隔震減震控制技術在建筑結構設計中的運用分析

高茹茹

(山西華鼎建筑設計有限公司，山西 太原 030001)

在建筑工程中，隔震減震控制技術能夠在一定程度上降低外界震動對建筑工程結構的影響，通過對隔震減震控制技術進行分析，結合建筑工程項目的實際需求找出相對更加適合的隔震減震方法，進而使建筑工程結構設計質量變得更好。因此，有必要對隔震減震控制技術在建筑結構設計中的應用進行分析，以此來讓隔震減震控制技術真正實現價值優化。

1 建筑結構設計中隔震減震控制技術的價值分析

在建筑結構設計中，為了最大限度提高建筑物的安全性，就必須結合工程項目的實際需求，來加強對隔震減震控制技術的應用，通過分析隔震減震控制技術的潛在價值，使得隔震減震控制技術在實際應用中變得更加具有針對性。

1.1 減輕建筑結構變形

隔震減震控制技術在實際應用中，其最主要的價值就是解決由地震所帶來的建筑風險問題。地震的發生不僅會對建筑物安全造成影響，還將嚴重影響建筑內居民的正常生活。隨著建筑行業的不斷發展，為了降低地震發生所帶來的負面影響，因此我們在建筑工程結構設計中，往往會結合工程實際情況加入隔震減震控制技術。為了讓建筑工程結構質量變得更好，就應該結合建筑工程的實際情況來加強對隔震減震技術的應用，隔震減震控制技術的合理應用可以很大程度上降低地震給建筑物主體造成的影響，進而將建筑結構變形帶來的影響降至最低。

1.2 降低經濟損失

在建筑工程中，抗震減震設備的核心價值就是讓建筑工程結構變得更加牢固，提高建筑物在面對地震時的整體性能質量。隔震減震控制技術在應用期間對于抗震具有良好的效果，能夠有效保障人們的生命財產安全。隨著科技的不斷發展，全新的隔震減震控制技術在應用期間可以有效降低設備維護與更換頻率，進而達到提高經濟性的目的。由于全新的技術設備所采用的材料與技術往往更加先進，因此即便經歷了小規模地震，同樣無需修改與更換，只要能夠降低對設備頻繁更換的依賴，就可以降低對資源的浪費，并提高建筑工程項目的經濟性。

1.3 控制建筑工程成本

在傳統建筑工程中，為了能夠真正實現減震抗震，工程項目往往會增加抗震設備預算，而在實際工程中，因為隔震減震控制技術的特殊性，所以抗震設備所采用的資金往往普遍低于預算資金，如果施工單位未及時加強成本造價控制，就將導致工程造價有所上升。隔震減震控制技術在實際應用中，可以在一定程度上降低工程成本造價，因為以新興技術為基礎的隔震減震控制技術設備所采用的施工材料往往更加先進，所以隔震減震控制技術在應用期間可以避免使用過多的抗震設備，進而讓建筑工程的成本節約效果變得更好。

2 建筑工程結構隔震減震控制技術的應用原理與類型分析

在建筑工程中，隔震減震控制技術能夠有效降低地震帶來的負面影響，通過分析隔震減震控制技術的思路與類型，才能結合工程項目的切實需求找到適合的隔震減震控制技術方法，進而讓隔震減震控制技術在應用中變得更加具有針對性。

2.1 隔震減震控制技術的應用原理

隔震減震控制技術在實際應用中，可以選擇的隔震減震思路大致可以分為3類，不同類別的隔震減震控制技術在應用中能夠發揮的效果各不相同，隔震減震控制技術的主要原理如下：

消能減震在應用期間，可以通過增強建筑結構附加阻力值的防護窗來達到降低建筑結構地震反應程度的目的。特別是耗能結構元件，更是可以對建筑工程結構在遇到地震的情況下完成對地震能量波的消減與吸收，通過吸收地震能量波可以實現對建筑工程主體結構的保護。從隔震減震控制技術的角度進行分析，消能減震可以在建筑結構中，借助建筑上層結構的隔震層發揮消能效果。

機械減震絕大多數指的是無粘結鋼支撐的減震系統，通過建筑工程結構的鋼支撐與外包鋼管的不粘結性，或是在內部鋼支撐上涂抹足夠的無粘結漆，可以有效生成滑移界面，通過在滑移界面中采用適合的機械材料并加強材料尺寸設計與施工，可以完成對內部與外包層的相對滑動，進而避免內部鋼支撐結構在運行期間出現橫向變形或整體、局部彎曲[1]。

在隔震減震控制技術的應用中，蹺動減震非常重要。就目前而言，蹺動減震可以實現對建筑工程上部與下部結構在豎向設計中的不緊固設計，其他減震方法則可以對建筑結構承受地震壓力偏大的支撐結構的不緊固設計。

2.2 隔震減震控制技術類型分析

2.2.1 軟基隔震

隔震減震控制技術的核心價值就是抗震，能夠有效規避地震造成的嚴重危害。通過在地基工程中利用軟材料進行隔震，可以對建筑工程建造期間實現地基質量最大化。隔震技術在應用期間必須開展高質量的隔震設計，隔震設計可以在地震發生的情況下降低建筑工程損失。在建筑工程中，地震隔離設計非常關鍵，隔震設計中，需要考慮建筑柔軟的建筑隔震層，利用柔軟材料進行施工，可以讓建筑工程在施工結束后發揮出保護作用，進而降低地震波對建筑工程造成的損害。相較于傳統砂礫等材料，這種柔軟材料在實際應用中具有極強的隔震效果。

2.2.2 滑移面隔震

在建筑工程項目中，為了讓隔震效果變得更好，就應該在建筑物的基礎上加設隔震設施，隔震設施的應用能夠明顯降低地震造成的損害，隔震設施還可以避免建筑結構被破壞。在實際應用中，可以借助滑移面來加強隔震效果，通過在上部結構與建筑物基礎位置設置滑移面，并在滑移面上使用更多具有較高摩擦系數的材料，這樣就能夠在遇到地震時，讓建筑物在整體水平移動中通過滑移面的摩擦來耗費地震能量，這樣能夠有效阻止地震傳輸，進而讓隔震質量變得更好[2]。

2.2.3 層間隔震

在層間隔震中，層間隔震可以在建筑物層間設置隔震設備，通過在層間位置處安裝可以實現耗能減震的設備，可以在地震出現之后，有效降低地震帶來的負面影響，并完成對地震能量波的吸收。層間隔震可以降低地震對建筑物的損害，因此對于建筑施工方而言，層間隔震是1種簡單且容易實現的隔震效果，隔震技術在應用期間，能夠在低成本的情況下最大限度提高抗震效果。通常情況下，層間隔震在舊建筑物結構改造期間能夠實現效果最大化，而在全新的建筑工程項目中，層間隔震卻無法發揮出應有的效果。

2.2.4 懸掛式隔震

懸掛式隔震在應用期間，可以通過鐵鏈與其他懸掛物將建筑結構懸掛到大型鋼架中，在出現地震后，通常只有極少數地震能量能夠傳輸至懸掛結構中，地震能量傳輸在懸掛結構之后，建筑物的工程結構不會受到影響。所以，懸掛式隔震能夠有效提高人身財產安全性。需要注意的是，懸掛式隔震在應用期間具有一定程度的弊端，懸掛式隔震往往只能在鋼結構中得到應用，所以在很多建筑物中往往存在施工限制的情況。

3 隔震減震控制技術在建筑結構設計中的應用

隔震減震控制技術的應用能夠降低地震災害帶來的負面影響，通過以隔震減震控制技術為基礎，對建筑物加強防護，可以有效保障人們的生命財產安全性，通過加強地震能量波的吸收，能夠將地震帶來的負面影響降至最低。

3.1 工程概況

A市某體育館建筑工程項目整個建筑平面為八角形，南北縱向長度為88.25m，東西橫向長度為76.19m，屋頂高度為27.56m，體育館占地面積為7 868.24m2，建筑面積為17 864.25m2。體育館下部基礎為樁基礎，上部承重結構為預制柱與現澆梁共同組成的裝配式框架。體育館項目于2004年正式投入運行，隨著時間推移，如今體育館的隔震減震效果已經逐漸無法滿足實際需求，因此需要通過對隔震減震控制技術進行分析，以此來實現對體育館隔震減震系統的改造與優化[3]。

3.2 建筑結構設計中隔震減震控制技術的應用策略

在建筑結構設計中，隔震減震控制技術需要從上部結構、隔震體系與下部基礎3個環節來提高隔震減震效果。其中上部結構可以通過隔震層來實現對基礎之間的連接，建筑工程同樣會選擇采用剛性連接，所以在建筑工程中進行隔震減震結構設計時，需要注意切斷上部結構與基礎之間的連接，并通過針對性處理來加強上部切割面的水平剛度參數，這樣便可以滿足工程項目對于上部結構水平剛度的實際需求。

3.2.1 基礎設計

在工程項目中，為了利用隔震減震技術實現建筑物加固，就必須在分析建筑結構的同時，了解傳力情況，只有這樣才能了解隔震結構受力體系對于建筑物加固的切實需求。通常情況下，隨著建筑物傳力途徑的改變，需要針對建筑物基礎開展加固處理，而擴大基礎則是建筑工程相對最為常見的加固方式。如單獨柱基加固可以采用底面四邊擴大加固，條形基礎更加適合雙面加寬，只有結合工程項目的實際情況找出適合的加固施工方法，才能讓加固施工質量變得更好。在基礎施工中，為了讓混凝土連接效果變得更好，應該在混凝土澆筑前開展鑿毛清理，必要時可以每間隔一段距離設置一段錨固鋼筋。

3.2.2 下支墩施工設計

因為基礎隔震結構將會改變建筑物的原有傳力模式，原有墻上的荷載往往會以均布荷載的方式實現傳遞，通過打造基礎隔震結構，需要將荷載集中至隔震支座，所以必須在加固改造中重點關注下支墩承載力情況。在面對已經實現加固改造的基礎時，需要結合軸心受壓柱來進行加固計算，施工期間需要注意開展鑿毛處理，鋼筋施工階段需要加強預埋件放置，通過重點關注新舊結構的連接情況，可以讓施工效果變得更好。

3.2.3 托墻梁與隔震縫施工設計

在托墻梁施工中，需要結合建筑結構特點來選擇適合的托換方法，雙夾梁托換在應用中可以借助墻體兩側夾梁與橫向拉梁來實現輔助施工，施工期間可以結合整體移位托梁來完成施工處理[4]。

在隔震縫施工時，必須確?；炷翉姸葷M足設計值，施工期間需要針對隔震支座周圍進行預留空間，只有這樣才能在地震出現后確保建筑物的上部結構能夠有可能完成水平位移。

3.2.4 隔震支座安裝規劃設計

隔震支座工序簡單，技術要求相對較高，作為隔震加固中的重要環節，隔震支座安裝質量將會直接影響到工程項目的整體隔震效果。隔震支座施工期間，需要優先開展下支墩作業，在隔震支座就位后方能開展上支墩預埋板施工。在隔震支座施工期間，應該重點關注施工材料質量，只有在材料采購、驗收階段加強針對性管理，才能讓后續施工變得更加順利。在選擇橡膠隔震支座的情況下，必須重點關注施工平整性，平整性將會對橡膠隔震墊的性能造成嚴重影響。在連接板的組裝階段，需要安排2個施工人員進行對稱施工，避免因為施工受力不均勻而影響到安裝質量。在吊裝環節需要對吊點進行控制，吊點控制可以避免隔震支座與連接板出現錯位的情況。除此之外，在施工中還需要加強隔震支座的保護措施，以此來達到提高施工質量的目的。

3.2.5 框架柱隔震托換與基礎移位施工設計

在隔震支座上支墩施工期間，應該重點分析新舊混凝土界面的協調性，并針對鋼筋錨固等環節進行加強處理，通過對施工細節進行優化，可以讓施工效果變得更好。在安裝隔震支座時需要注意防護，在施工上部托梁以及樓板處要加強收縮管理，在綁扎上托梁時，需要在托換范圍結合柱高設置焊接箍筋。如果托換柱荷載過大，可以通過托換牛腿縱筋來保證施工效果。

隔震技術在建筑工程中應用為了實現應用效果最大化，就必須主動克服施工階段可能遇到的難點情況。在移位施工環節，新基礎與上部結構需要重點關注隔震構件的植入情況。在新基礎工程中，需要在隔震下支墩頂面預設連接板并留下凹槽，此時可以覆蓋木板以及其他保護措施來加強連接板保護能力。施工上軌道梁與加固底盤同樣需要在上支墩與隔震支座上設置預埋板。在建筑物移位至設計區域后，需要針對預埋板與隔震支座進行校正，并通過機械連接等方式來加強連接能力。施工全程需要針對隔震支座進行保護性處理，只有這樣才能讓施工效果變得更好[5]。

A市某體育館工程項目，通過在加固施工中加強對隔震減震控制技術的應用，并以建筑結構設計為基礎來實現工程規劃，成功在規劃設計階段滿足了工程需求，通過嚴格結合設計方案加強工程加固施工，A市某體育館最終加固效果得到了保障。

4 結語

在建筑工程項目中，隔震減震控制技術的重要性毋庸置疑，通過在建筑結構設計中加強隔震減震控制技術的應用，可以在提高工程質量的同時增強工程項目安全性。相信隨著更多人意識到隔震減震控制技術的價值，建筑隔震減震控制技術將會變得更好。