建筑减震隔震系统论文
减震隔震技术在建筑中的应用和研究

減震隔震技術在建筑中的應用和研究一、前言震动是自然界的一种现象,但如发生在建筑物中,就可能引起很大的损失。
因此,如何在建筑中应用一定的减震隔震技术,从而减少建筑物在地震、风灾等自然灾害中的损失,是建筑工程领域追求的目标。
本文主要讨论减震隔震技术在建筑中的应用和研究。
二、减震隔震技术的概念减震隔震技术是指建筑领域中利用某些材料或结构,减少建筑物在地震、风灾等自然灾害中的振动,从而降低建筑物的损失。
其主要包括两种技术:减震技术和隔震技术。
减震技术是通过某些物理原理,将建筑物的质量和随之产生的惯性力,转化为某种消耗性能的形式,从而降低建筑物的振动。
常见的减震技术包括:斜撑减震、摆锤减震、压杆减震等。
隔震技术是通过某些装置或材料,将建筑物与地基等外部环境的接触系数降低,从而减少震动对建筑物的影响。
其中,常见的隔震技术主要包括:橡胶隔震、弹性隔震、滑动隔震等。
三、减震隔震技术的应用目前,建筑领域中的减震隔震技术已经得到了广泛的应用。
举例来说,北京国家大剧院、南京眼等建筑中都采用了减震隔震技术。
其中,北京国家大剧院采用了橡胶隔震系统,而南京眼则采用了摆锤减震技术。
除此之外,随着减震隔震技术的不断发展,还涌现了许多新的减震隔震材料和结构。
例如,有的研究者发现了具有自愈性能的材料和结构,可以在地震等灾害中发挥出更大的减震、隔震效果。
此外,还有一些新型减震隔震材料和结构,例如:压电减震、磁浮隔震等。
四、减震隔震技术的研究虽然减震隔震技术在建筑领域的应用已经十分成熟,但由于建筑物的类型、用途和地理位置等因素的不同,减震隔震技术的使用效果也存在很大差异。
因此,在实际应用中,需要充分考虑这些因素,制定出最优的减震隔震方案。
同时,随着新型减震隔震材料和结构的涌现,越来越多的研究者开始关注减震隔震技术本身的研究。
例如,有的研究者深入探索减震材料的构造和特性,并将其与现有的建筑结构相结合,以获得更好的减震效果。
而另一些研究者则采用计算机仿真的方式,探究减震隔震技术在实际应用中的效果以及优化方案。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)

建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)第1篇:房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走,相关建筑企业应把房屋1具体使用需求,对不同建筑结构进行有效的功能区分,实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段,我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化,用户对于建筑物的使用需求也越来越多,因此,要科学划分建筑物的使用功能,合理对建筑内部的空间进行规划,综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求,对建筑结构进行科学选型,做到既满足建筑物功能要求,又提高建筑物使用效率,又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料,要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析,在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点,科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构,此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种,而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说,特别是高层建筑,其最为重要的一个组成部分就是基础选型,即下部结构。
此类结构选型的好坏,会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响,因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种,分别为:①柱下独立基础:此类基础适合用于层数较少,土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时,则可以利用地錨在岩石上锚固好基础,要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础:即双向为条形基础。
适用:层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时,计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知,结构沿着主轴方向产生的振动形式相似,并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围:结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应:有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足,同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
建筑抗震课题研究论文(五篇):高层混凝土建筑抗震结构设计方案、建筑设计在建筑抗震设计中的作用…

建筑抗震课题研究论文(五篇)内容提要:1、高层混凝土建筑抗震结构设计方案2、建筑设计在建筑抗震设计中的作用3、村镇建筑抗震技术存在的问题及改进4、我国高层建筑抗震设计问题探讨5、建筑抗震设计研究(9篇)全文总字数:15701 字篇一:高层混凝土建筑抗震结构设计方案高层混凝土建筑抗震结构设计方案摘要:抗震结构设计在高层建筑物混凝土结构设计中难度最大,也是至关重要的环节。
原因就是在高层建筑中人口非常的密集,如果高层建筑物的混泥土建筑抗震性能相对薄弱,那么在发生地震自然灾害时,易发生坍塌状况,人们不能及时从中逃脱,那么不可想象的后果就会发生,人们的生命财产安全不能得到保障。
本文通过对高层建筑结构特点和高层混凝土抗震结构设计进行分析,从而改进的方案。
关键词:混凝土;建筑;高层;抗震设计建筑的抗震性设计在建筑行业现在引起了极大的重视度,近年来我国及其他的一些国家频频发生地震灾害。
我国对建筑行业的高层设计提出了关于抗震性的设计目标,根据我国的一些标准法则,要求设计目标要达到大震不倒,小震不坏的情况。
高层的混凝土建筑就必须进行科学合理的设计施工以实现其目标。
1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求在高层混凝土抗震结构设计过程中,设计人员应该对高层建筑的抗震效果进行加强,同时要保证高层建筑在遇到地震时建筑物不会坍塌或者倾斜的情况,同时经过恰当的围护可以保持建筑物的使用,若遇小型的地震时整体结构能保持稳固不会损坏。
高层混凝土建筑抗震结构稳定性想要得到提高,在其设计过程中要考虑很多因素得影响,其要求也要做到刚柔并进使高层混凝土建筑能科学合理的受力,以强消弱弯的原则针对性的规划和设计。
2高层建筑混凝土结构特点从高层建筑结构受力特点方面上看,高层建筑的垂直荷载方向没有变化,而其高度越高就不能增长高层建筑的引起量,从而使建筑物的高度与弯矩是成二次方变化的,那就要求建筑的载荷要均匀分布。
根据较为专业的高层建筑混凝土结构特点来说,高层建筑为悬臂垂直结构受水平与垂直荷载的影响,其混凝土结构会产生弯矩和极大的轴向力[1]。
2024年建筑结构隔震与减震设计研究

2024年建筑结构隔震与减震设计研究随着地震活动的不断增多和人们对建筑安全性能要求的提高,建筑结构隔震与减震设计成为了一个重要的研究领域。
本文将从隔震技术原理、减震技术方法、结构设计要点、地震动力学分析、安全性评估、工程实例分析以及未来发展趋势等方面进行详细探讨。
一、隔震技术原理隔震技术是一种通过在建筑基础与上部结构之间设置隔震装置,以隔离地震波对建筑结构的直接作用,从而减少地震对建筑的破坏。
隔震装置主要包括橡胶隔震支座、滑动隔震支座和混合隔震支座等。
这些隔震支座具有良好的弹性和阻尼性能,能够在地震时吸收和分散地震能量,降低结构的振动幅度,保护建筑免受地震破坏。
二、减震技术方法减震技术主要是通过在建筑结构中安装减震装置,以减少地震时结构的振动响应。
常见的减震装置包括阻尼器、减震支撑和隔震沟等。
阻尼器可以通过消耗地震能量来减少结构振动,减震支撑则通过改变结构的动力特性来降低地震响应。
而隔震沟则通过在建筑周围设置一定深度的沟槽,利用沟槽的变形来吸收地震能量,从而减少结构的振动。
三、结构设计要点在进行建筑结构隔震与减震设计时,需要考虑以下几个要点:首先,要合理选择隔震与减震装置的类型和参数,确保装置能够有效地发挥隔震和减震作用;其次,要优化结构的动力特性,使结构在地震时具有较低的自振频率和较大的阻尼比,从而减少地震响应;最后,要加强结构的整体性和连续性,确保结构在地震时具有良好的整体受力性能。
四、地震动力学分析地震动力学分析是建筑结构隔震与减震设计的基础。
通过对地震波的传播规律、结构的地震响应以及隔震减震装置的动力性能进行深入分析,可以为结构设计提供科学的依据。
地震动力学分析包括时程分析、反应谱分析和能量分析等方法。
这些方法可以帮助设计师预测结构在地震时的动力响应,从而优化结构设计,提高结构的抗震性能。
五、安全性评估安全性评估是建筑结构隔震与减震设计的重要环节。
通过对结构在地震作用下的受力性能、变形情况和破坏机理进行全面评估,可以确定结构的安全性能水平。
建筑结构隔震和减震措施探讨

建筑结构隔震和减震措施探讨袁兴华摘㊀要:文章阐述了建筑结构隔震和减震的必要性与重要性;并对目前建筑结构隔震和减震的具体措施进行了分析,可以看出建筑结构隔震和减震措施正在逐步完善;最后在总结上述研究的基础上,提出了关于建筑结构隔震和减震的一些建议,以供同行参考㊂关键词:建筑结构;隔震;减震;措施一㊁引言地震是一种自然灾害,它会给人们的生活带来很大的消极影响,会给社会带来较大的破坏㊂其对建筑工程的破坏是显而易见的,为了保障人们生活的安全,保护建筑结构不受到损害,建筑工程的安全性构建值得受到重视㊂建筑工程的发展与进步,使得建筑结构也在不断进行完善,但是隔震和减震措施的实行还是不够顺利,还存在建筑出现灾难性后果的情况㊂因此,建筑工程人员要积极对建筑结构隔震和减震的相关措施进行研究,力求将地震的消极影响最小化㊂二㊁建筑结构隔震和减震的必要性与重要性(一)建筑结构隔震和减震的必要性地震对建筑的伤害是极大的,而且无法估计㊂所以建筑结构需要采取措施对建筑进行改善,尽量减轻地震灾害所带来的损害㊂随着人们生活水平的提高,对工程安全的要求也越来越高,人们越来越重视自身的安全问题㊂建筑工程与人们的生活息息相关,因此建筑的安全系数受到人们的重视㊂这就要求建筑工程关注建筑项目隔震和减震的功能,以符合民众对建筑工程的要求,起到提高人们满意度的作用㊂所以,建筑结构隔震和减震措施的实行具有其必要性,这是社会发展和人民群众对建筑工程的要求,顺应了建筑工程发展的大方向㊂(二)建筑结构隔震和减震的重要性显然,建筑结构隔震和减震的措施直接对地震发生后产生的消极影响进行削弱㊂这样的措施有效地提高了建筑工程的安全性能,提高了建筑的抗震能力,使得建筑受到地震影响的程度下降,降低了风险的不确定性㊂减弱了地震对建筑的破坏力,意味着人们的安全也多了一份保障,为民众的生活制造了一个安全的环境,促进人们生活质量进一步提高㊂三㊁建筑结构减震措施的相关分析(一)消耗能量建造过程中在建筑结构里安装上耗能装置㊂地震发生的时候是会产生能量的,这些耗能装置就能起到吸收一部分地震产生的能量的作用,使得地震的破坏力被削弱,传导到建筑结构中的震动程度也会降低,这样就起到了降低震动的作用㊂这种方法的原理其实是进行能量传递的转移隔断,大部分因地震而产生的能量已经被耗能系统所消耗,只剩下小部分的能量没被吸收㊂这些能量再作用于建筑结构,与一开始就作用在建筑结构的结果是有明显差异的,显然前者在经历了一个过渡之后,受到的影响会小很多㊂(二)施加与外部震动相反的作用力地震的震动是具有方向性和频率的,建筑工程可以利用科技的支持,在地震发生的时候准确地分析出地震波的方向和频率㊂然后通过信息传导技术进行分析,结果传至相关专业设备中,该设备安装在建筑结构内㊂接着设备就可以运用技术手段对建筑结构产生一个相反方向㊁相同频率的作用力,达到作用力的互相抵消,实现作用力守恒㊂运用物理原理对地震发生后的作用进行抵消性的削弱,可以有效降低地震带来的风险,很好地避免地震波直接全部作用于建筑结构的情况,减轻作用于建筑结构的地震波的影响力㊂四㊁建筑结构隔震和减震措施的相关建议(一)使用新型的建筑材料在建筑工程施工过程中,应该积极使用新型的建筑材料,以提高建筑结构隔震和减震的能力㊂在材料选取中,应该选择具有隔震和减震效果的材料进行投入㊂建筑行业可以加大对研发的投入,促进人员对建筑材料进行改进,增强建筑材料隔震和减震的效果㊂传统的建筑材料稍显笨重且效果不佳,为了改变这种情况,新型建筑材料的使用迫在眉睫,建筑工程应该注重材料的选择,不应该为了成本的最小化而放弃采用对建筑结构隔震和减震有利的新型建筑材料㊂(二)熟练运用技术手段建筑工程应该重视技术的使用率,积极进行技术资金以及人员的投入,努力实现技术的使用及创新发展㊂在制造隔震和减震的设备时,需要好好地提高技术利用率,对设备的技术进行完善,并且适当地进行创新发展,使设备防震效果更为明显㊂同时,对传感技术㊁信息技术等传递性技术加以融合使用,通过信息管理的技术,第一时间给设备控制人员传递信息,从而设备控制人员能尽快做出反应,以降低对建筑结构伤害㊂技术水平在建筑结构设计中是极为重要的,传统的设计很难有效地防止地震带来的伤害,科技的发展,是能为建筑结构隔震和减震提供保障的㊂(三)加固建筑结构建筑工程施工过程中,应该提高建筑结构的质量,对建筑结构进行加固有利于起到隔震和减震的作用㊂建筑结构因为地震发生而轻易遭到破坏的原因,一定程度上是源于建筑结构不够牢固,在震动情况出现时,其经受不住外力的作用而造成不好的后果㊂因此,建筑工程应该要加固建筑结构的抗震能力,原本只用一层就能建好的建筑,如今增加到两层,甚至三层,做好一定的保护准备㊂同时,应该打好地基,重视第一层的建设质量,加固对地基的建设,使得后续的建筑工程建设更为稳定㊁更加安全㊂这样有利于从质量上有效提升建筑结构的防震效果,直接提高建筑结构的隔震和减震水平㊂五㊁结语建筑结构隔震和减震措施正在经历着一个不断发展㊁不断成熟的过程,建筑工程管理对其的重视体现了隔震和减震的重要程度㊂建设项目是否可以实现长久发展,建筑工程的防震效果是一项重要的指标㊂在如今科技利用率要求越来越高的大环境下,在隔震和减震的措施中引入科技创新元素,并加大对该方面的资金和人员投入是很有意义的㊂参考文献:[1]陈灿,成幸.地震灾后的传染防护和心理危机防护[J].全科口腔医学杂志,2019,6(17):37+40.[2]吕斌,崔燕,吴仲森.加强电力工程施工安全管理的分析[J].商品与质量,2015(5):74.作者简介:袁兴华,男,汉族,河北河间人,研究方向:建筑工程㊂621。
建筑物抗震隔震和减震的探讨

建筑物抗震隔震和减震的探讨抗震隔震和减震的主要目的是通过设置隔震装置或减震器,将建筑物与地面的振动分离,减少建筑物所受到的地震力量。
这样一方面可以减少地震对建筑物的破坏,另一方面也可以保护建筑物内部的设备和物品,避免人员伤亡和财产损失。
抗震隔震是指通过设置隔震装置,将建筑物与地面完全分离,使得建筑物在地震时能够自由振动,减少地震力对建筑物的传递。
隔震装置一般采用弹性材料或者弹簧等构件,能够抵抗地震力,并保护建筑物的结构不受破坏。
这种方法主要适用于高层建筑、桥梁、设备房等建筑物。
抗震隔震在设计上需要考虑附着、位移和水平载荷等因素。
附着是指隔震装置与建筑物之间的固定连接,其设计需要保证隔震装置在地震时能够承受地震力,而不会发生脱落或者断裂。
位移是指建筑物在地震时的位移情况,需要通过适当的位移控制措施,确保建筑物的安全性。
水平载荷是指地震时建筑物所受到的水平荷载,需要设置相应的隔震装置,以抵抗这些力量。
减震是指通过设置减震器,将建筑物与地面的振动减小到一定程度,以减少地震对建筑物的破坏。
减震器一般采用可控液体或者弹性材料等构件,能够吸收和消耗地震能量,减小地震力对建筑物的作用。
这种方法主要适用于大型建筑物、重要设备和特殊地质环境下的建筑物。
减震在设计上需要考虑减震装置的刚度、阻尼和位移等因素。
刚度是指减震装置的刚性程度,需要根据建筑物的结构特点和地震力量的大小合理选择。
阻尼是指减震装置在地震力作用下阻碍随机振动的幅值,需要通过减震装置的设计来达到预期的减震效果。
位移是指建筑物在地震时的位移量,需要通过适当的位移控制措施,确保建筑物的安全性。
总体而言,抗震隔震和减震是为了提升建筑物的抗震性能,减少地震对建筑物的破坏和人员伤亡。
在实际应用中,需要根据建筑物的类型、地理环境、地震力量等因素进行综合考虑和设计。
因此,抗震隔震和减震的研究还有待进一步深入,以提高建筑物的抗震性能。
浅议建筑结构设计中的隔震减震措施

浅议建筑结构设计中的隔震减震措施摘要:各种自然灾害对于人民群众的正常生活产生较大威胁,在各种自然灾害中,由于地壳运动引发的地震破坏性极大,一旦某一地区发现地震,将会造成大量的人员伤亡,同时也会让该地区蒙受巨大经济损失。
我国幅员辽阔,个别地区地震发生的概率相对较高。
在这种情况下,在建设建筑物过程中采取隔震减震措施至关重要,在建筑设计阶段,设计人员就应当高度重视,采用最新型技术,将地震可能产生的危害降至最低。
关键词:建筑结构;隔震减震1 关于建筑隔震减震结构体系1.1 建筑隔震减震体系概述在工程减震区域中,隔震技术是应用较为广泛的技术之一。
在相关技术应用过程中,施工人员要在建筑物下端或者某个位置安装控制装置,安装控制装置的目的在于一旦发生地震,能够减少地震对于结构产生的不利影响,通过隔震减震装置的运作,能够吸收一部分能量,从而最大程度降低地震产生的危害。
在受到中强度地震时,通过隔震减震结构的设计,能够进一步延长结构体系的自振周期性能,在一些特殊情况之下,隔震减震装置还应具有较好的耐久性甚至是自动复原功能。
在具体设计过程中,要确保结构变形在一定范围之内,同时也要避免隔震减震装置对建筑物的正常使用产生影响。
1.2 建筑基础隔震原理和特征从实际情况来看,建筑物的地震反应在很大程度上取决于自振周期,随着自振周期不断变化,建筑物加速度和位移也会产生变化。
一般来说,建筑物普遍刚度较大,同时自振周期并不长。
建筑物在遭遇地震的过程中,本身就能够吸收一部分能量,这部分能量会导致建筑结构损坏,甚至发生坍塌现象。
相关研究表面,如果在建筑建造和设计过程中能采取有效的隔震措施,比如在上部结构和地基之间设置隔震减震装置,则能够在很大程度上延长建筑自振周期,避免建筑物发生较大变形。
2 现阶段隔震减震技术在应用过程中所遇到的问题2.1 建筑物支座的设计影响和减震效果问题要使建筑结构更为稳定,则必须在减震与隔震设计方面尽可能地进行分散,如果将减震与隔震设置在建筑四周,则在地震时会大幅增大建筑的倾覆力量,并对建筑的支撑张力造成较大的影响。
建筑结构抗震设计方式要点探析论文(共4篇)

建筑结构抗震设计方式要点探析论文(共4篇)第1篇:试探房屋建筑结构的抗震设计方式汶川5.12地震给我国造成的直接经济损失便高达八千亿元,而人员伤亡更是触目惊心。
由此可见,建筑结构优质抗震设计尤为重要,可显著降低地震灾害伤亡人数,并控制直接经济损失。
因此从设计层面如何有效提升框架结构、砌体结构抗震性能,尤其是建筑在强震作用影响下的预防倒塌性能,成为我们应主力探讨的重要课题。
一、建筑结构抗震设计方式1.采用隔震设计技术营造以柔克刚效果建筑结构设计中采用隔震技术是一类效果显著的新型工程抗震方式,我们可通过安放消能隔震装置,例如隔震垫、橡胶于结构建筑基础与底部之间,将基础同上部结构有效隔开,进而令其动力作用与性能有效改变,显著减轻建筑结构地震反应,营造以柔克刚的良好建筑结构抗震效果。
通过国内外工程实践与大量试验证明,该隔震设计体系可令结构水平加速度地震反应有效下降约百分之六十,进而控制或消除了建筑结构受到地震的损坏影响程度,提升了建筑物与空间内部人员的安全水平。
一般来讲该隔震体系技术拥有强大的垂直方向承载力,可达到五十至两千吨,同时该设计技术体系拥有较大垂直向压缩刚度,相应的其水平向具有的变形刚度有限,仅为每毫米四分之一千牛至每毫米一点八千牛,而其在水平向变位极限值较大,最大可达到五十厘米,并具有较充足的初始刚度,可抵抗轻微地震与风荷载。
一旦发生强烈地震时可产生一定程度的柔性自由滑动。
而倘若发生了较大变形则会回升刚度,发挥一定的限位与保护作用。
其中采用橡胶钢板夹层隔震垫可有效发挥显著复位能力,通过实践研究不难发现,其在众多地震灾害中均能产生瞬时自动复位。
再者该类技术方式构建的隔震装置具有良好的耐久性,其服务使用寿命高达七十年左右,因而远远高出一般住宅、民用建筑使用期限五十年的寿命要求。
另外隔震建筑结构设计方式主要使用在重要多层与低层建筑中,例如学校、医院、科研机构、商场与各类重要职能单位建筑。
2.减震消能结构抗震设计方式减震消能结构抗震设计方式主要指位于某些建筑结构部位,例如剪力墙、支撑、连接缝、节点或连接件等位置合理设置消能元件或阻尼装置,利用该消能装置内含的非线性摩擦滞回变形进行能量耗散,或对地震能量进行吸收,进而降低主体建筑结构竖向与水平向的地震反应,避免建筑结构在地震作用下发生倒塌或破坏现象,以实现抗震、减震科学目标。
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建筑减震隔震系统论文
基础隔震体系通过在建筑物基础和上部结构之间设置专门的
橡胶隔震支座和耗能元件,形成柔性底层,称为隔震层。
通过隔震层和耗能元件,将房屋结构与基础隔离开来,延长建筑物的自振周期,并将结构的位移集中于隔震层,建筑物上部结构类似于刚体平动一样,自身相对位移较小,建筑物结构基本上处于弹性工作状态,不会造成建筑物产生破坏或倒塌现象[1]。
近年来,通过大量试验结果及已建造的隔震结构工程经验,在大地震发生时,隔震系统一般可使上部结构承受水平地震作用降低约60%。
隔震系统减震效果明显优越于一般传统结构,建筑的总造价相比传统的抗震加固方法增加很少,对于高烈度区尤其适用[2]。
基础隔震技术对上部结构的平面、立面、体型等限制较小。
首先上部结构的层间位移、加速度已经很小,其次可以人为调整隔震支座的布置使隔震层的刚度中心和上部结构(上部结构作为一个刚体)的质心尽量重合,以减少扭转效应。
这对于不规则的建筑物尤其适用,它使地震区的建筑物的外观视觉效果及结构设计从很多严格的限制中解脱出来,轻而易举地解决了超高层建筑、大空间大开窗建筑、及平面不规则建筑的结构设计。
若设计合理,地震作用后无需对建筑物进行修复,具有明显的经济效益和社会效益。
叠层橡胶支座基础隔震体系
在建筑物基础和上部结构之间设置叠层橡胶隔震支座,通过利
用橡胶刚度小的特点能够延长建筑物的固有自振周期,远离场地卓越周期,从而达到减小结构地震反应的目的。
目前,常用的叠层橡胶支座有以下四种类型[3-4]:普通夹层橡胶支座、铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、加各种阻尼装置的夹层橡胶支座。
夹层橡胶垫是目前国内外应用最为广泛、技术最为成熟的隔震装置。
夹层橡胶垫隔震技术的优点,主要体现在下述几个方面:
1、具有较高的竖向承载能力,作为建筑物的支承垫具有较高的安全储备。
目前,我国一些隔震器材生产厂家生产的夹层橡胶垫的竖向承载力安全系数甚至能够超过6.0。
2、具备稳定的弹性复位功能,能在多次地震中自动瞬时复位。
3、具备明显、稳定的隔震效果。
夹层橡胶垫具有稳定的刚度及阻尼性能,理论计算、实验结果及现场实际情况三者能够较好的相互吻合。
4、构造简单,安装方便。
夹层橡胶垫具有水平滑动、弹性恢复力和阻尼等特性,施工时安装方便简洁,在工程应用上具有较好的可行性。
5、耐久性较好。
具有较好的抗低周疲劳性能、抗臭氧老化、耐火性、耐水性等性能,即在50~70年使用期间内具有较好的物理和化学稳定性,耐久性能远远的优越于其他各种隔震装置。
6、对于不均匀沉降夹层橡胶垫受其影响较小,并且可以根据需要安装在各个标高位置处。
二、基础滑移隔震体系
滑移隔震的基本原理是:当结构遭受较小的地震和风荷载作用时,隔震层所受水平地震剪力小于静摩擦力,摩擦力会阻止上部结构滑动,使建筑物保持稳定;当隔震层承受水平地震剪力大于静摩擦力时,滑动面开始滑移,因为结构滑移使得结构无固定的自震周期,从而能够有效的避免共振现象发生。
近些年基底滑移隔震研究取得了突飞猛进的发展:
1、摩擦力模型。
国内外学者根据试验研究和实践结果提出了一些摩擦力理想模型,间断型和连续型两种模型是目前最为常用的摩擦力模型。
2、结构模型分析。
分为三类:刚体隔震、单质点隔震、多质点隔震。
3、抗倾覆稳定性计算。
由于滑移隔震结构在支座处上下断开,所以极易产生倾覆失稳问题,因而有必要确定结构的抗倾覆条件,当不满足这一条件时,应对座采取附的参数选择上。
4、动力可靠度。
众多学者利用随机响应分析对滑移隔震结构的可靠性进行研究分析。
5、隔震层参数。
合理的确定隔震层的参数是设计工作的重中之重。
6、能量分析。
结构地震响应通过能量分析进行衡量。
三、组合隔震体系
叠层橡胶垫隔震体系具有理论分析简单、结构性能可靠、较好
的自动复位性能等优点,但是这种结构体系在地震作用下不能完全有效的避免共振,而且工程造价较高;滑动摩擦隔震技术能够有效的避免发生共振,并且主要是其施工简单、造价低,受到较大的欢迎。
但是在地震作用后,滑动摩擦支座可能发生不可控制的位移,不能够自动复位。
各国学者不断尝试将摩擦滑移支座和叠层橡胶支座进行组合,使两种隔震支座在结构体系中能够各自发挥优势。
组合隔震体系按夹层橡胶垫和滑板的组合方式的不同将其分为串联
组合隔震体系和并联组合隔震体系。
1、串联组合隔震体系
将摩擦滑板与夹层橡胶支座上下串联称为串联组合隔震体系,摩擦滑板能可利用摩擦力消耗地震能量,且起到隔离地震的作用。
采用串联组合隔震体系,在多遇水平地震作用下,其水平刚度较小,在罕遇地震下,滞回曲线具有明显的弹塑性性质,滑移板产生滑动,由于没有设备可以提供复位力,隔震层在地震作用结束后将保留残余位移。
目前对这种串联基础隔震体系的研究较少。
2、并联组合隔震体系
并联隔震支座采用夹层橡胶垫与摩擦滑移支座并列设置,由两者共同承受上部结构重力荷载。
它克服了橡胶垫价格高、摩擦滑移支座不能自动复位的弊端,橡胶垫能够提供足够的弹性恢复力、并且使结构刚度减小、周期延长,与此同时摩擦滑移支座可增大阻尼、具有良好耗能能力和经济效益。
在实际工程运用中,根据建筑结构形式、安全经济性,采用并联组合隔震体系,合理设计,具有较大
优越性。
并联组合隔震体系中,竖向荷载由橡胶隔震支座和摩擦滑移支座共同承担,铅芯橡胶隔震支座提供阻尼和恢复力,摩擦滑移支座提供阻尼,在水平地震作用下隔震层的滞回环更加饱满,结构的隔震耗能效果更优。
参考文献
[1]日本免震构造协会.图解隔震结构入门[M].北京:科学出版社,1998.
[2]尚守平.结构抗震设计[M].北京:高等教育出版社,2003.
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[4]刘文光.橡胶隔震支座力学性能及隔震结构地震反应分析研究[D] .北京工业大学博士学位论文.2003。