建筑结构隔震和减震措施探讨
摘 要： 地震属于破坏性极强的自然灾害之一，一旦发生，不仅会影响建筑物的正常使用，严重情况下还会对人民的生命财产安全造成极大威胁。因此，深入研究建筑结构隔震、减震措施十分必要。文章从建筑结构隔震与建筑减震措施两方面展开探讨，以便为广大建筑工程单位、建筑结构设计人员提供结构设计参考，最大程度减轻地震对建筑物造成破坏，保障人民生命财产安全。
关键词： 建筑结构；隔震措施；减震措施
建筑物的抗震性能已经成为建筑工程的基本指标，需要建筑开发商、建筑结构设计人员予以足够重视。虽当前我国相关人员已经在建筑抗震功能设计方面投入较多精力与资金，但所能达成的建筑抗震效果扔不尽如人意，无法切实保障人民在地震灾害中的生命财产安全。而究其原因，主要是由于建筑结构设计不尽合理所造成的，需要建筑结构设计人员、建筑施工人员加强探究与创新，采用多种隔震、减震技术，以提升建筑结构的抗震效果。
1 建筑结构隔震措施分析
1.1 建筑物地基基础隔震措施分析
地基是受地震影响最为直接的部分，因此，针对地基进行隔震处理是最为直接、有效，以及快速的处理方法。通常，建筑结构设计人员可通过铺设垫层，达到削弱地震波的目的，从而将地震对建筑结构造成的危害控制在最低，该方式的实现原理为设置中介层，消耗地震带来的破坏力。随着建筑行业的不断发展，建筑垫层材料已经从最初的粘土、砂子，发展至如今的沥青材料，垫层所达到的隔震效果也在不断提升。
另外，地基基础层隔震措施除了上述的垫层处理方式之外，设计人员还可通过在建筑物基础部分与上部结构部分之间设置隔震层的方式来实现。其主要是为了限制地震作用向建筑物上部进行传递，通常在经过这一处理之后，地震对上部建筑的影响将可削减 2/3 以上。但是该隔震方式在现代化高层建筑中却并不适用，因为其将造成建筑结构自振周期的延长，加大建筑物自重，并不利于削减地震危害。所以，在进行高层建筑隔震处理时，建筑结构设计人员可设置摩擦滑移隔震、粘弹性隔震装置来实现，这些方式更为灵活，可根据建筑施工实际情况进行针对性选择。
1.2 建筑物层间隔震措施分析
层间隔震方式通常不仅应用于新建建筑工程中，还常被用在旧建筑物改建工程中，其操作简便、资金投入较小，但是相比地基基础隔震处理方式而言，该方式所能达到的隔震效果较小，采用该隔振方式建筑物在地震时受到的地震影响可降低1/10 到 3/10。层间隔震并不直接作用于建筑整体结构之上，其主要是通过在建筑各层间隔位置设置隔震装置来予以实现的，实现原理是地震波经过层间隔震装置时，消耗地震波能量，从而最大程度较低地震危害。
1.3 建筑物结构悬挂隔震措施分析
结构悬挂隔震措施较为新颖，对建筑结构设计师的要求较高，但其所能达到的隔震效果也是非常强的。该隔震措施主要是指将建筑物结构的绝大部分或全部都通过特殊工艺悬挂起来，使结构与地面分离，以确保在地震发生时，地震波能量不会通过地面传递到建筑结构之上，最终实现地震危害的隔离。
通常，该隔震措施被应用于大型钢结构建筑中，其要求建筑结构总体框架与建筑子框架之间形成良好结合的关系，确保地震灾害发生时，建筑子结构不受到地震影响。该隔震措施的实现原理是 ：当建筑所在地发生地震灾害时，建筑物总体框架会跟随着地壳的运动而运动，与地震波协同摇摆。但是，由于前期设计时已经确保了子框架与建筑总体框架之间的连接方式为锁链连接或吊杆连接，其能灵活活动，所以当地震波从建筑总体框架向子框架进行传递时，地震能量能在连接处被大量消耗，避免其在传递到子框架的过程中产生巨大惯性力，从而导致子框架受损。相比上述的地基基础结构隔震措施与层间隔震措施而言，该隔震措施所能达到的隔震效果更为显著，可及时有效的阻断地震能量对建筑物结构所造成的威胁。但是，由于该隔震措施实施难度较大，材料大都为钢材，所以在应用时，其所需耗费的工程造价较高，所以在一般的低层建筑中还未实现应用普及。
2 建筑结构减震措施分析
2.1 无粘结支撑减震措施分析
建筑结构设计人员在进行建筑结构设计时，其不仅需要采用隔震措施降低地震危害，同时，其还需设计完善的建筑结构减震系统，最大程度的保证建筑物安全，降低地震灾害带来的损失。无粘结支撑减震措施是当前建筑结构设计中应用最为广泛的建筑减震措施之一，其主要要求保证建筑钢支撑与建筑外包芯管之间不存在粘结关系，通常施工人员可以在钢支撑与建筑外包芯管间涂抹无粘结漆，使二者间可发生滑移。同时，在建筑内核支撑中间位置设置外包层，支撑端外部位置留有核心钢支撑，并利用螺栓来使钢支撑与建筑主体框架间相互连接。
这样一来，建筑所受的外部作用力都将作用于建筑内核钢支撑上，一旦发生地震，则内核钢支撑将与外包钢管之间达成相互配合的关系，以最大程度降低地震作用于建筑的能量。
建筑结构设计人员在选择该方式作为建筑减震措施时，其应当将重点放在合理选择无粘结材料、防滑材料以及确定钢支撑、钢筋混凝土几何尺寸上，既要保障所设计的内核钢与外包层之间形成的相对滑动能力符合标准，另一方面又要确保建筑内核钢支撑不会在过大的建筑压力作用下出现变形，以确保建筑安全。此外，若建筑使用无粘结支撑措施来进行建筑减震处理，则建筑总体重量都将作用在建筑内核钢之上，而建筑外包钢管主要是辅助内核钢受力，以及配合其承力。所以，建筑结构设计人员在进行工程设计时，需要注重对结构零部件的合理选择与控制，保证零部件质量、尺寸符合设计要求，避免建筑建成后或在发生地震时，建筑内核钢出现弯曲变形的问题。
2.2 跷动振动控制减震措施分析
建筑结构减震措施有多种，除了上述的无粘结支撑减震措施之外，跷动振动控制减震措施也是应用较多，成效较好的建筑结构减震措施之一。通常，该措施的实现两种方式，其一为在建筑结构设计时，建筑结构设计人员需将建筑上部结构和建筑下部结构，即建筑基底以垂直相接的方式进行设计，但是需保证以上两者的连接并不紧固，以使建筑上下部分在发生地震时，在垂直方向上产生较强的波动力，扩散并消耗地震力，不会直接、完全的传递地震能量。该方式通常被用在高层建筑工程设计中，具有较强的适用性。其二为建筑结构设计人员在进行建筑结构柱的设计时，可有意识的将建筑结构中的竖墙、结构支撑部件与建筑下部的基础结构部分进行柔性连接，避免前者与后者之间的连接过于固定，以此来实现在地震灾害发生时，建筑基础部分所受的地震力不会顺着固定结构直接上传，而是在传递过程中形成层层降低的能量传递趋势。
3 结语
建筑结构设计人员在进行建筑结构设计时，需保证建筑结构的抗震性能符合要求，对建筑结构进行性能化设计，将人民生命财产安全放在设计考虑的首要位置。为实现这一设计目标，其在结构设计过程中需针对建筑地基基础、建筑层间以及建筑结构悬挂处等主要结构位置采取相应的隔震措施进行结构处理。同时，建筑结构设计人员还需通过无粘结支撑减震、跷动振动控制减震等设计方法来实现建筑结构减震性能的提升，确保建筑在面临地震危害时拥有较强的抵御能力以及削弱地震影响能力，保障建筑物安全使用。
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