减隔震

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减隔震建筑结构设计指南与工程应用

《减隔震建筑结构设计指南与工程应用》教学大纲 总教学课时:60 一、教学目的 贯彻中央城市工作会议精神,落实住房和城乡建设部印发的《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》(建质[2014]25号)的工作要求,帮助结构工程师更好地了解与掌握减隔震技术的概念与发展历程、设计标准与研究现状、减隔震结构设计方法、减隔震技术在建筑工程中的应用。 二、教学要点 与结构工程师设计工作相关的减隔震技术概念与工作原理,减隔震建筑结构设计参考依据与设计关键要点、减隔震技术工程应用方法等。 三、重点内容与课时分配 第一章减隔震技术概述(4学时): 减隔震技术的概念与原理(1学时)、减隔震技术发展历程(1学时)、减隔震技术设计标准(1学时)、减隔震技术研究现状(1学时)。 第二章减震结构设计指南(12学时): 减震结构概念设计(2学时)、减震结构性能设计的基本要求(2学时)、减震结构计算分析的基本要求(2学时)、

减震装置的基本要求(2学时)、减震结构的抗震构造措施要点(2学时)、减震装置的施工、验收和维护(2学时)。 第三章隔震结构设计指南(12学时) 隔震结构概念设计(2学时)、隔震结构性能设计的基本要求(2学时)、隔震结构计算分析的基本要求(2学时)、隔震装置的基本要求(2学时)、隔震结构的抗震构造措施要点(2学时)、隔震装置的施工、验收和维护(2学时)。 第四章减震技术在建筑工程中的应用(16学时): 屈曲约束支撑应用案例(2学时)、黏滞阻尼支撑应用案例(3学时)、黏滞阻尼伸臂应用案例(3学时)、黏滞阻尼墙应用案例(4学时)、日本典型减震案例(4学时)。 第五章隔震技术在建筑工程中的应用(16学时): 基础隔震案例(6学时)、层间隔震案例(4学时)、组合减隔震案例(2学时)、日本典型隔震案例(4学时)。 四、教学延伸阅读参考书目 1.周福霖. 工程结构减震控制[M].北京:地震出版社, 1997. 2.李爱群,瞿伟廉. 工程结构减振控制[M]. 北京:机械 工业出版社,2007. 3.丁洁民,吴宏磊. 黏滞阻尼技术工程设计与应用[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2017. 4.日本隔震构造协会. 隔震结构入门[M]. 东京:OHM出

浅析减隔震技术在西藏地区的应用和发展

浅析减隔震技术在西藏地区的应用和发展 摘要:西藏地区是地处地震多发区,提高建筑结构的抗震防御能力至关重要。 本文通过对减隔震技术及产品、西藏地区地震区划及所发生主要地震、减震技术 在西藏地区的应用情况阐述,展示减隔震技术在西藏地区的应用状况。介绍减隔 震技术的概念、产品种类、相关政策法规,现已采用的减隔震技术的建筑、桥梁、公共基础设施等建设项目,将来减隔震技术可能的发展方向等诸多方面。表明了 减隔震技术的应用对于减小地震作用所带来的损失有重要意义。 关键词:减隔震技术;西藏地区;应用;发展; 引言 减隔震技术在国内外已广泛应用于工程建设项目中,在国内最早于上世纪90 年代开始,在2008年5.12汶川8.0级地震灾后重建中应用较多,之后在四川、 云南、新疆、甘肃等地区逐年增多。在国外如日本、美国、墨西哥等国家地区也 有着较多的应用。 从国家政策层面来看,住房和城乡建设部在2014年发布《住房城乡建设部 关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》建质[2014]25号[1] 以来,各省(市、区)相继转发了相关文件,部分省(市、区)如云南、新疆、 甘肃等出台了推广应用减隔震技术的地方法规和标准,进一步推动了减隔震技术 在工程建设中的应用。 减隔震技术相关技术、产品标准在不断的完善和更新,以更利于减隔震技术 的推广应用及提高产品的质量可靠性,保障建设工程的安全性。 减隔震技术可以有效的提高工程的抗震性能、改善建筑功能,降低综合造价 成本,有一定的经济效益和长期的社会效益。通过4.20芦山地震等多次强的检验,效果非常明显。 西藏地区属于我国地震高发地区,经济相对落后,老旧建筑较多,工程建设 抗震防御灾害的能力较弱。 1 减隔震技术简介 1.1减隔震技术 即建筑隔震技术和建筑减震(结构消能减震)技术的简称。 建筑隔震:即在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由叠层橡胶 隔震支座组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减 小输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。 建筑减震是在结构物某些部位(如支撑、剪力墙、连接缝或连接件)设置耗 能装置,通过该装置产生摩擦,弯曲(或剪切、扭转)、弹塑性(或黏弹性)滞 回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量,以减小主体结构的地震反应,从而避 免结构产生破坏或倒塌,达到减震控制的目的。 1.2减隔震产品 隔震产品包括:天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、弹性滑板 支座、摩擦摆隔震支座、滑轨支座等。 减震产品包括:屈曲约束支撑、金属阻尼器、摩擦阻尼器、粘滞阻尼器、粘 弹性阻尼器等。 1.3减隔震技术国内应用情况 截止目前有超万橦建筑采用减震隔震技术,居全世界首位。 国内减隔震技术应用最多的省份是云南、四川、新疆、甘肃等,较典型的减

桥梁减隔震装置分类及特点

桥梁减隔震装置 一、桥梁减隔震装置产品分类 桥梁减隔震装置按大类可分为抗震支座、减隔震支座、阻尼器及减隔震伸缩装置。此外,桥梁设计中,将竖向力与水平力分离形成分离式支座,支座本体仅承受竖向力和转角,运营及地震水平力由水平力装置(水平力支座或阻尼器)承受,常见有的“普通钢支座+橡胶隔震支座”、“普通支座+阻尼器”、“普通支座+水平力支座”等。因其为两两组合,本文中不单独列出,各减隔震产品分类如图: 1.1抗震支座 抗震支座又分为抗震盆支及抗震球支两大类,剪切型抗震支座因剪断力一般设计较大,也归抗震支座一类,如图所示: (图中红星标志的为近年来新型产品,下同)

1.2减隔震支座 减隔震支座分为橡胶隔震支座、摩擦摆支座、软钢阻尼支座、速度锁定支座、粘滞阻尼支座等,近期对减少振动方面的支座各厂均有所开发,将减振降噪型支座列入其中,如图所示: 钢丝网支座是最近由同济大学开发的一种新型减隔震支座。十字型摩擦摆是由中规院等联合开发的一种新型摩擦摆支座,分离式摩擦摆支座是为了防止支座在正常运营过程中梁体抬高而新开发出来的一种摩擦摆,以洛阳双瑞、新筑股份、成都济通为代表。

1.3阻尼器 阻尼器分为软钢阻尼器和油阻尼器两大类,桥梁上一般以三角板软钢阻尼器和卡榫软钢阻尼器应用较多,油阻尼器则一般为速度锁定器和粘滞阻尼器。如下图: SMA合金阻尼器及其与支座相结合应用目前在东南大学、重庆大学等多所大学均有研究,但因SMA材料价格太高、而支座吨位较大,目前很难有相应的SMA丝开发出来,目前尚处于微小模型模拟试验研究阶段。 1.4减隔震伸缩装置 以往,桥梁减隔震设计一般集中在支承等方面,而对于桥面部分关注较少,近年来,随着减隔震技术的发展,伸缩装置也开发出了少量减隔震伸缩装置,主要有剪切型和拉索型两大类,如减振降噪支座一般,伸缩装置也在该方面大力发展,将其列入其中,如图:

midas-减隔震支座的刚度模拟

01、减隔震支座的刚度模拟 具体问题: 根据《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)中第10.2条中关于减隔震装置的说明,常用的减隔震支座装 置分为整体型和分离型两类。目前常用的整体型减隔震装置有:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔 震支座;目前常用的分离型减隔震装置有:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料 阻尼器。 目前设计人员普遍存在两个误区,其一:抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散地震效应,忽略增设 减隔震支座的设计思路;其二:由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚,造成潜意识里回避减隔震支座的 采用。本文考虑上述两点对《公路桥梁抗震细则》(JTGB02-01-2008)第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说 明。限于篇幅,本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。 解决斱法: 1、 铅芯橡胶支座 ① ② 涉及规范及支座示意图(《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》(JT/T 822-2011)) 图1.1 铅芯橡胶支座示意图 铅芯橡胶支座的实际滞回曲线和等价线性化模型

图1.2实际滞回曲线图 从实际滞回曲线可以得到3点重要的结论: 图1.3等价线性化模型 1) 2) 3) ③铅芯橡胶支座的位移剪力曲线所围面积明显大于较普通的橡胶支座,而且滞回曲线所谓面积反映了支座耗能能力,故间隔震支座(对于本图为铅芯橡胶支座)的本质是通过自身的材料或构造特性提供更有效的耗能机制,耗散地震产生的能量,从而起到减轻地震对结构的破坏程度。 实际滞回曲线一般为梭形,图形成反对称形态。目前通用的方法是将其等效为图1.2所示的线性化模型。通过K1、K2、KE、Qy四个参数来模拟铅芯橡胶支座的滞回曲线。 等价线性化模型中涉及的四个参数含义如下: K1——弹性刚度:表示初始加载时,结构处于弹性状态是的刚度(力与变形之间的关系)。 K2——屈服刚度:表示屈服之后的刚度。 KE——等效刚度:等效的含义是指如果不考虑加载由弹性到塑性的变化过程,仅考虑屈服后累计位移与力的关系折算出的刚度。 Qy——上述三个参数仅提供刚度的采用值(可以理解为曲线斜率的概念),但具体受力到多大开始采用屈服刚度,由Qy提供明确的界定点(即屈服点)。 程序中如何实现上述等价线性化模型 程序(805版本)中选择边界》一般连接》一般连接特性》添加,选择特性值类型选择铅芯橡胶支座隔震装置,如图1.4所示:

减隔震技术与传统技术对比

减隔震技术与传统技术对比 支架对于我们来说并不陌生,在生活的每个角落,只要你稍加注意,就会有支架的出现,下面南通正道就详细为你介绍一下减隔震技术和传统技术对比。 普通新建项目对比: 采用采用减隔震技术: (1)工作原理:增加结构耗能能力,吸收/隔离地震能量 (2)结构特点:基础抗震要求较低;梁,柱,墙尺寸较小;配筋量较小;增设阻尼器或隔振器 (3)使用特点:设计难度大,计算复杂;有效使用空间大; (4)工期与造价:可适当缩短工期,高烈度区可降低造价 采用传统抗震技术: (1)工作原理:提高自身刚度,抵抗地震量 (2)结构特点:基础抗震要求较高;梁,柱,墙尺寸较小;配筋量较大 (3)使用特点:设计方法普及;有效使用空间小; (4)工期与造价:常规工期,高烈度区造价较高 普通加固项目对比表: 采用采用减隔震技术: (1)加固原理:增加结构耗能,吸收/隔离地震能量 (2)主要工作量:基础无需加固;受损节点修复加固;增设阻尼器或隔振器(3)方案特点:设计难度大,计算复杂;等效解决抗震构造问题对使用空间影响小;拆除/恢复工作量小;施工技术要求高,需专业单位完成;业主使用不受大的影响

(4)施工工期:工期短,可展开立体施工,适合紧工期项目 (5)工程造价:提高节后设防烈度时,造价低于常规加固 采用传统抗震技术: (1)加固原理:提高自身刚度,抵抗地震能量 (2)主要工作量:基础开挖/加固;受损节点修复加固;每层大多数梁,柱加固;截面/配筋不够增设剪力墙 (3)方案特点:设计方法普及;无法解决抗震构造问题;对使用空间影响大;拆除/恢复工作量大;普通加固单位可完成;业主需搬离; (4)施工工期:工期较长,通常有基础开始,逐层向上施工 (5)提高结构设防烈度时抗震加固造价通常超过新建造价的70% 这些年来支架没有收到应有的重视,究其原因还是支架存在很多问题,我们需要对支架现阶段发现的各种由于各方面导致的不足,想办法来进行改进和优化,并且还要在本行业的基础上进行更新。本文章来自于南通正道,未经允许,请勿转载。

建筑结构减隔震及结构控制技术的现状和发展趋势

建筑结构减隔震及结构控制技术的现状和发展趋势 张建东 上传时间:2006-06-26 nantong 一、传统的抗震方法 地震是由于地面的运动,使地面上原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强迫振动,因而在结构中产生内力、变形和位移。经过简化后模型的动力学分析,即一次次的震害分析进行修正、补充,得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,提出了一些建筑物抗争的计算方法及设计的基本原则。这些在实际应用中得到了很不错的效果。 1、概念设计的一些原则 1)总体屈服机制。例如强柱弱梁。 2)刚度与延性均衡。砌体结构中为提高延性设构造柱与圈梁,形成一个较弱的框架。 3)强度均匀。结构在平面和立面上的承载力均匀。 4)多道抗震防线。 5)强节点设计。 6)避开场地卓越周期区。 2、在此基础上作结构地震反应分析,其分析方法主要有: ①地震荷载法; ②振型分解法; ③动力时程分析法。现在还发展了push-over法、能力谱等方法。抗震设防目标也从单一的、基于生命安全的性态标准发展到基于各种性态,强调“个性”设计的设计理念。 3、传统抗震方法的缺点与不足

传统抗震结构主要利用主体结构构件屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量,这使得这些区域的耗能性能变得特别重要,而一旦由于某些因素导致这些区域产生问题,将严重影响到结构的抗震性能,产生严重破坏,由于破坏部位位于主要结构构件,其修复是很难进行的。 由于传统抗震结构是以防止结构倒塌为目标,其抗震性能在很大程度上依赖于结构(构件)的延性,以往的许多研究也注重于提高结构(构件)的延性方面,却忽略了对结构损伤程度的控制。 4、传统的抗震方法在提高结构性能方面有较多困难。 传统抗震结构的耗能能力主要依赖于主体结构的延性。既要求主体结构强度高,又要求延性好,很难实现。 1)框架结构 许多研究者推荐强柱弱梁体系作为最合适的抗震框架体系。该体系可将地震输入能量分散在结构的许多部位耗散掉,甚至可以控制塑性铰出现的顺序与部位,延性对于使建筑物在罕遇地震中保存下来固然很重要,但这些预期的塑性铰区在中等程度的地震中也会产生,延性也同时应被看作是一种“破坏”。后期修复费用也很高。 2)剪力墙结构 剪力墙结构体系具有抗侧刚度大,在水平地震作用下的侧移小,其总的水平地震作用也大等特点,常见的震害一般来说为墙面的斜向裂缝或是底部楼层的水平施工缝发生水平错动,当底部屈服后,剪力墙的抗侧作用就很小,且剪力墙的耗能也基本集中与底部塑性铰区域,上部墙体对抵御强震无显著作用。而且剪力墙要承担一定的竖向荷载,因此底部的破坏也十分难修复。 3)框架-剪力墙结构 从抗震概念设计来说,框架-剪力墙结构具有了多道抗震防线。有框架和墙体组成的抗震结构中,框架的刚度小,承担的地震作用力小,而弹性极限变形值和延性却较小。整个结构在地震作用下,墙体很快超过自身的较小弹性极限变形,出现裂缝,水平承载力下降,此时框架尚未充分发挥自身的水平抗力;墙体开裂后,框架承担的地震力增大,同时由于结构刚度的变化,地震作用效应也发生了变化。但无论是剪力墙还是框架,都是主体结构的一部分,损伤坏后的修复工作都是比较困难的,而且花费也不小。 二、减振、隔震和振动控制的现状

浅析建筑结构设计中减隔震技术的原理及设计应用

浅析建筑结构设计中减隔震技术的原理及设计应用 摘要:在众多自然灾害当中,地震对我国人们生命财产安全带来的威胁是最大的,为了有效降低地震对经济发展带来的损失,维护人民生命财产安全,建筑行业开始着手深入研究建筑结构的减隔震技术。本文以建筑结构设计中应用减隔震技术的意义为切入点,通过深入研究建筑结构中减隔震技术的基本原理,探寻在建筑结构设计中减隔震技术的具体应用,进而为相关从业工作者提供参考性建议,为提升我国建筑结构质量,保障人民生命财产安全奠定坚实的技术基础。 关键词:建筑结构设计减隔震技术具体应用 地震是自然界中常见的一种地质现象,是地壳板块运动和碰撞的过程中迅速释放能量所带来的振动,我们生存的地球每年会产生约500万次地震,这些地震中的个别地震会给人类的生命财产安全带来巨大的破坏,因此,近年来,建筑结构设计进行防震处理就成为了人类社会发展所广泛关注的课题。减隔震技术是目前建筑结构设计中应用较为广泛,作用较为显著的抗震技术,通过对减隔震技术原理的不断分析以及进行深入推广应用是建筑结构设计未来的主要发展方向。 一、建筑结构中应用减隔震技术的重要意义。 在现代城市发展建设当中,特别是内陆城市,地震对城市居民能够造成了巨大安全威胁,地震对城市建筑物的破坏

是惊人的,给人们的生命财产造成巨大的破坏,为了提升城市建筑结构的抗震能力,确保人民的生命财产安全,我国建筑领域进行了深入的研究以及全面的探索。 通过大量的实验数据证明,应用了减隔震技术的城市建筑,其建筑结构的抗震能力远大于未应用减隔震技术的建筑物,建筑在应用减隔震技术后,遇到非大型破坏地震的情况下可以有效降低建筑结构损坏程度。减隔震技术进行抗震应用的原理在于它能够有效缓解地震带来的地表剧烈振动波,将削减近乎60%的地震反应速度,极大的保护了城市建筑结够的主体,对室内人员的生命财产安全带来的巨大的保障。因此,应用减隔震技术对保护我国人民群众生命财产安全,实现高质量民生工作开展具有十分积极的意义。 二、建筑结构设计中应用减隔震技术的基本原理。 2.1减隔震技术应用的基本概念。 减隔震技术应用的基本内容就是最大限度的降低地震产生的能量对建筑结构的伤害,以此保护建筑的主体结构。在传统的建筑结构抗震设计当中,往往通过增强结构件自身变形力的方式来抵御地震反应力,但是这种方式无法降低或者规避损失。减隔震技术就是通过一种装置将地震发生所产生的地震地面运动或支座运动与建筑物中的结构件隔离开来,避免地震产生的巨大破坏的能量传递至结构件当中。减隔震技术具有极高的抗震能力,同时还能够大幅降低建筑结

简述桥梁设计中的减隔震设计

简述桥梁设计中的减隔震设计 摘要:随着市场经济体制的不断深化,社会对于桥梁工程的关注程度也愈加重视。桥梁作为城市中一道靓丽的风景线,在面对地震等不定因素的到来时,如何能够实现桥梁的抗震功能,这对发展现代交通系统、实现城市的繁荣稳定非常具有研究意义。本文对隔震设计的作用及其特点、设计原则、设计方法及注意事项进行了探讨。 关键词:桥梁隔震减震设计 正文: 隔震装置在桥梁隔震设计中非常重要,通过安装桥梁隔震装置,使得桥梁的上部结构能够在发生地震时避免产生或者减少相对位移,从而减轻桥梁后期的养护费用,使桥梁的使用功能得到一个稳定的保证。另外,安装阻尼器的目的也是通过提高阻尼效果来以此减轻地震作用力对桥梁产生的危害。 一、隔震设计的作用及其特点 1.桥梁隔震设计的作用 桥梁隔震设计的好处体现在很多方面,其主要有以下几点。(1)调整桥梁水平方向上刚度的作用,从而提高扭力平衡的问题,有效降低地震力。(2)加强对桥梁隔震系统的设计,使得其抗震性能优于没有采用抗震装置的桥梁。这样做既不影响工程造价,又对桥梁的质量有一个很好的保障,进而提高了桥梁的性价比。(3)加强桥梁隔震设计可以保护桥梁的基础部位,提高桥梁结构的承载力和逐渐衰减地震后地震力对桥梁结构各支座间的受力。(4)地震后,桥梁的上下部结构很有可能会出现超出设计弹性范围的现象,而采用隔震设计可以很好的避免这种现象的发生。即使是说消除也不为过,从而有效避免桥梁结构的变形。 2. 隔震技术的特点 桥梁中安装隔震装置的目的是为了延长桥梁的寿命周期,通过安装隔震装置,可以使得桥梁在面临地震时能够很好的消耗地震能量,降低因地震所引起的一系列结构破坏及桥梁主体发生变化所带来的影响。因此,在对桥梁隔震的设计中,一定要保障设计的合理性,巧妙的运用新技术实现桥梁抗震系统相关的构件能够拥有很好的弹性及可塑性。关于该项技术在设计中的使用性,其不仅仅能够发挥出降低成本的功效,还能够显著的提升构件的使用寿命,其较之于一般的设计更加的具有效益。对于桥梁墩柱的维护,此举能够起到减弱延性需要的意义。另外,地震时很有可能会造成桥梁下部结构超出设计所允许的最大弹性变形范围,这一点在地震后都是难以修复或者很难发现的地方。因此,加强对桥梁上部构造的抗震性能的设计,可以很好的消除桥梁上部构件因非弹性变化所带来的负面影响。

减隔震技术对各专业的影响以及优缺点含钢量对比

减隔震技术的相关资料 结构专业: 张欢

目录 目录 (1) 1.减隔震原理的介绍 (2) 1.1.隔震设计 (2) 1.2减震设计 (2) 2.减隔震的优缺点 (3) 2.1隔震设计的优缺点 (3) 2.2减震设计的优缺点 (4) 3.施工的难易与周期长短 (4) 3.1隔震技术 (4) 3.2减震技术 (4) 4.减隔震对各个专业的影响 (5) 4.1隔震的影响 (5) 4.2减震的影响 (5)

1.减隔震原理的介绍 1.1.隔震设计 1.1.1 原理:指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期的防震要求。 隔震技术又称阻尼隔震技术。国内外所有使用“叠层橡胶支座隔震房屋,经过多次强烈地震的考验。隔震效果良好,抗震性能显著。 1.1.2 实例:1994年洛杉矶6.7级地震,31座医院严重破坏,9座医院局部破坏而疏散,USC University医院为地下1层,地上7层的隔震结构,地震中丝毫未损,没有一个花瓶摔下,医院周围建筑物普遍严重破坏,医院屋内人员竟然未意识到发生了强烈地震,各种设备未损坏,医院功能得到维持,成为救灾中心,对震后紧急救援起到了十分重要的作用。而距离1公里外的洛杉矶中心医院造成损失达3.89亿美元。 1.2减震设计 1.2.1 原理:指在房屋结构中设置消能器,通过效能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼,以消耗输入结构的地震能量,达到预期减震的要求。 减震附加的消能器即阻尼器,以增加结构的阻尼来降低结构承担的地震作用,进而保障结构的安全。

日本减隔震技术的发展

减 震 技 术 32 日本超高层建筑结构抗震新技术发展现状及思考 崔鸿超 (上海中巍结构设计事务所有限公司,上海 200135) [摘要] 近半个多世纪以来,世界各地地震频发,相应的抗震技术也得到了长足发展。近几十年来,我国的结构抗震理论及相关国家标准的制订也逐步完善,保证了建筑物的抗震安全,但在抗震理论及技术方面仍有有待提高的地方。由于日本是个多地震的国家,频发的大地震在给日本带来灾难的同时,也促使日本的抗震技术得到迅速提高。介绍了日本抗震技术的发展及其最新抗震技术在高层建筑中的运用,希望能对我国高层建筑抗震技术的发展有所借鉴。 [关键词] 地震;抗震技术;减震;隔震;阻尼器 Reflections on newest seismic technologies applied in current super-tall buildings in Japan Cui Hongchao (China Majesty Structure Design Office Co., Ltd., Shanghai 200135,China) Abstract: Since half a century before ,seismic technologies have developed rapidly accompanied by the frequent earthquakes in the world .In recent decades ,seismic theories and national standards in China have improved gradually .And it ensures the seismic safety of the buildings ,yet to be improved . Due to it is more earthquakes country ,frequent earthquakes brought disasters to Japan ,which also contributed to the Japan’s rapid progress in seismic technologies .Development of seismic technologies in Japan and the latest application of technologies in super-tall buildings are introduced ,which provide reference for development of seismic technologies in China . Keywords: earthquake; seismic technology; energy dissipated technology; seismic isolated technology; damper 1 日本抗震设计发展的过程及现状 在1923年关东7.9级大地震发生的第二年,城市建造法增加了水平震度为0.1的规定,同时对木结构、混凝土结构和钢结构增加了相应的构造要求,强化了在水平地震作用下结构刚度及强度的保证。1950年,日本提出与短期容许应力强度相适应的水平震度(当时日本抗震设计采用水平震度法,其中“水平震度”相当于后来标准的地震力系数)在16m 以下为0.2,16m 以上建筑高度每增加4m 震度增加0.01,建筑限高为31m 。1964年突破了31m 之后又集中建造了50层左右的新宿高层建筑群,这是在经济大发展而抗震设计理论不完备情况下的实践。1978年宫城県冲大地震之后,于1981年公布了新抗震设计法[1],提出抗震设计二阶段目标,新抗震设计法主要有:1)加强了结构构造规定;2)承载力计算时,在水准一地震作用下,构件强度不得超过短期容许应力强度;3)强化了层间位移角的限值规定;4)提出结构平面偏心率及楼层的抗侧刚度比限值规定;5)在世界上首次提出了水准二罕遇地震下的弹塑性设计要求。提出在水准二,大震作用下结构极限状态的承载力计算, 即保有水平耐力计算,以保证大震作用下结构的安全。采用分阶段进行设计:第一次设计是承载力计算;第二次设计是层间位移、刚度、偏心率及保有耐力的计算,并在确定地震作用中考虑了结构的延性。 1981年的新抗震设计法是20世纪日本结构抗震技术发展的重新起草,此后建造的建筑,在1995年兵库県南部7.3级地震中损害较少。兵库県南部地震之后,正逢日本经济危机,大规模建设停滞,震后的需要使抗震诊断补强技术有了很大提高。同时日本对抗震结构的理论及技术进行了大量的研究,理论上提出了基于能量平衡原理的损伤控制设计法,研制并完善了隔震及减震技术。2000年日本政府公布了隔震设计的告示,在仍然执行以抗震设计为主导的建筑基准法的同时,实际上已经开始按新的抗震结构理论及技术大量建造高层建筑(需由包含私人公司在内的审查机构审查,并取得国土交通省大臣认证)。 近十年来,组合构件及高强度钢材、混凝土在工程中的运用进一步提高了高层建筑的建造水平。有日本资深专家认为,由20世纪初到现今,日本

减隔震支墩建筑施工设计方案

xxx工程 隔震支墩专项施工方案审批: 审核: 编制: xxxxx公司 二00九年八月九日

目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 1.工程概况 (1) 2.隔震工程概况 (1) 三、施工准备 (2) 1.技术准备 (2) 2.机具准备 (2) 3.材料准备 (2) 4.人员组织 (4) 四、主要施工方法及施工工艺 (4) 1.施工流程 (4) 2.施工工艺 (5) 五、质量要求及质量保证措施 (10) 六、成品保护措施 (11) 七、安全措施 (12) 八、环保措施 (13)

一、编制依据 1.施工组织设计 2.结构设计橡胶隔震支墩设计说明 3.建筑结构隔震构造详图(03SG610—1) 4.建筑抗震设计规(GB50011-2001) 5.叠层橡胶支座隔震技术规程(CECS126:2001) 6.建筑隔震橡胶支座(JGJ118—2000) 7.钢结构高强度螺栓连接地设计、施工及验收规程(JGJ82-91) 8.钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96) 二、工程概况 1.工程概况 xxxx位于市区市区中心地段,南临汽车客运站,北接农村信用合作社,东临城市主干道凯通路,交通便利。本工程为单体建筑,建筑高度X m,共六层,总建筑面积为X m2。 2.隔震工程概况 本工程用到的橡胶隔震支座的数量较多,使用部位为3.750m层下1.0m的位置设橡胶隔震支座。橡胶隔震支座在本工程的构造由三部分组成:下支墩、橡胶隔震垫、上支墩。橡胶垫通过预埋板用高强螺栓等连接件与上下支墩相连。隔震垫的主要型号有:34-LRB600、16-LRB500、7-LNR600、50-LNB500。 橡胶隔震支座及连接件由专业厂家配套提供,橡胶支座设置于上支墩底,下支墩顶。橡胶隔震垫分为有铅芯和无铅芯两种。下支墩生根于下层框架柱上,在下支墩顶面预埋带有预埋锚筋和预埋螺栓套筒的下预埋板,橡胶隔震垫,通过高强螺栓和下预埋板连接;上支墩的预埋螺栓套筒通过高强螺栓直接与橡胶隔震垫

减隔震建筑施工图设计文件技术审查要点

减隔震建筑施工图设计文件技术审查要点 二○一五年六月

目次 一.总则 (1) 二.技术审查要点 (2) 1.隔震结构设计文件审查 (2) 1.1隔震结构设计说明及图纸内容审查 (2) 1.2隔震结构计算书内容审查 (6) 2 消能减震结构设计文件审查 (11) 2.1消能减震结构设计说明及图纸内容审查 (11) 2.2消能减震结构计算书内容审查 (15)

一.总则 1.0.1本要点仅用于把减隔震技术措施作为主要结构技术措施之一的房屋建筑的施工图设计文件的技术审查。 1.0.2本要点规定的内容依据现行相关法规(法规指:住建部等政府主管部门规范性文件的总称)和工程建设标准编写。要点既包含上述工程建设标准强制性条文的内容,也包含对结构主体、地基基础安全有重大影响的内容。设计减隔震技术的行业性标准(指CESC系列标准)未列入要点,只作为参考性文件。 1.0.3按照隔震结构和减震消能结构两类主要结构技术措施在设计中的使用对审查要点进行了分类编写。要点中“审查内容要点及说明”内容是按常规设计做法,根据规范、标准条文内容,给出的施工图审查工作应关注的细节。这是一个审查工作提示性内容表述,是参考性的、提示性的,不是对规范条文的解释。 1.0.4减隔震技术对房屋建筑结构,仅属于结构设计内容的一部分,结构设计和施工图审查应包含结构的全部内容,本要点仅规定了涉及减隔震技术的内容,结构设计和审查的其他部分应按照住建部已颁布的《建筑工程施工图设计文件技术审查要点》执行。1.0.5设计和审查均应按规范要求执行。对审查中发现的其他问题,如设计未严格执行本要点的规定,应有充分依据。审查时应根据相关标准的“用词说明”,按其用词的严格程度予以区别对待。 1.0.6对于超限高层建筑工程,不论是否采用了减隔震技术措施,均应依据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(建设部令111号)、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2010]109号)要求执行。

1、隔振理论的要素及隔振设计方法

1、隔振理论的要素及隔振设计方法

隔振理论的要素及隔振设计方法采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。 隔振分类 1、主动隔振 对于本身是振源的设备,为了减少它对周围的影响,使用隔振器将它与基础隔离开来,减少设备传到基础的力称为主动隔振,也称为积极隔振。 2、被动隔振 对于允许振幅很小,需要保护的设备,为了减少周围振动对它的影响,使用隔振器将它与基础隔离开来,减少基础传到设备的振动称为被动隔振,也称消极隔振。 隔振理论的基本要素 1、质量m(Kg)指作用在弹性元件上的力,也称需要隔离构件(设备装置)负 载的重量。 2、弹性元件的静刚度K(N/mm) 在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量δ之比称为刚度 K=T(N)/δ(m)。如果有多个弹性元件,隔振器安装在 隔振装置下,其弹性元件的总刚度计算方法如下: 如有静刚度分别为K1、K2、K3…Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+…+Kn。 如有静刚度分别为K1、K2、K3…Kn个弹性元件串联安装在装置下

其总刚度1/K=(1/K1)+ (1/K2) + (1/K3) +(…) + (1/Kn)。 3、弹性元件的动刚度Kd。对于橡胶隔振器,它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的 高低,使用橡胶的品种有关,一般的计算办法是该隔振器的静刚度乘以动态系数d,动态系数d按下列选取: 当橡胶为天然胶,硬度值Hs=40-60,d=1.2-1.6 当橡胶为丁腈胶,硬度值Hs=55-70,d=1.5-2.5 当橡胶为氯丁胶,硬度值Hs=30-70,d=1.4-2.8 d的数值随频率、振幅、硬度及承载方式而异,很难获得正确数值,通常只考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。按上述范围选取,Hs小时取下限,否则相反。 4、激振圆频率ω(rad/s) 当被隔离的设备(装置)在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率,激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n 其激振圆频率的计算公式为ω=(n/60)×2π n—发动机(电动机)转速n转/分 5、固有圆频率ωn(rad/s) 质量m的物体作简谐运动的圆频率ωn称固有圆频率,其与弹性元件(隔振器)刚度K的关系可由下式计算:ωn(rad/s)=√K(N/mm)÷m(Kg) 6、振幅A(cm) 当物体在激振力的作用下作简谐振动,其振动的峰值称为振幅,振幅的大小按下列公式计算:A=V÷ω V—振动速度cm/s ω—激振圆频率,ω=2πn÷60(rad/s) 7、隔振系数η(绝对传递系数)

隔震结构设计指导手册

建筑结构隔震设计指导 宋廷苏、管庆松 编写 王广宇 审核 云南震安减震技术有限公司 二零一二年四月

目录 一、前期咨询..........................................................- 1 - 二、建筑结构隔震设计..................................................- 2 - 1 隔震设计流程...................................................- 2 - 2 确定隔震层位置.................................................- 3 - 2.1 隔震层层高...............................................- 3 - 2.2 隔震层一般设置位置.......................................- 3 - 2.3 人防建筑隔震层设置位置...................................- 3 - 2.4 大底盘多塔结构隔震层设置位置.............................- 3 - 2.5 其他.....................................................- 4 - 3 初定隔震目标...................................................- 4 - 4 上部结构设计...................................................- 5 - 4.1 隔震设计一般原则.........................................- 5 - 4.2 结构模型底层柱下端改为铰接约束...........................- 6 - 4.3 竖向地震作用考虑.........................................- 7 - 4.4 最小层间剪力............................................- 12 - 4.5 底层柱弯矩放大系数......................................- 12 - 4.6 抗震措施................................................- 12 - 4.7 抗震构造措施............................................- 13 - 5 隔震层以下结构设计............................................- 14 - 6 基础设计......................................................- 14 - 三、隔震构造措施.....................................................- 14 - 四、鸣谢.............................................................- 30 - 五、参考资料和图集...................................................- 30 -

关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)

关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的 若干意见(暂行) 住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见 建质[2016]25号 各省、自治区住房城乡建设厅,直辖市住房城乡建设委及有关部门,新疆生产建设兵团建设局: 近年来,随着建筑工程减震隔震技术研究不断深入,我国部分地震高烈度区开展了工程应用工作,一些应用了减隔震技术的工程经受了汶川、芦山等地震的实际考验,保障了人民生命财产安全,产生了良好的社会效益。实践证明,减隔震技术能有效减轻地震作用,提升房屋建筑工程抗震设防能力。为有序推进房屋建筑工程应用减隔震技术,确保工程质量,提出如下意见。 一、加强宣传指导,做好推广应用工作 1.各级住房城乡建设主管部门要充分认识减隔震技术对提升工程抗震水平、推动建筑业技术进步的重要意义,高度重视减隔震技术研究和实践成果,有计划,有部署,积极稳妥推广应用。 2.位于抗震设防烈度8度以上地震高烈度区、地震重点监视防御区或地震灾后重建阶段的新建3层以上学校、幼儿

园、医院等人员密集公共建筑,应优先采用减隔震技术进行设计。 3.鼓励重点设防类、特殊设防类建筑和位于抗震设防烈度8度以上地震高烈度区的建筑采用减隔震技术。对抗震安全性或使用功能有较高需求的标准设防类建筑提倡采用减隔震技术。 4.各级住房城乡建设主管部门要加强技术指导和政策支持,积极组织减隔震技术的宣传和培训,做好相关知识普及。组织开展试点示范,以点带面推动应用。对于列入试点、示范的工程参加评优评奖的,在同等条件下给予优先考虑。 二、加强设计管理,提高减隔震技术应用水平 5.承担减隔震工程设计任务的单位,应具备甲级建筑工程设计资质;应认真比选设计方案,编制减隔震设计专篇,确保结构体系合理,并对减隔震装置的技术性能、施工安装和使用维护提出明确要求;要认真做好设计交底和现场服务;应配合编制减隔震工程使用说明书。 6.从事减隔震工程设计的技术人员,应积极参加相关技术培训活动,严格执行国家有关工程建设强制性标准。项目结构专业设计负责人应具备一级注册结构工程师执业资格。 7.对于采用减隔震技术的超限高层建筑工程,各地住房城乡建设主管部门在组织抗震设防专项审查时,应将减隔震技术应用的合理性作为重要审查内容。

4种桥梁减隔震装置的比较

1.铅芯支座、高阻尼橡胶支座的减隔震原理是利用地震时铅芯发生 塑性变形或橡胶发生弹塑性变形来消耗地震能量。 2.优点:减隔震效果明显,2000KN以下价格比其他类型的支座便宜。 3.缺点:水平刚度小,易在平时因刹车力就发生水平位移,多用于 房屋减隔震。因使用橡胶材料且橡胶暴露在自然环境中,寿命会因为地域的不同有较大差异,使用期内橡胶性能的变化也不易把握。

1.E型钢减隔震支座的原理是利用附加于支座上下板之外的E型钢 在地震来临时的塑性变形来消耗地震能量。 2.优点:减隔震效果好,因盆式支座的橡胶密封于钢盆内,使用寿 命可与桥梁相当。 3.缺点:结构大,不但价格高,且相邻两个支座的E型钢相互干涉, 给设计使用带来一定困难。减隔震位移不能做到很大。

1.阻尼器减震的原理是在油缸的活塞上开一个小孔或加大活塞和缸 筒之间的间隙,实现活塞左右的液体可在缸筒内受限制地流动而产生阻尼减震效果。 2.优点:减震原理明确有效。 3.缺点:价格昂贵。梁体每天因温度的变化而伸缩,活塞杆也随梁 体伸缩,极易因密封磨损失效漏油而使整个减震系统失效。只能产生单向的减震效果。

JZQZ型摩擦摆锤式球型减隔震支座 ? 1.摩擦摆减隔震支座原理是将普通球型支座的底部做成一凸球面并 置于一凹球面底座内,地震力大于设定值时剪断图示挡圈上的销钉即产生钟摆效果,靠来回摆动时摩擦生热耗能。 2.优点:周期明确,减隔震效果明确。设计地震时的摆动位移可计 算,隔震率可计算。不使用易老化材料,与桥梁等寿命。价格适中。 3.缺点:2000KN以下吨位比产品铅芯支座价格要高。不适宜在高墩 上应用。

住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干

住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行) 建质[2014]25号 各省、自治区住房城乡建设厅,直辖市住房城乡建设委及有关部门,新疆生产建设兵团建设局: 近年来,随着建筑工程减震隔震技术(以下简称减隔震技术)研究不断深入,我国部分地震高烈度区开展了工程应用工作,一些应用了减隔震技术的工程经受了汶川、芦山等地震的实际考验,保障了人民生命财产安全,产生了良好的社会效益。实践证明,减隔震技术能有效减轻地震作用,提升房屋建筑工程抗震设防能力。为有序推进房屋建筑工程应用减隔震技术,确保工程质量,提出如下意见。 一、加强宣传指导,做好推广应用工作 1.各级住房城乡建设主管部门要充分认识减隔震技术 对提升工程抗震水平、推动建筑业技术进步的重要意义,高度重视减隔震技术研究和实践成果,有计划,有部署,积极稳妥推广应用。 2.位于抗震设防烈度8度(含8度)以上地震高烈度区、地震重点监视防御区或地震灾后重建阶段的新建3层(含3层)以上学校、幼儿园、医院等人员密集公共建筑,应优先采用减隔震技术进行设计。 3.鼓励重点设防类、特殊设防类建筑和位于抗震设防烈度8度(含8度)以上地震高烈度区的建筑采用减隔震技术。对抗震安全性或使用功能有较高需求的标准设防类建筑提

倡采用减隔震技术。 4.各级住房城乡建设主管部门要加强技术指导和政策 支持,积极组织减隔震技术的宣传和培训,做好相关知识普及。组织开展试点示范,以点带面推动应用。对于列入试点、示范的工程参加评优评奖的,在同等条件下给予优先考虑。 二、加强设计管理,提高减隔震技术应用水平 5.承担减隔震工程设计任务的单位,应具备甲级建筑工程设计资质;应认真比选设计方案,编制减隔震设计专篇,确保结构体系合理,并对减隔震装置的技术性能、施工安装和使用维护提出明确要求;要认真做好设计交底和现场服务;应配合编制减隔震工程使用说明书。 6.从事减隔震工程设计的技术人员,应积极参加相关技术培训活动,严格执行国家有关工程建设强制性标准。项目结构专业设计负责人应具备一级注册结构工程师执业资格。 7.对于采用减隔震技术的超限高层建筑工程,各地住房城乡建设主管部门在组织抗震设防专项审查时,应将减隔震技术应用的合理性作为重要审查内容。 8.承担减隔震工程施工图设计文件审查的机构,应为省级住房城乡建设主管部门确定的具备超限高层建筑工程审 查能力的一类建筑工程审查机构。 9.施工图设计文件审查应重点对结构体系、减隔震设计专篇、计算书和减隔震产品技术参数进行审查。对于超限高层建筑工程采用减隔震技术的,应将抗震设防专项审查意见实施情况作为重要审查内容。审查人员应积极参加相关减隔

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