1、1高层建筑结构中的基础隔震技术探析【摘要】随着地球自然条件的不断演变，地震已经成为影响房屋安全使用的一个严重的威胁因素。近些年来，大量的房屋由于地震的危害，而遭到了不同程度的破坏，并且给人们的生命财产带来了很大的损失。为了减轻地震给房屋以及人们生命财产所带来的破坏，人们已经采用比较先进的技术来对高层建筑结构的基础进行隔震处理。对此本文将主要对高层建筑结构中的基础隔震技术等相关内容进行探析。 【关键词】地震 房屋 高层建筑 结构 基础隔震 技术 中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号： 前言 随着科学技术的不断向前发展以及人们对地震危害程度认识的不断增加，基础隔震等相关先进的技术已经广泛
2、的应用到了高层建筑的结构设计以及施工过程当中。基础隔震等相关技术在高层建筑结构当中的运用从很大的程度上保证了高层建筑在地震发生时刻的安全性能，同时也在很大的程度上保证了人们的生命财产安全。 高层建筑结构设计中的相关问题 由于高层建筑所建设的高度比较高并且承重力比较大，因此在对高层建筑的结构进行设计的过程当中，需要进行特殊的处理。本文就笔者所参加建设过的一个实际高层建筑为了，来探讨高层建筑结构设计过程2当中需要注意的问题以及高层建筑结构当中基础隔震技术的应用。某工程为一幢四十层的商业办公楼，整栋建筑地面高度为 96.5m，所有楼层均为办公用楼，里面也有餐饮以及超市等服务类的行业，地下还有三层为停
3、车库。整栋楼的总高度大概为 105m 左右。为了保证本高层商业建筑在遇到自然灾害尤其是地震灾害的过程当中，能够确保建筑的整体安全性能以及居住在楼内的人的生命以及财产的安全，本高层商业建筑在进行结构的设计过程当中都考虑了一些比较特殊的情况，并且也将比较先进的基础隔震技术运用到了高层建筑结构设计以及施工的过程当中。如图2-1 为本高层商业建筑在进行结构设计以及基础隔震等处理过程当中的相关图片。 图 2-1 高层商业建筑地基隔震图 高层建筑结构设计当中的特殊性 由于高层建筑在投入使用之后可能会受到地震灾害的影响，因此高层建筑在进行设计的过程当中必须将一些比较特殊的设计因素考虑到设计的过程当中去，这样
4、才能最大限度的保证整个高层建筑的使用寿命以及在遇到地震之后还能继续使用。笔者所参加的实际高层商业建筑在进行结构设计的过程当中主要考虑到了以下三个方面的特殊性：第一，高层建筑的水平荷载。高层建筑由于楼体的高度比较高，因此整栋楼所附加给地基的水平荷载是非常大的，因此在对高层建筑的结构进行设计的过程当中，水平荷载是必须考虑的一个非常重要的因素。第二，高层建筑的轴向变形。在对高层建筑的结构进行设计的过程当中，除了高层建3筑的水平荷载是一个决定性的影响因素之外，高层建筑在投入使用之后所发生的轴向变形也是一个不可忽视的影响因素。第三，高层建筑在进行结构设计的过程当中，要将侧移当做一个非常重要的控制指标来看
5、待。高层建筑在进行结构设计以及建设的过程当中，都与多层楼房的建设在很大的程度上存在着不同，这主要就体现在侧移上面。由于高层建筑的高度比较的高，那么水平荷载下面的结构所发生侧移的可能性就随之增大。因此为了从根本上保证高层建筑在投入使用之后的安全性能，高层建筑在对结构进行设计的过程当中，一定要注意将水平荷载的侧移范围控制在一定的范围之内。第四，高层建筑在进行结构设计的过程当中，还需要将结构延性作为一个非常重要的设计指标。高层建筑最大的特点就是整体高度比较高并且承担的荷载比较的大，因此为了确保高层建筑在遇到地震自然灾害之后能够继续使用，并且能够产生一定的塑性变形，因此在对高层建筑进行设计的过程当中，
6、一定要将结构延性这个指标考虑进去。上述四个方面，就是笔者所参加高层商业建筑在进行结构设计的过程当中所需要考虑的一些比较特殊的问题，并且同样也是其他高层建筑在进行结构设计的过程当中需要考虑的设计方面的几个特殊问题。总之，在对高层建筑进行结构设计的过程当中，只有认真的将上述四个方面的关键问题考虑进去，高层建筑的安全性能才能得到有效的保证。 高层建筑隔震体系的特殊性 高层建筑除了在结构设计过程当中具有一定的特殊性之外，其隔震体系方面也具有一定的特殊性，这与多层建筑的隔震体系在很大的程度上存在着不同。高层建筑隔震体系的特殊性主要体现在以下几个方面：4第一，上部结构不能满足刚体运动的假定是高层建筑隔震体
7、系在进行设计的过程当中需要引起注意的一个问题。上部结构的反应不要简简单单的以第一振型来确定，而是要在进行隔震体系设计的过程当中充分的考虑到高振型所产生分量对整个隔震体系的影响。第二，倾覆力矩在水平地震力当中由于比较的大，因此高层以及超高层建筑在面对地震以及台风等自然灾害的过程当中，由于受到的外部力比较的大，那么拉应力很有可能会出现在隔震支座当中。因此，怎样最大限度的减小以及避免隔震支座当中所产生的拉应力已经成为高层以及超高层建筑在进行隔震体系设计过程当中所必须考虑的一个关键性的问题。第三，高层以及超高层建筑在遇到地震以及台风作用的过程当中，建筑本身所具有的自震周期都会在不同程度上进行延长。为了
8、确保自震周期对高层建筑所产生的不利影响，那么高层建筑在进行隔震体系的设计过程当中，需要将高层建筑本身的基本周期来采取一定的措施进行延长，这样才能最大限度的使得高层建筑的隔震效果达到最佳。 高层建筑结构基础隔震体系的组成 上述小节已经对高层建筑在进行结构设计的过程当中需要注意的问题以及高层建筑隔震体系所需要注意的问题等两个方面都进行了较为详尽的分析与介绍。高层建筑要想从根本上提高自身隔震的效果，以此来确保高层建筑能够在遇到自然灾害的过程当中能够继续使用，那么高层建筑的隔震必须形成一个比较完整的体系。 高层建筑的隔震体系主要分为三个部分：第一，上部结构；第二，隔震层；第三，下部结构。隔震体系分为上
9、述三个部分主要是因为，高5层建筑在进行设计以及施工的过程当中，在高层建筑的基础以及上部结构之间增加了一个隔震层，以此来起到隔震的效果。当高层建筑所在地发生地震之后，震源所释放出来的能量则会传递到下部结构当中，下部结构在接受到地震所传来的能量之后，则会迅速的将能量传递给隔震层，此时隔震层则发挥了巨大的隔震作用。隔震层当中放置了一些隔震装置，当震源所释放出来的能量由下部结构传递到隔震层之后，隔震层当中所布置的装置将会将能量削弱并对其能量进行吸收。这就使得高层以及超高层建筑抵抗地震的能力得到了显著的增强。现阶段，大部分高层以及超高层在对地基进行隔震处理的过程当中，都采用了这种方法进行了隔震，并且起到
10、了很好的效果。随着科学技术的不断向前发展以及人们对高层建筑隔震技术的不断研究，高层建筑的隔震能力将会越来越强。 结束语 综上所述，本文主要对高层建筑在进行结构设计过程当中所需要注意的几个方面的问题；高层建筑在进行隔震处理的过程当中需要考虑的几个关键性的因素以及高层建筑隔震体系的组成以及作用原理等三个方面进行了较为详尽的分析介绍。随着社会的不断向前进步，高层建筑的数量将会不断的增多，因此如何确保高层建筑能够在遇到地震之后能够继续使用，我们需要继续对高层建筑的地基隔震处理技术进行不断的研究。 【参考文献】 1丰清良.浅析高层建筑结构中隔震技术的运用J.中国科技博览,2010(36). 62王学庆,刘海卿.高层分段隔震结构的动力响应分析J.地震工程与工程振动,2008(1). 3庞会芹.高层建筑结构中的基础隔震技术J.城市建设理论研究（电子版）,2012(23). 4贾伟凡,李雪梅.隔震技术在高层建筑结构中的基础应用J.科技致富向导,2012(7).
