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建筑结构隔震、减振和振动控制分析

【摘要】在建筑工程项目建设中,建筑结构设计是非常重要的,该项内容与建筑工程项目整体建设施工质量有着非常紧密联系,主要是因为建筑结构不仅会负荷自身的重量,同时还需要承担建筑内容其它设施的重量。人们希望生活在安全、可靠的建筑环境中,所以对建筑结构的隔震、减振与振动控制也提出了很多新的要求。本文就是对建筑结构的隔震、减振与振动控制进行探究,希望对相关人员有所启示。

【关键词】建筑结构;隔震;减振;振动控制

我国建筑行业有着悠久的发展历史,在建筑行业不断发展过程中很多新技术和新材料和不断涌现,建筑工程施工技术也取得了很大进步。现阶段,西方发达国家以及开始着手研究高层建筑物的振动控制技术。我国高层建筑工程项目建设数量不断提升,高层建筑工程项目与传统建筑工程项目建设有着较大的差异性,对建筑工程项目的耐久性和稳定性要求更为严格。我国想要促进建筑行业的进一步发展,使得我国建筑水平不断发展到一个新的高度,也需要加强建筑结构隔震、减振和振动控制的研究力度。

1被动控制与主动控制隔震技术分析

隔震技术发展速度很快,属于一种比较典型的建筑结构振动控制就是。但是需要注重的是,现阶段我国建筑领域中对高层建筑工程项目的减振机理还没有形成统一性的认知,相关研究理论还不够丰富,导致高层建筑工程项目隔震结构设计工作开展中缺乏有力的依据,高层隔震结构不能发挥出应用的作用,甚至还会导致高层建筑工程项目应用存在一些不良安全隐患。对于建筑隔震结构而言,高阶振型反应谱加速度的减少量在一定高度反应谱加速度减少量中会超出很多,但是在多层建筑工程项目中,高阶振型的减少量与低层振型并没有存在较大的差异性。(1)被动隔震控制技术。被动隔震控制技术应用中,最为关键的就是基层隔震处理。建筑结构设计人员会在建筑结构的基础部门与上部结构之间进行隔震层的建设,从而有效实现建筑基础与上部结构的有效隔离,降低地震能量的传播成效,提升建筑工程项目的抗震性能,缩减地震能量对建筑主体结构的破坏作用。与传统类型的抗震结构进行综合比较,被动隔震技术的优越性更强,可以使得建筑工程主体结构在地震自然灾害的影响下仍然保持良好的应用安全性,建筑内部中的非结构构件也可以得到保护,还能加强建筑内部众多物品振动的控制力度。地震自然灾害过后建筑工程项目不需要进行大规模的修复工作,只需要对建筑隔震装置进行更换就可以了,加强了建筑工程项目维护检修的便捷性。(2)主动隔震技术分析。主动隔震技术与被动隔震技术相比较要复杂很多,其中需要应用传感器、信号处理器等众多先进设备。在建筑物本身发生振动后,对建筑物施加一定与建筑物振动方向相反的控制力,从而降低振动对建筑结构造成的损害。传感器设备运行会检测建筑物本身的动力响应情况,同时还会对建筑外部的激励作用进行分析,将采集到的信息以数字信号的方式传输到计算机控制中心,计算机控制中心会根据编程输入的算法确定施加力的程度,在能源驱动设备的支持下输出一定的反向力,自动化的对建筑振动反应进行调节,强化建筑的抗震性能。(3)半主动和混合控制技术。半主动隔震控制体系主要是以被动控制技术为主的,通过较小功率的输出,转变被动控制系统的运行参数和实际运行转状态,输出一定的振动控制力,保证建筑结构可以一直处于健康稳定运行状态中,也可以将其称之为参数控制装置。此过程中主要是利用了建筑结构的反应信息,以及建筑结构外部的干扰信息对振动进行有效调控的。

2减振与振动阻尼器控制技术

即将原本施加在建筑结构上的地震能量转移到其它结构和构件中去,实现地震能量的转移和消耗,加强建筑主体结构的保护力度。该项技术实际应用中,地震能量消耗元件与建筑主体结构之间存在着非常紧密联系,可以将地震能量消耗元件看做是建筑主体结构中的重要构成内容,可以将其看作是建筑主体结构的延伸,具体有以下几种操作方式。第一种就是摩擦阻尼设备的应用,将摩擦阻尼设备与建筑主体结构进行有效连接,达到类似于双线性滞回特性的阻尼耗能成效,应用比较广泛的有钢丝绳、螺旋圈阻尼设备等。摩擦阻尼设备自身性能比较优越,可以自动化的进行复位,复位处理时会根据结构本身的刚度性能进行操作。

3结束语

对建筑结构的隔震、减振、振动控制进行探究是具有重要意义的,对促进我国建筑领域发展有着积极影响。建筑结构设计人员还需要不断加强研究力度,丰富相关的理论研究成果,找寻更多有效的建筑结构隔震、减振、振动控制技术,为我国建筑领域实现可持续发展提供良好的技术保障。

作者:孔源 单位:中国烟草总公司合肥设计院

参考文献

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[2]邱红杰,刘秀臻.探析建筑结构的隔震、减振和振动控制[J].城市建设理论研究:电子版,2015,(20).

[3]陈良保,何强,陈国平.砖混建筑结构的隔震加固设计与施工[J].低温建筑技术,2013,35(5):76-78.

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