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摘 要：建筑结构设计与减震设计是一项专业性较强的工作，在设计的过程中，需要合理应用设计方法，还要保证结构的稳定性。建筑在地震力的作用下，容易出现结构变形问题，在优化的过程中，需要考虑外界隐身的影响，还要提高结构的抗震性能以及抗变形能力，这样才能保证建筑结构的稳定性，才能保证建筑使用的安全性。
关键词：建筑结构；设计；减震；控制
建筑结构设计是一项综合性工作，在设计的过程中，需要合理应用建筑结构构件的延性，要提高构件的耗能能力，要做好施工材料的选择工作，还要实现资源的优化配置，要对建筑构造进行改造，还要保证建筑结构的抗震效果。在减震设计时，需要从吸震、阻震以及隔震三个方面进行考虑，要做好结构动力优化工作，要保证建筑在地震力的作用下，不会出现严重的变形问题。在优化的过程中，要结合建筑结构的特点，还要做好材料的质检工作，避免建筑出现较大的裂缝。
1 建筑结构设计概述
建筑结构设计是建筑工程的前期工作，其对建筑施工质量有着较大的影响，在设计的过程中，工作人员需要提高建筑结构的承载能力，还要避免建筑在地震作用下出现倒塌的概率，还提高建筑结构的强度，还要提高建筑结构的抗变形能力。建筑结构的类型很多，不同的结构形式有着不同的适用范围，在设计的过程中，需要结构建筑场地的实际情况，还要做好强度控制以及变形控制工作，建筑结构要具有良好的延性，还要具有较强的适应力，这样才不会在外力的作用下，出现强迫变形现象。
1.1 机构控制
破坏机构控制是建筑结构控制设计中重要的工作，其可以使建筑发生期望破坏机构形式，然后保证结构的强度，使其具有良好的延性。机构控制包括塑性控制以及区域控制，可以在建筑结构受到较大作用力或者荷载影响后，形成最佳的耗能机构。
1.2 梁的延性设计
在对梁的延性进行设计时，需要对梁的跨高比进行调整，当比值为5时，梁的延性最佳，连梁两端延性系数可以达到8以上；而当跨高比为1时，延性系数会下降到3，这很容易发生弯剪破坏。为了优化梁的延性设计，需要对梁的构造进行改进，要满足其延性以及耗能的要求，可以在1/2梁高的中性面预留一条水平的通缝，还要在缝的上下两侧埋置钢板，并在钢板上钻孔，用螺栓进行联接。这一措施有效的提高了梁的整体性，而且在梁刚度不变的前提下，提高了其弹性。受到地震力的影响，钢板会出现滑动现象，连梁呗分成两根小梁后，可以实现协同工作，这提高了其延性，而且增加了钢板之间的摩擦力，耗能情况也得到了较大的改善。
1.3 柱的延性设计
柱的延性设计也有利于提高建筑结构的稳定性，在设计的过程中，要提高其延性以及耗能能力，这样可以使建筑结构可以承受较大的地震作用力。采用螺旋箍筋，不但可以提高柱的延性，还可以提高柱的抗轴压能力，所以，设计人员要合理利用构件，还要控制建筑材料的配置数量，从而提高建筑的抗震能力。
2 建筑结构的减震设计
建筑结构减震设计是保证建筑安全性的重要工作，在设计的过程中，应用的方法很多，设计人员可以设计特殊的结构体系，这种结构体系可以保证建筑在受到强烈的地震作用后，结构不会出现变形或者损坏问题。设计人员要掌握减震设计的方法，要提高建筑结构的强度，还要提高延性耗能设计的质量。减震设计有着良好的应用前景，其在建筑结构设计中发挥着中央的作用，下面笔者对其进行一一介绍。
2.1 吸震设计
这种方法主要是在主体结构上安装有特殊的附加结构，在地震时通过吸震器的运动吸取较大量的振动能量，从而减轻主体结构的振动效应。其方法是在筒中筒结构楼板与内筒壁处设置分缝，内外筒组成动接触体系，通过振动时两部分的微碰撞而互相吸能，降低整个结构的地震反应。
2.2 阻震设计
在结构的一些连接处或一些构件上装上一定数量的阻尼器，通过这些阻尼器的较大阻尼力去减少结构的振动响应。如果阻尼器的性能可靠，则结构的减震效果是稳定可靠的。主要方案有：在高层框架核心筒体的连接处采用弹簧钢杆摩擦减震器和砂质减震器；在结构的抗震缝、伸缩缝或沉降缝处放置扭转梁阻尼器或挤压铅阻尼器；耗能横缝填充墙：主要是在填充墙上设置耗能横缝。这类墙的左右与框架柱脱开，下部与框架固接，上部由水平耗能缝通过耗能器与框架相连。
2.3 隔震设计
这是目前在我国研究得最多的设计方法。它的基本原理是在地震激励的传递路线上设置隔震层，使通过隔震层传到结构上的地震作用减少到一定程度。这种设计通常伴随有阻震设计的特点，这是因为隔震层同时设有特殊阻尼材料的缘故。
3 结构的动力优化设计
结构控制与减震设计的方法在具体实施时都会存在一个优化设计问题，如吸震器和阻尼器的参数、位置的优化；人工塑性铰的位置、数量及次序的优化；隔震体系的相对滑移量与隔震效果之间的优化等。下面以框架抗震墙结构为例，介绍结构的动力优化设计。机构控制理论要求：对框架结构，在中震时塑性铰仅出现在梁两端，在大震时才在柱根部出现塑性铰，以形成梁式侧移机构，在任何情况下节点始终处于弹性状态。对于抗震墙结构，在中震时塑性铰仅出现在连系梁两端，在大震时才在墙体根部出现塑性铰。
调整框架与抗震墙的侧移刚度比、框架梁与柱及连系梁与墙体的强度比、柱轴压比等参数，并保证梁端、柱端和墙体根部不发生剪切破坏（或滑移），即可控制连系梁、框架梁、柱、墙体的开裂和屈服顺序，从而达到控制整个框架）剪力墙的工作状态。其中，对带刚梁（在1/2梁高处设有水平缝）的双肢抗震墙，通过优化分析得知，刚性连梁的最佳位置约在抗震墙总高度的1/2处，刚性连梁的弯曲刚度宜等于普通连梁弯曲刚度的100倍左右。如此设计的抗震墙，在弹性阶段，整体性增强，侧向变形减小，比普通联肢抗震墙具有更强的抗侧向力能力；在弹塑性阶段，刚性连梁将被分成两根1/2跨高比的小梁协同工作，抗震墙侧向刚度减小，延性和耗能能力增加。
结束语
建筑结构设计以及减震设计中，应用的方法比较多，在结构控制以及减震设计中，不同的方法有着不同的应用范围，在应用的过程中，需要结合其适用性合理选择方法，还要做好材料的优化组合以及配置工作，这样才能提高建筑承受荷载的能力，才能避免建筑结构在地震力的作用下出现严重的变形问题。减震设计有助于提高建筑结构的吸震能力，在设计的过程中，需要合理选取减震器参数，还要保证资源的优化配置，这样才能提高建筑设计的质量。
参考文献
[1]陈鑫，李爱群，张志强.某大型复杂结构地震响应与控制研究[J].防灾减灾工程学报，2011（6）.
[2]闫磊，阙巍.粘滞流体阻尼器对框架-剪力墙结构的减震效果分析[J].南京工程学院学报（自然科学版），2007（1）.
[3]张璨.多维地震激励下某建筑结构隔震控制参数分析[J].世界地震工程，2014（2）.
关键词：建筑结构；设计；减震；控制
建筑结构设计是一项综合性工作，在设计的过程中，需要合理应用建筑结构构件的延性，要提高构件的耗能能力，要做好施工材料的选择工作，还要实现资源的优化配置，要对建筑构造进行改造，还要保证建筑结构的抗震效果。在减震设计时，需要从吸震、阻震以及隔震三个方面进行考虑，要做好结构动力优化工作，要保证建筑在地震力的作用下，不会出现严重的变形问题。在优化的过程中，要结合建筑结构的特点，还要做好材料的质检工作，避免建筑出现较大的裂缝。
1 建筑结构设计概述
建筑结构设计是建筑工程的前期工作，其对建筑施工质量有着较大的影响，在设计的过程中，工作人员需要提高建筑结构的承载能力，还要避免建筑在地震作用下出现倒塌的概率，还提高建筑结构的强度，还要提高建筑结构的抗变形能力。建筑结构的类型很多，不同的结构形式有着不同的适用范围，在设计的过程中，需要结构建筑场地的实际情况，还要做好强度控制以及变形控制工作，建筑结构要具有良好的延性，还要具有较强的适应力，这样才不会在外力的作用下，出现强迫变形现象。
1.1 机构控制
破坏机构控制是建筑结构控制设计中重要的工作，其可以使建筑发生期望破坏机构形式，然后保证结构的强度，使其具有良好的延性。机构控制包括塑性控制以及区域控制，可以在建筑结构受到较大作用力或者荷载影响后，形成最佳的耗能机构。
1.2 梁的延性设计
在对梁的延性进行设计时，需要对梁的跨高比进行调整，当比值为5时，梁的延性最佳，连梁两端延性系数可以达到8以上；而当跨高比为1时，延性系数会下降到3，这很容易发生弯剪破坏。为了优化梁的延性设计，需要对梁的构造进行改进，要满足其延性以及耗能的要求，可以在1/2梁高的中性面预留一条水平的通缝，还要在缝的上下两侧埋置钢板，并在钢板上钻孔，用螺栓进行联接。这一措施有效的提高了梁的整体性，而且在梁刚度不变的前提下，提高了其弹性。受到地震力的影响，钢板会出现滑动现象，连梁呗分成两根小梁后，可以实现协同工作，这提高了其延性，而且增加了钢板之间的摩擦力，耗能情况也得到了较大的改善。
1.3 柱的延性设计
柱的延性设计也有利于提高建筑结构的稳定性，在设计的过程中，要提高其延性以及耗能能力，这样可以使建筑结构可以承受较大的地震作用力。采用螺旋箍筋，不但可以提高柱的延性，还可以提高柱的抗轴压能力，所以，设计人员要合理利用构件，还要控制建筑材料的配置数量，从而提高建筑的抗震能力。
2 建筑结构的减震设计
建筑结构减震设计是保证建筑安全性的重要工作，在设计的过程中，应用的方法很多，设计人员可以设计特殊的结构体系，这种结构体系可以保证建筑在受到强烈的地震作用后，结构不会出现变形或者损坏问题。设计人员要掌握减震设计的方法，要提高建筑结构的强度，还要提高延性耗能设计的质量。减震设计有着良好的应用前景，其在建筑结构设计中发挥着中央的作用，下面笔者对其进行一一介绍。
2.1 吸震设计
这种方法主要是在主体结构上安装有特殊的附加结构，在地震时通过吸震器的运动吸取较大量的振动能量，从而减轻主体结构的振动效应。其方法是在筒中筒结构楼板与内筒壁处设置分缝，内外筒组成动接触体系，通过振动时两部分的微碰撞而互相吸能，降低整个结构的地震反应。
2.2 阻震设计
在结构的一些连接处或一些构件上装上一定数量的阻尼器，通过这些阻尼器的较大阻尼力去减少结构的振动响应。如果阻尼器的性能可靠，则结构的减震效果是稳定可靠的。主要方案有：在高层框架核心筒体的连接处采用弹簧钢杆摩擦减震器和砂质减震器；在结构的抗震缝、伸缩缝或沉降缝处放置扭转梁阻尼器或挤压铅阻尼器；耗能横缝填充墙：主要是在填充墙上设置耗能横缝。这类墙的左右与框架柱脱开，下部与框架固接，上部由水平耗能缝通过耗能器与框架相连。
2.3 隔震设计
这是目前在我国研究得最多的设计方法。它的基本原理是在地震激励的传递路线上设置隔震层，使通过隔震层传到结构上的地震作用减少到一定程度。这种设计通常伴随有阻震设计的特点，这是因为隔震层同时设有特殊阻尼材料的缘故。
3 结构的动力优化设计
结构控制与减震设计的方法在具体实施时都会存在一个优化设计问题，如吸震器和阻尼器的参数、位置的优化；人工塑性铰的位置、数量及次序的优化；隔震体系的相对滑移量与隔震效果之间的优化等。下面以框架抗震墙结构为例，介绍结构的动力优化设计。机构控制理论要求：对框架结构，在中震时塑性铰仅出现在梁两端，在大震时才在柱根部出现塑性铰，以形成梁式侧移机构，在任何情况下节点始终处于弹性状态。对于抗震墙结构，在中震时塑性铰仅出现在连系梁两端，在大震时才在墙体根部出现塑性铰。
调整框架与抗震墙的侧移刚度比、框架梁与柱及连系梁与墙体的强度比、柱轴压比等参数，并保证梁端、柱端和墙体根部不发生剪切破坏（或滑移），即可控制连系梁、框架梁、柱、墙体的开裂和屈服顺序，从而达到控制整个框架）剪力墙的工作状态。其中，对带刚梁（在1/2梁高处设有水平缝）的双肢抗震墙，通过优化分析得知，刚性连梁的最佳位置约在抗震墙总高度的1/2处，刚性连梁的弯曲刚度宜等于普通连梁弯曲刚度的100倍左右。如此设计的抗震墙，在弹性阶段，整体性增强，侧向变形减小，比普通联肢抗震墙具有更强的抗侧向力能力；在弹塑性阶段，刚性连梁将被分成两根1/2跨高比的小梁协同工作，抗震墙侧向刚度减小，延性和耗能能力增加。
结束语
建筑结构设计以及减震设计中，应用的方法比较多，在结构控制以及减震设计中，不同的方法有着不同的应用范围，在应用的过程中，需要结合其适用性合理选择方法，还要做好材料的优化组合以及配置工作，这样才能提高建筑承受荷载的能力，才能避免建筑结构在地震力的作用下出现严重的变形问题。减震设计有助于提高建筑结构的吸震能力，在设计的过程中，需要合理选取减震器参数，还要保证资源的优化配置，这样才能提高建筑设计的质量。
参考文献
[1]陈鑫，李爱群，张志强.某大型复杂结构地震响应与控制研究[J].防灾减灾工程学报，2011（6）.
[2]闫磊，阙巍.粘滞流体阻尼器对框架-剪力墙结构的减震效果分析[J].南京工程学院学报（自然科学版），2007（1）.
[3]张璨.多维地震激励下某建筑结构隔震控制参数分析[J].世界地震工程，2014（2）.