续提升建筑减隔震设计效率。设计者应引进先进的减隔震装置以及使用可靠的减隔震设计方案,以此来提升建筑的抗震性能。发展和改进建筑减隔震设计技术,不但对提升建筑物抗震的有效性有着重要的现实作用,还能促使设计者可以顺应时代发展潮流,更好的洋为中用,推动中国建筑减隔震设计逐渐朝着新的发展发现前进。除此之外,发展和改进建筑减隔震设计技术还可以为结构设计者改进建筑结构设计技术提供有效的指导,降低建筑减隔震设计工程造价。如此一来,不但能大大改进建筑减隔震设计质量,不断推进中国建筑减隔震设计进程,而且还能为建筑减隔震设计工作的开展营造良好的工作环境和氛围,最终为提升中国建筑业的市场竞争力贡献一份绵薄之力。
        2减隔震技术在桥梁结构设计中的应用
        2.1设计原则
        桥梁设计应该以国家标准和行业规范为基础,要严格按照规范要求进行设计,按照规章制度开始施工,只有严格执行这些标准才能有效的提升桥梁的抗震性能,降低地震对于桥梁结构所造成的损坏,切实的提升桥梁工程的质量与安全性。在进行设计的过程中,需要从以下的几点出发。
        桥梁设计工作开始之前,设计人员需要进人到施工现场中进行详细的地质勘察,并且需要进行全面的规划设计,只有这样才能确保桥梁设计方案更加的科学与合理,才能将该桥梁工程与当地的环境达到和谐统一的效果。对于桥梁结构设计中的抗震技术应用,要综合分析各种影响因素,发挥出抗震结构的效果,提升勘正性能,最终保证桥梁运行的安全性。
        根据桥梁的设计规范选择了减隔震技术,在应用之前需要通过合理的计算以确定其抗震性能是否能够达到安全性的要求,要将其所具备的抗震性能发挥出来,必须要能够抵抗地震灾害的冲击,具备较强的抗震效果。只有满足了这一方面的要求,才能开始减隔震部分的施工。在具体施工的过程中,还要根据工程的实际情况选择合适的减隔震施工设备,要保证最后的施工效果达到我们所要求的抗震性能,否则就需要转换施工方案。
        在开始了减隔震技术结构的设计之后,还应该从震后结构的修复与处理的角度出发。如果在桥梁施工的位置上出现了地震的问题,在地震发生之后,桥梁结构会发生一定的偏移,此时就会导致桥梁的性能受到了严重的影响。因此,地震发生之后,技术人员需要深人到现场中针对桥梁进行全面的勘察与计算,分析其使用性能是否能够满足要求,同时组织人员进行必要的结构修复,从而可以恢复桥梁的性能,达到抗震的要求之后才能投人继续使用。


        2.2应用措施
        2.2.1设计隔震装置
        对隔震设计的装置与运用必须要高度重视。全面推进我国桥梁结构工程建设。在对桥梁结构工程进行开展的过程中,注重隔震设计是稳定桥梁的基础,能高效支撑桥梁工程的总体结构。隔震设计装置应具有一定的牢固性,以避免装置因气温变化而变形。对弹性反应谱法进行运用,对隔震装置等效刚度以及阻尼进行计算。隔震设计专业人员应对桥梁工程设计原则进行全面掌握,选择与桥梁结构相融合的隔震装置,与此同时依据桥墩刚度相等的准则,掌握和预测桥梁结构发生振动时的地震反应,隔震装置能在最短的时间内尽快消除地震,使高频高荷载的桥梁结构减少变形,避免振动,避免对整个桥梁工程的进一步破坏。
        2.2.2分层橡胶支座
        这种结构形式主要是使用橡胶薄皮与钢板较交叉之后所形成的,通常的结构形式为圆形或者矩形。在进行桥梁设计的过程中,要结合桥梁的实际情况采取分层处理的方式,需要保证上下两个部分不会存在有较大的水平剪力。分层橡胶座在受到外力的作用之下会直接变形,从而可以产生加到的阻尼,此时这部分结构的阻尼比较小,所以在设计的过程中还需要适当的加人阻尼器以增加阻尼系数。
        2.2.3滑动摩擦式支座
        该结构是由不锈钢与聚四氟乙烯所构成,并且其摩擦系数比较小,主要的工作原理就是利用上下结构来将外力吸收,在遇到外力之后发生变形就难以复位,并且整体结构的稳定性比较差,需要配合阻尼器来使用,否则该结构的抗震效果会比较差。
        2.2.4刚阻尼器
        该结构的主要工作原理就是利用结构的塑性变形以吸叨妙卜力,这种结构形式成本较低,并且可以在较长时间内使用,抗震性能也比较强,在实际使用的过程中一般都需要与橡胶隔震制作组合使用。
        2.2.5铅芯橡胶支座
        这种结构形式主要是在橡胶制作的中间结构位置上加人了高纯度的铅芯以提升整体结构的阻尼性能。由于该结构的雷雪性能非常好,屈服力比较小,并且具备良好的塑性,所以在与橡胶支座联合使用的过程中,具备非常强的抗震性能。在地震发生之后,该结构中的铅芯会有屈服现象,刚性会直接降低,增加了周期,从而可以将地震所产生的外力降到最低,并且在该状态之下,高纯度钢芯也会逐渐的恢复到原有的刚度上,形变也会比较小。该结构的稳定性极强,可以更好的吸收大部分的地震能力,所以具备较强的抗震效果。
        结束语:
        总而言之,作为中国国民经济发展的支柱型产业,建筑行业发挥着重要作用,而建筑减隔震设计技术与建筑物的抗震性能对建筑业的发展有着深远的影响。因此,相关设计者需对建筑减隔震设计关键点、相关基本原则及实际应用范围进行全面掌握,以便对建筑减隔震设计体系进行持续完善。设计者应依据结构的实际情况持续改进建筑减隔震设计简图,同时建立减隔震的科学结构模型,并将其科学的运用到具体工程建设中,推动中国建筑发展水平可以赶上国家经济建设步伐,减少自然灾害对国家经济以及人民财产带来的损失。
        参考文献:
        [1]贺健,张胜利.防落梁装置对隔震桥梁地震相应的影响[J].城市道桥与防洪,2019(5):59-61,80.
        [2]秦慧,张润钢.公路桥梁隔震技术与设计初探[J].科技信息,2020(3):295,330.
        [3]唐家祥.建筑隔震与消能减震设计[J].建筑科学,2012(12):75-79.
        [4]何仁杰.建筑物隔震与消能减震设计的发展[J].中国建筑学报,2014(15):112-113.
        [5]霍利兵.桥梁结构设计中减隔震技术的应用分析[J].门窗,2014(12):264.
        
        
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: