探究建筑结构的隔震\减振和振动控制

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摘要：伴随着生活水平的提高，推动了建筑行业的发展进程，人们对建筑物提出了更为严格的要求，要求建筑物不仅安全、美观，还应持久耐用。外加，近年来，世界范围内地震灾害频繁发生，人们更加关注建筑结构的隔震、减振和振动控制，并被广泛地应用在建筑设计施工中。本文先对建筑结构的隔震、减振进行概述，然后提出了具体的建筑结构的振动控制措施，希望能为建筑结构设计施工提供一定的参考。

关键词：建筑结构；隔震；减振；振动控制

中图分类号：TU3文献标识码： A

近年来，建筑行业取得了可喜的成绩，并对建筑行业的发展提出了更高的要求。建筑结构的隔震、减振和震动控制直接关乎着建筑物的投入使用效果。因此，若想满足人们的建筑需求，增加建筑物的安全、可靠性，提升其耐久性，应以建筑物的减振结构为切入点，合理选用优质、经济建筑材料，以此来增强建筑减振结构性能，进而保障建筑结构的安全性、稳定性和耐用性。笔者将结合自身工作经验，粗略探讨建筑结构的隔震、减振和震动控制。

一、建筑结构的隔震、减振概述

在传统建筑结构中主要借助变形来吸收和消耗因地震所带来的能量，进而实现防震，这种建筑结构只是在小型地震中具有一定的防护效果，一旦地震等级较高，十分容易出现坍塌现象。地震蕴含巨大的能量，建筑结构一般无法完全或者有效吸收，这给居民日常生活和生命财产带来了严重的威胁。因此，建筑行业正在探寻一种新型抗震和防震方法，在此背景下，隔震、减振和振动控制应运而生。

（一）建筑结构的隔震工作原理

隔震层是建筑结构防震体系中的重要组成部分，这决定建筑结构设计主要包含上部结构、隔震层和下部结构。一旦建筑物遭遇地震，首先地震能量经由下部结构传输至隔震层，待其吸收和消耗后的地震能量微乎其微，基本上很少有能量传输至上部结构。另外，隔震层还会影响上部结构周期，进而减小了地震能量对上部结构的影响，即便上部结构遭遇地震，会产生一定的弹性，这可显著吸收和消耗能量，切实保障居民的生命和财产安全。

（二）建筑结构的减振工作原理

对于消耗能量的减振结构而言，具体是指建筑结构的抗侧力装置，在该装置内部安装有效能量消耗零部件，进而实现减振目的。如果建筑结构遭遇地震并受到能量侵蚀，能量消耗零部件及其装置会产生弹塑性，滞回变形，以此来吸收和消耗因地震所带来的能量，并减小对建筑结构主体结构的影响程度，进而实现减振和震动控制的目的。由此可知，减振工作原理与传统正好相反，这也是技术领域中的突破性成就。

二、建筑结构震动控制措施

伴随着科学技术的不断发展和社会的进步，涌现出了大量的防震技术，显著提升了建筑结构的抗震性能，建筑物正在朝着优质、安全、舒适、耐用的方向发展。现阶段，主要存在以下四种振动控制措施。

（一）主动控制

主动控制主要凭借外界力量实现减振目的，具体是在建筑中实施一种控制力，这种控制力与地震振动相反，均衡这两种作用力，最终实现减振目的，具体的工作原理为：

1.凭借传感器监督和检测外部作用以及动力响应；

2.将传感器搜集到的资料信息传输至计算机系统，在计算机中通过相关软件和方法处理分析这些资料信息，准确计算建筑结构的施加力；

3.依据实际的施加力大小明确建筑建构防震方案，驱使外界力量，进而与地震能量有效抗衡。

（二）被动控制

被动控制是指凭借子系统添加或者改造自身结构，进而实现减振目的，这种控制技术无需外界力量。目前，被动控制理论研究发展趋于成熟，这种技术被大范围地应用在具体操作中，被动控制主要包含耗能减震和基础减震这两种类型。

1.耗能减震

耗能减震具体是在建筑结构的空间，层间等部位装设消能装置，如果地震等级较低，建筑结构自身会协同各个部位的消能装置，维持建筑结构的弹性状态规避地震的影响，减小地震的危害程度。如果地震的等级较高，增加建筑结构自身的形变程度，并协同消防装置内部的大阻尼，有效吸收和消耗地震能量，并将其转换成热能的形式传输至外界，这能够显著降低地震对建筑结构的影响，维持建筑结构的弹性形态，此种技术主要具有以下特点：

（1）安全性和可靠性较高，借助耗能装置有效吸收和消耗地震能量，进而保护建筑物的主体结构；

（2）经济且环保。这主要是因为此装置中采用了柔性性能，可缩减剪力墙数量和配筋断面；

（3）应用范围广泛，此种装置可应用在工厂、办公大楼中；

（4）维护经费较低。如果装设耗能减振装置，需要定期维护，进而保障其正常运行。该装置和其余减振装置相比，维护经费相对较低。

2.基础减震

基础减震具体是在建筑物基地位置装设控制结构，阻挡地震能量的向上传输，降低地震能量对建筑结构的影响程度，规避地震损害。目前，我国主要存在橡胶垫、摩擦滑动等多种隔震技术。我国基础隔震技术主要具有以下特点：

（1）隔震技术具有广阔的应用范围，被大面积应用在新建筑设计施工和旧建筑加固中，得到了越来越多人的支持和认可；

（2）隔震形式正在朝着多样化的方向发展，已经从传统的砌体结构过渡到钢筋混凝土结构，又到钢结构和木结构，截止到目前为止，组合结构最为常见；

（3）隔震技术增添了隔震装置选择中的多样性，同时，伴随着科学技术的快速发展，混合隔震技术地位日益凸显。

（三）半主动控制

半主动控制是一种有效融合建筑结构自身力量和外界力量的控制技术，自主调节建筑结构地震参数，最终实现减振目的。其中外界力量需求较低，无需强电，只要最大限度地利用弱电便可。另外，在此种技术中主要借助开关完成相关控制，通过对开关的处理操作可有效调控系统工作情况，进而在某种程度上改变建筑结构动力特征。现阶段，可变阻尼系统、可调控的摩擦式系统是最为主要的半主动控制装置。

（四）混合控制

混合控制，可以将其简单地理解为主动控制和被动控制的融合，这种控制技术具有设计繁琐的特点，这种振动控制技术被广泛地应用在日本建筑结构设计中。在具体的设计过程中，应多次深入调查建筑物所处地区的地震情况并全面勘查地质条件，掌握各种信息，优化调整控制系统，进而实现防震抗震的目的。这种控制技术有效融合了主动控制和被动控制中的优点，然而其工程造价较高，在我国很少应用。

结语

伴随着防震技术的不断发展，有效提升了建筑物的防震性能，涌现出了大量的防震装置与新型技术，这为建筑结构的减振和预防开辟了广阔的发展前景。我国属于地震灾害频繁发生的国家，为进一步控制地震灾害，降低对人们和社会的损失，我们应加大在振动控制方面的研究力度，积极引入国外最新技术手段、现代原材料和装置，紧密结合我国建筑行业的基本情况，研制生产更多的优质、实用的减振产品，提升建筑物的抗震性能，切实保障居民的生命以及财产安全。

参考文献：

[1]张艳民.浅谈建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].房地产导刊,2014,(3):381-381.

[2]陈波.建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].房地产导刊,2013,(6):291-291.

[3]刘翔.建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].城市建设理论研究（电子版）,2014,(6).

[4]吴嘉强.浅谈建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].中国新技术新产品,2011,(13):189.

[5]张宇彤.建筑结构的隔震减振和振动控制分析[J].山西建筑,2012,38(24):58-59.