隔震结构设计实例
高层结构隔震设计工程实例
高 层 结 梅 隔 震 设 计 工 程 实 例
李 夹夫 ， 刘武靖
摘 要 ： 绍 一 个 采 用 夹 层 橡 胶 垫 隔 震 技 术 的高 罢 建 筑 （ 七 层 ） 结 构 设 计 。 设 计 中分 别 采 用 能 量 方 法 和 时 程 分 析 介 十 的
法对 隔震 方案 进行 了可行性研 究及优选 ， 出了确 定隔震 层上 部结构 的等效设 防烈度 以及水平 位移计算及 控制 的方法。 提
关 键 词 ： 层 结 构 ， 震 ， 计 ， 量 方 法 ， 塑 性 高 隔 设 能 弹
中图 分 类 号 ：Ｕ ５ ． Ｔ ３２ １
文 献 标 识 码 ： Ａ
引 言
点体 系 ， 并求 出其 等 效刚 度。然 后把 各层 的质 点重 量 作 为假
那 地震是一 种会产 生严重 后果的 自然 灾害 ， 突发性和毁 灭性 想水平 荷载 ， 为结 构第 层 在 Ｇ 作 用下 求 得 的假 想 位 移 ， 其 么， 等效单 质点体 系的假想位移 可用下式求 得 ： 常常令人难 以抵 御 。房屋隔 震 则是 一项 为提 高 房屋 耐震 性 能 而 产生的新技 术。一些 国家 已于 ２ ０世 纪 ７ ０年 代 ～８ 代 就 开 始 ０年
维普资讯
．
２ ２ ・
第２ ８卷 第 ７期 ２ ０ ０ ２年 ７ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡ Ｎ ＡＲＣＨｎＥ （Ｉ 】 Ｅ ＸＩ ＩＲ Ｔ
Ｖｏ ． Ｄ ｕ． ０２
文 章 编 号 ：０９６２ （０ ２０ ．０２０ １０．８５２０ ）７０２ ．２
４ ．５ｍ． 下 ｌ 层 高 为 ２ ７ ｌ ～ｌ 层 高 为 ２ ７ ， 层 ５４ 地 层 ．０ｍ， 层 ５层 ．５Ｉ 顶 ｎ
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。
(完整版)隔震结构设计-实例
隔震结构工程设计1工程概况某商业办公楼，地上6层，首层5.1m,其余层高度皆为3.6m，总高24.6m，隔震支座设置于基础顶部。
上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。
丙类建筑，设防烈度7度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。
表1.1 上部结构重量及侧移刚度层号重力荷载代表值(KN) 侧移刚度（KN/mm）1 7760 8152 7760 7963 7760 7964 7760 7965 7760 7966 5100 7962 初步设计2.1是否采用隔震方案(1)不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。
(2)该建筑物总高度为24.6m，层数6层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。
(3)建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。
(4)风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。
以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。
2.2确定隔震层的位置隔震层设在基础顶部，橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。
隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。
隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。
2.3隔震层上部重力设计上部总重力为如表1.1所示。
3 隔震支座的选型和布置确定目标水平向减震系数为0.50，进行上部结构的设计，并计算出每个支座上的轴向力。
根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图1.1所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。
图1.1 隔震支座布置图3.1确定轴向力竖向地震作用 G F v evk α==19261kN柱底轴力设计 kN N 84679竖向地震作用3.1活载）5.0恒载(2.1=⨯+⨯+⨯= 中柱柱底轴力 kN N 2057.92中= 边柱柱底轴力 kN N 1884.86边= 3．2确定隔震支座类型及数目中柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN ，共20个。
分析建筑结构隔震技术的研究和应用
分析建筑结构隔震技术的研究和应用1. 引言1.1 研究背景建筑结构隔震技术是一种应对地震灾害的重要手段，其研究和应用对于保护建筑物、减少地震灾害带来的损失具有重要意义。
随着城市化进程的加快和人口密集度的增加，建筑物地震安全性的需求日益凸显。
地震是一种破坏性强、不可控制的自然灾害，对建筑物的破坏往往给人们的生命财产带来极大威胁。
研究建筑结构隔震技术，寻求有效的地震减灾途径，对于提高建筑物地震抗震性能具有重要意义。
隔震技术的研究与应用不仅可以提高建筑物的地震抗震性能，减少地震对建筑物的损害，还可以减少灾害事故的发生，降低经济损失，保障人们的生命财产安全。
建筑结构隔震技术的研究背景正是基于以上考虑，旨在提高建筑物的地震安全性能，降低地震灾害给人们带来的损失。
1.2 研究意义建筑结构隔震技术的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高建筑结构的抗震性能。
隔震技术可以有效减少地震对建筑物的破坏程度，减轻地震灾害造成的人员伤亡和财产损失，提高建筑物的抗震性能。
2. 保护建筑物的结构安全性。
隔震技术可以减少地震对建筑结构的影响，延长建筑物的使用寿命，保护建筑物的结构安全性，降低维护和修复成本。
3. 促进建筑行业的科技进步。
隔震技术是建筑结构抗震设计领域的新技术，推动了建筑行业的科技进步和创新，促进了建筑结构设计和施工技术的发展。
4. 提升建筑设计水平和工程质量。
通过研究和应用隔震技术，可以提升建筑设计师和工程师的技术水平，提高建筑工程的质量和安全性，为建筑行业的可持续发展做出贡献。
1.3 研究目的研究目的是为了深入了解建筑结构隔震技术的原理和应用，探讨其在地震等自然灾害中的作用和效果。
通过对隔震技术的分类和优劣进行分析，总结其优势和局限性，为建筑领域的工程师和设计师提供更好的指导和参考。
通过研究建筑结构隔震技术的发展前景和未来研究方向，寻找改进和创新的途径，推动建筑结构的抗震能力和安全性不断提升，为保护人们的生命和财产安全做出贡献。
实例分析摩擦摆减隔震支座施工技术
实例分析摩擦摆减隔震支座施工技术1、工程概述京津塘高速公路北部新区段高架工程位于天津市北辰区，工程抗震设防烈度7度;地震动峰值加速度系数A=0.15，所属设计地震分组为第二组，在现浇箱梁大跨度墩柱处（跨度大于50米）采用了摩擦摆减隔震支座，墩柱为单墩，每个墩柱上2个摩擦摆支座。
本工程现浇段无下垫石，标高由上垫石找齐。
采用的摩擦摆具体有：摩擦摆QZ-15000-DX：4块摩擦摆QZ-15000-GD：2块摩擦摆QZ-15000-SX：2块。
2、施工准备2.1、开工前，组织技术人员及施工人员熟悉和弄清有关技术问题、熟悉有关规范和技术标准。
2.2、灌浆料采用北京海岩兴业的成品料。
2.3、在安装开始前应先复核测量基准。
在墩顶或盖梁顶放出桥梁纵横中心轴线和高程，往后安装支座时，即以此为基准校核支座的平面位置和标高。
2.4、复核测量的结果应报监理工程师进行复核，无误后才可进入下一步工序。
2.5、施工前必须对支座的类型、几何尺寸等要素加以确认，是否满足施工要求。
2.6、施工前应确认各预埋件的相关尺寸、直径及深度是否符合施工要求。
摩擦摆减隔震立面图3、施工方案3.1.安装准备3.1.1本工程无下垫石，支座安装前，需对墩顶支座底面清理干净，保持支座底面平整。
3.1.2为保证下支座板和墩顶的密贴，施工时墩顶顶面可适当预留调平层厚度，墩顶顶面与下支座板结合面四角高差不超过2mm。
墩台顶面按锚固螺栓的规格、数量预留锚栓孔。
预留锚栓孔的直径为15cm，深度为46cm;预留锚栓孔中心位置偏差不应超过10mm。
孔距（顺桥向×横桥向）为1028×1028 mm3.1.3支座顶面在安装时应保持水平，本工程由上垫石调整标高，桥梁纵坡对支座顶面水平没有影响3.1.4球型支座采用预埋锚固（套筒）与锚固螺栓的连接方式，在墩台顶面需按锚固套筒规格、数量预留锚栓孔。
预留锚栓孔的直径和深度应大于套筒直径。
3.1.5支座出厂时是由生产企业总装后整体发运的，支座运达施工现场后，应开箱检查支座各部件及装箱单，检查零、部件有无丢失、损坏。
高层建筑结构隔震减震设计及措施的应用探究
52建筑设计 Arc tect ra Des高层建筑结构隔震减震设计及措施的应用探究文/刘磊 福建超平建筑设计有限公司安徽分公司 安徽合肥 230000【摘要】本文以高层建筑结构设计作为研究主体，针对隔震支座性能与设计方法进行改进，并且对于多遇地震、中震两种地震工况的内力取值进行计算分析。
在此基础上，针对地基、基础结构悬挂等具体隔震措施进行分析，围绕新建建筑设施、已建成建筑物两类项目进行减震技术措施的应用，致力于从设计环节增强高层建筑结构的稳定性，更好地发挥抗震减灾作用。
【关键词】高层建筑；隔震支座；减震技术【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.16.026据中国建筑业协会统计，截至2020年6月底全国建筑业总产值约为98875.73亿元，建筑业实现增加值28535亿元，在国内生产总值中占比6.25%。
伴随建筑行业发展，高层建筑、超高层建筑项目数量持续增多，对于建筑结构的抗震性能设计提出更加严格的要求，因此需基于隔震减震设计理念进行建筑结构的合理设计，防止在地震发生时产生建筑坍塌等事故，延长建筑使用寿命。
1、隔震结构设计及其实际应用效果1.1工程实例分析1.1.1工程概况以某高端住宅小区项目为例，该项目总建筑面积超过13万㎡，包含20栋单体建筑，建筑地上部分共11层、层高3m，地下部分一层、层高3.7m，采用现浇混凝土剪力墙结构，高宽比小于4。
建筑设计使用年限为50年，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度（0.05g）场地类别为Ⅲ类，结构特征周期为0.65s，在多遇地震、设防地震、罕遇地震下的加速度时程最大值分别为18cm/s 2、50cm/s 2和125cm/s 2。
结合建筑结构特征，基本风压为0.4kN/㎡，风荷载标准值在X、Y 向产生的水平力为660.4kN 和1026.1kN，同比结构总重力低10%。
1.1.2隔震设计基于《建筑抗震设计规范》进行建筑结构分析，选取建筑首层与地下一层中间部位进行隔震层的设置，选用叠层橡胶支座沿剪力墙布设，保证隔震支座中心与墙体形心位于同一垂直线上。
工程结构的阻尼和隔振设计
未来研究方向探讨
智能化阻尼和隔振技术
随着人工智能和大数据技术的发展，未来可研究如何将智能算法应用 于阻尼和隔振设计中，实现自适应调节和优化控制。
新型阻尼材料和隔振技术
02 03
隔震支座
隔震支座是一种特殊的阻尼装置，用于隔离地震波向上部结构的传播。 它允许建筑物在地震时相对于地面发生水平位移，从而减小地震力对上 部结构的影响。
耗能支撑
耗能支撑是一种具有滞回特性的支撑构件，能够在地震中通过塑性变形 消耗能量，减轻主体结构的损伤。
桥梁结构中的隔振设计
隔震沟
在桥梁结构中，隔震沟被用于隔离地震波向桥墩的传播。通过在桥墩周围设置隔震沟，可 以减小地震力对桥墩的作用，保护桥梁免受地震破坏。
阻尼材料
用于吸收和消耗振动能量，减少振动的幅度和持续时 间。常用的阻尼材料有橡胶、沥青等。
辅助结构
用于固定隔振元件和阻尼材料，保证整个隔振系统的 稳定性和可靠性。
隔振效果评价指标
传递率
表示隔振系统对振动传递的阻隔 程度，通常以分贝（dB）为单位 进行衡量。传递率越低，隔振效 果越好。
固有频率
指隔振系统自身固有的振动频率 。当外界振动频率接近固有频率 时，隔振系统容易发生共振，导 致隔振效果降低。
粘弹性阻尼材料
兼具粘性和弹性，能耗散振动能量，适用于各 种复杂结构的阻尼设计。
复合阻尼材料
通过不同材料的组合，实现宽频带、高效能的阻尼效果，满足特殊工程需求。
智能控制技术在隔振系统中应用
主动隔振技术
采用作动器对结构施加反向振动，抵消外部激励 引起的振动，实现高精度隔振。
隔震建筑新型结构
减隔震一体化智能抗震抗风建筑结构体系的技术分析与应用探讨德新市红旗区德新防震技术服务有限公司［摘要］在隔震技术的基础上，隔震建筑上部设置弹性位移阻尼装置（缓冲橡胶复合垫）。
在隔震建筑的上支撑体与下支撑体中心位置提前设置上下贯通的管道与支座部（运动剪切阻尼板）中心空洞对接。
管道的下端口在下支撑体侧部的适当部位弯出。
管道的上端口在上支撑体的顶部窜出，也可在上支撑体侧部的适当部位弯出。
用钢索窜过建筑物上部设置的弹性位移阻尼装置的中心空洞，上支撑体的中心空洞，支座部的中心空洞，下支撑体的中心空洞，最后在下支撑体的侧部窜出。
钢索的顶端与弹性位移阻尼装置顶端面的钢板固结，钢索的下端与下支撑体侧部的钢板固结。
特殊情况时，弹性位移阻尼装置可上下颠倒使用。
这样子，经过安装与调试，就形成了‘减隔震一体化智能抗震抗风建筑结构体系’。
我们共铸节能防震绿色建筑，希望得到您的支持，若有不妥之处请批评指导。
［引言］目前，隔震技术是抵御地震的有效手段。
但高层与超高层建筑的应用受到了限制，抗风抗倾能力受到了制约，铅污染等问题得不得根本改善。
我国是世界上多发地震的之一。
地震发生时，给人类带来最大危害的就是建筑物，给经济建设造成巨大损失的也是建筑物。
近年来,地震由于破坏性大又难以及时预报，成为主要自然灾害之一。
当前世界各国把建筑物防震研究作为一项重大课题。
减隔震一体化智能抗震抗风技术的诞生，避免了地震飓风灾害造成人民群众的重大人员伤亡与财产损失。
也对我国有限的自然资源与生态环境的保护，起到了举足轻重的实际意义，促进了我国经济建设与防震减灾及节能环保事业的同步发展。
［关键词］减隔震一体化智能抗震抗风抗倾1.［静止状态时的结构示意］如下图（1）所示图：左图片为抗震建筑结构在静止时的结构示意右图片为减隔震一体化智能抗震抗风建筑结构体系在静止时的结构示意下图片（2）为局部放大建筑物智能减震隔震装置防震工作原理新乡市虹旅国聽新防廉技术冇限公司OR■筈锂仝妁-减隔直一体化智能抗震结构体系建筑物智能减震隔靈装置防靈工作原理新乡市红挣区德新防穩枝术有眼公司建筑物智能减震隔震装置防震工作原理新多市虹旅储德新防禅技术有眼公司堆;Oil玄査盘垫2.［运动状态时的结构示意如下图（3）所示图：左侧的的结构示意、右侧的图片为减隔震的结构示意g |图（4）为局部放大■减隔靈一体化智能抗震结构体系建筑物智能减震隔震装置防震工作原理新乡市虹翔国健新防需技术有眼公司"Ft*厘贏&爭臧隔靈一体化智能抗屣结构体系(3)建筑物智能減產隔屋装葺防展工彳乍原王里耕多也红能區谊新躬理技*有蟻伫司減隔感一体化智能抗靈缔构体系3.［试验效果］下图(a ) (b )为静止时的状态。
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隔震结构工程设计
1工程概况
某商业办公楼，地上6层，首层5.1m,其余层高度皆为3.6m，总高24.6m，隔震支座设置于基础顶部。
上部结构为钢框架结构，楼盖为普通梁板体系，基础采用独立基础。
丙类建筑，设防烈度7度，设计基本加速度0.15g，场地类别Ⅱ类，地震分组第一组，不考虑近场影响。
表1.1 上部结构重量及侧移刚度
侧移刚度KN/m815796796796796796
2 初步设计
2.1是否采用隔震方案
(1)不隔震时，该建筑物的基本周期为0.45s，小于1.0s。
(2)该建筑物总高度为24.6m，层数6层，符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。
(3)建筑场地为Ⅱ类场地，无液化。
(4)风荷载和其他非地震作用的水平荷载未超过结构总重力的10%。
以上几条均满足规范中关于建筑物采用隔震方案的规定。
2.2确定隔震层的位置
隔震层设在基础顶部，橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布根据竖向承载力、侧向刚度和阻尼的要求通过计算确定。
隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。
隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。
2.3隔震层上部重力设计
上部总重力为如表1.1所示。
3 隔震支座的选型和布置
确定目标水平向减震系数为0.50，进行上部结构的设计，并计算出每个支座上的轴向力。
根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图1.1所示，即各柱底部分别安置橡胶支座）。
隔震支座布置图1.1 图确定轴向力3.1．
?GF?=19261kN
竖向地震作用vevk kNN84679?竖向地震作用??活载）
?1.31?.2?(恒载?0.5柱底轴力设计kNN2057.92?中柱柱底轴力
中kNN1884.86?边柱柱底轴力边．2确定隔震支座类型及数目3，共20个。
中柱支座：LRB600型，竖向承载力2673KN ，共20个。
边柱支座：LRB600型，竖向
承载力2673KN 其支座型号及参数如表3.1。
表3.1 隔震支座参数
?水平向减震系数的计算4
的水平刚度和等效粘滞阻尼比。
多遇地震时，采用隔震支座剪切变形为50% 由式
?kNmmKK/?83.68092??40?2.jh由式
?K?292092?0..40?2jj?2920?.??。
eg
K83.68h由式G??1.27S?5T?5?0.T?24?2.0s。
g1Kg h??.050eg??1??0.57 2?7.06?10.eg??050.eg??0.9??0.78?5?.50eg由式 ?0.9???0.37?)0(T/T).5?2T(/T gg210即水平向减震系数满足预期效果。
5 上部结构计算
5.1水平地震作用标准值
?0.9T??40.0??g?????216.24?0.0??1.0????非隔震结构水平地震影响系数?? max20450T.????1由式
??G?0.37?0.216?25317.8F??2023.4kN eqek05.2隔震层分布的层间剪力标准值由式
G i F?F(i?1,2 ,n)ekin?G i1?i
5.1。
计算层间剪力标准值,其结果见表 5.1上部结构层间剪力标准值表
/kN i
上部结构层间位移角5.3上部结构层间位移角表5.2
由表5.2可知，上部结构满足抗震设计要求。
6 隔震层水平位移验算
罕遇地震时，采用隔震支座剪切变形不小于250%时的剪切刚度和等效粘滞阻尼比。
e计算隔震层偏心距6.1e=0。
本结构和隔震装置对称布置，偏心距
6.2隔震层质心处的水平位移计算
T?0.4s。
根据场地条件，特征周期为g由式
?KkNmmK/50440??53.?1.216?jh由式
?K?131?0.40?1.216jj?131.???0eg
K504.53h由式G???T21.66s
1Kg h??050.0.05?0.131eg??1.??171??0
2?71.01.7?0.131.06??0.06eg??.050131.?00.05eg??0.9??0?.830.9?
?513150.5??0.?0.5eg??1.20。
设防烈度7度(0.15g)罕遇地震下
max?83.0T??0.4??g????????0.71?1(?).20?0.261????max21eq66T.1????1由式???)G(eqs1?u0.179m?179?mm c K h水平位移验算（验算最不利支座）6.3．
??1.15。
本工程隔震层无偏心，对边支座i由式
?u?1.15?179mm?205.?u85mm cii???220mmu LRB600 验算支座i u?205.85mm?[u]?220mm ii故支座变形满足要求。