地震
什么是地震
什么是地震1、什么是地震？地震（Earthquake）是一种由地壳内部形成的有着强烈能量的震动。
具体来说，当地球内部构造发生变化时，岩石层会裂开并发出持续性的振动波。
地震危害可以分为三种：破坏性的物理冲击，由此造成的直接经济损失；地表的裂缝和滑坡，这可以使周围的建筑物受损的更严重；以及洪水和液态，借助地震时尚可能发生的洪水，可能会有次大灾难。
2、什么可以触发地震？多数地震是由地壳发动机触发的。
地壳发动机是一种陆内发动机，是一种非常强大的机械，能够产生非常大的地震波，他们可以从地震活动区到由于地质作用而向外蔓延，这种细微的波动可能会激发更多的地震活动。
在某些情况下，地震也可能被其他原因触发，这包括自然的原因，如海洋的涛动、地面的升降，以及由于地质作用而导致的山体断裂。
另外，人类的活动也可以触发地震。
比如，矿山采矿活动，以及大规模排水作业等等。
3、如何预测地震？预测地震和准确预测强烈地震发生的时间和震中地点，一直是科学家们耗费脑力探索的课题，但可能性似乎很小。
很多因素都可能引发地震，没有一个独立的指标能够准确识别地震有可能发生的时间和地点。
通常，任何预测都要择时而动，只能是“有可能发生”。
为此，采用的方法主要是建立模型来测算地震的发生可能，这些模型主要考虑地震古迹、地震引发因素和震源巨大力量的性质。
另外，圉帕斯效应也可能被用于预测。
通过对许多细微显示地震活动前后异常时期的精确观察，可以确定地震的可能性，然后根据这些异常活动，给出一个地震发生的可能性的预测。
4、地震前的应急准备虽然地震的发生多少还是有些凌波微步，但这并不意味着一无所能。
在得知某块地区或者国家有可能发生地震的情况下，及时的应急准备可以有效减少风险及损失，下面是具体的做法：（1）查明家中较安全的地点，并做好应急准备；（2）精心安排好家里周围环境，清理周围有可能受到损伤的水泥等材料；（3）熟悉一些抗震措施，或者熟悉一些抗震设备，增加对地震的防御；（4）让家人朋友知晓可能发生地震的消息，做好一些必要的准备；（5）购置抗震工具和必需的应急物资。
地震知识
一、地震知识1.什么是地震？我们常说的地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。
2. 地球内部可分为几层？哪一层常发生地震？地球内部由表及里可分为地壳、地幔、地核三个圈层。
据统计约有92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部。
3.地球上一年大约能发生多少次地震？地球上每天都在发生地震，一年约有500万次。
其中约5万次人们可以感觉到；能造成破坏的约有1000次；7级以上的大地震平均一年有十几次。
4.根据成因地震分为哪几类？按成因分为天然地震和人工地震。
天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震三类。
因人为因素直接造成的振动是人工地震，如地下核爆炸引起的振动。
我们一般所说的地震，多指天然地震，它是一种经常发生的自然现象，是地壳运动的一种特殊表现形式。
5.按地震成因划分，目前世界上发生的地震主要属于哪几类型？主要属于构造地震。
据统计，构造地震约占世界地震总数的90%以上。
6.地震的三个基本参数是什么？发震时刻、地点和震级。
7.什么叫震源、震中、震中距？地球内部发生地震的地方叫震源。
震源在地面上的投影点称为震中。
从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。
8.什么叫震源深度？何谓浅源地震、深源地震、中源地震？从震中到震源的距离叫做震源深度。
震源深度在70公里以内的地震为浅源地震；震源深度超过300公里的地震叫深源地震；震源深度介于70 —300公里之间的地震为中源地震。
9.何谓地方震、近震和远震？震中距在100公里以内的称为地方震；震中距在100公里—1000公里的称为近震；震中距超过1000公里的称为远震。
10.什么是震级？影响震级的因素有什么？震级是表示地震本身大小的等级，它与震源释放出来的能量多少有关。
能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差约30倍。
11.地震按震级大小可分为哪几类？按震级大小分：7级和7级以上的地震，称为大震；7级以下、5级和5级以上的地震称为强震或中强震；5级以下、3级和3级以上的，称为小震；3级以下、1级或1级以上的称弱震和微震。
地震的名词解释
地震的名词解释地震，是一种由地壳运动引起的自然现象。
地壳是地球最外层的固态岩石壳，由多个板块组成。
当这些板块因地球内部构造变化而发生移动时，就会产生地震。
地震是地球上最为常见的地质灾害之一，具有破坏性和威力。
1.地震的发生原因地球内部的板块相互作用是地震发生的主要原因。
地球内部的岩石不断运动、变形并释放能量，当能量积累到一定程度时，就会引发地震。
地震可以发生在地球各个地方，但在板块边界附近和构造活跃区域更加频繁。
2.地震的分类地震可以分为天然地震和人工地震两种。
2.1 天然地震天然地震是自然界中发生的地震，又可分为构造地震、火山地震和滑坡地震等。
- 构造地震：由于地壳板块相互挤压、滑动或断裂而引起的地震。
- 火山地震：主要发生在火山活动区域，由于火山活动引起的地壳震动。
- 滑坡地震：由于岩石崩塌滑落、山体滑坡而引起的地震。
2.2 人工地震人工地震是人类活动导致的地震，主要包括地下核试验、深部岩石爆破、水库蓄水、地下开采等。
虽然规模相对较小，但长期积累可能会对地球地壳造成影响。
3.地震的测量和预测地震测量是用来记录和研究地震的工具和方法。
地震仪、地震台、地震图等设备和记录技术被广泛应用于地震监测和研究中。
地震预测则是试图在地震发生前预测地震的时间、地点和规模。
虽然目前地震预测的准确度仍然有限，但科学家们通过研究历史地震记录和地壳运动等数据，正在不断努力提高预测的准确性。
4.地震的危害和应对地震造成的危害主要包括人员伤亡、建筑物倒塌、道路破坏、水源短缺、通信中断等。
地震所带来的破坏常常给人们的生活和经济带来严重影响，并需要进行有效的应对和灾后重建。
为了减轻地震的危害，人们采取了一系列的措施。
这些包括建立地震预警系统，加强建筑抗震设计，进行地震演练和教育等。
通过这些措施的采取，可以降低地震造成的伤亡和损失。
5.地震对于地球科学的意义地震是地球科学研究中重要的信息来源。
地震产生的震波传播可以帮助科学家了解地球内部结构和物质的特性。
地震小常识
地震小常识1. 什么是地震？地震是地球上的一种自然现象，是地球内部能量释放的结果。
当岩石断裂或地壳发生变动时，会产生地震波并传播到地球表面，造成地面的震动和摇晃。
2. 地震的原因地震的主要原因是地球内部的构造运动。
地球由地幔、地核和地壳组成，它们之间的相对运动导致地壳的应力积累。
当应力超过岩石的抗压强度时，岩石会发生破裂，释放出巨大的能量，产生地震。
3. 地震的分类地震可分为以下几种类型：•构造地震：由地壳构造变动引起的地震，是最常见的地震类型。
•火山地震：由火山活动引起的地震，发生在火山周围地区。
•盘状地震：发生在地球板块之间的地震，通常伴随着地震带的形成。
4. 地震的震级和烈度地震的震级是用来衡量地震能量大小的指标，常用的震级标准包括里氏震级和矩震级。
里氏震级是以地震释放的能量为基础，而矩震级是以地震破裂面积和滑动位移为基础。
地震的烈度是指地震对人类和建筑物等所造成破坏程度的评估指标，常用的烈度标准包括麦加利地震烈度表和中国地震烈度表。
5. 地震的影响地震对人类和环境都会产生一定的影响。
常见的地震影响包括：•地面震动：地震会导致地面的震动和摇晃，可能导致建筑物倒塌、路面破损等现象。
•地震灾害：地震引发的地面震动可能造成山体滑坡、地面下沉、海啸等灾害。
•经济损失：地震造成的房屋破坏、道路中断等会给社会经济带来巨大的损失。
•心理影响：地震的恐惧感和不确定性可能对人们的心理产生影响。
6. 地震的预防和减灾措施虽然无法预测地震的发生，但可以通过一些措施来减少地震的损害和减少人员伤亡。
常见的预防和减灾措施包括：•地震监测：通过建立地震监测网络，可以实时监测地震活动，及时发布地震预警。
•建筑物抗震设计：采取合理的建筑结构和抗震设计，提高建筑物的抗震能力。
•灾害演练和救援准备：定期组织地震演练，提高民众防震意识和应对能力；建立完善的救援体系，提高救援效率。
•公众教育和宣传：加强地震知识的普及，提高公众对地震的认知和应对能力。
地震基本知识
公众应加强地震科普宣传， 提高地震应急意识和知识， 以便在地震发生时能够采取 正确的应急措施
-
THANKS !
67 LOREM
地震的震源深度是指震源相对地表 的垂直距离，不同深度的地震对地 表产生的影响也会有所不同。浅层 地震震源深度一般小于70千米，深 层地震震源深度则大于70千米
10 LOREM
4
地震的破坏力
地震的破坏力
地震产生的破坏力主要取决于地震的震 级、震源深度和距离震中的远近。强震 能够导致房屋倒塌、地面裂缝、地震海 啸、滑坡等灾害。此外，地震还会引发 破坏性的余震，对救援工作造成困难
z
5
地震预警系统
地震预警系统
地震预警系统是通过监测地震发生前的地震波 传播速度来判断地震发生的可能性，从而提前
几秒到几十秒的时间进行预警
预警系统可以用于警示人们采取避险措施、停 止危险操作，并为紧急救援提供宝贵的时间
6
地震应急措施
地震应急措施
在地震发生时，采取正确的应急措施可以降 低伤亡和财产损失。以下是一些常见的地震 应急措施
在室内时：迅速找到安全位置，如桌子 下、墙角等，保护头部
避免在室内逃生时使用电梯：选择楼梯 在室外时：远离建筑物、高大树木和电 线杆
避免靠近山坡、河岸等可能发生滑坡或 洪水的地方
注意避免和错过交通道路上的潜在危险
7
地震的防范和减灾
地震的防范和减灾
地震预防和减灾是保护生命和财产安全的重要措施。一些常见的地震防范和减灾措施包括
地震基本知识
2
-
目录
CONTENTS
1 什么是地震？
2 地震的分类
3 地震震级和震源深度
4 地震的破坏力
地震应急常识
地震应急常识什么是地震？地震是地球表层发生的一种自然现象，是地球在地壳板块运动过程中释放出的能量造成的地震波。
地震波传播至地表时会造成地面的震动和摇晃。
地震的危害地震是一种自然灾害，会给人类社会带来严重的破坏和伤亡。
地震造成的主要危害包括：1.建筑物倒塌：地震会使建筑物受到严重震动，不稳定的建筑物可能会倒塌，导致人员伤亡和财产损失。
2.地面裂缝：地震会引起地壳的破裂和地面裂缝的形成，给交通和基础设施带来严重影响。
3.地震引发的次生灾害：地震发生后，还可能引发次生的灾害，如山体滑坡、泥石流、洪水等。
地震前的预警与预防地震的发生往往是突发的，但我们可以通过一些预测和预警手段来提前做好准备。
以下是一些地震前的预警与预防措施：1. 地震预测地震预测是通过观测地震前兆现象，如地壳变形、地震波传播速度等，来预测地震的发生时间、地点和强度。
虽然目前地震预测并不完全准确，但一些预测技术在一定程度上仍然具有参考价值。
2. 地震预警系统地震预警系统是通过监测地震波的传播速度和强度，提前几秒或几十秒预警地震的来临。
这段时间虽然短暂，但可以让人们有更多的时间采取应急措施，躲避危险。
3. 建筑物的抗震设计在地震常发地区，建筑物的抗震设计非常重要。
合理设计建筑物的结构、采用抗震材料，能够提高建筑物的抗震能力，减少地震破坏。
地震发生后的应急措施地震发生后，我们需要迅速采取应急措施，确保自身安全。
以下是一些地震发生后的应急措施：1. 保护自己的安全地震发生时，要首先保护自己的安全。
如果在室内，要尽快躲到桌子底下或贴近墙角的地方，保护头部；如果在室外，要远离建筑物和电线杆，尽量选择开阔的地方。
2. 注意逃生和救援地震发生后，要密切关注自己周围的情况，迅速判断是否有逃生的可能。
如果被困在建筑物中，要用手敲击墙壁或发出声音，以便救援人员能够找到你。
3. 防止次生灾害地震发生后，还会造成一些次生灾害，如余震、火灾、断电等。
在这种情况下，要尽量远离危险区域，关注当地各类媒体和官方的通告，听从指挥和安排。
地震小常识
地震小常识一、什么是地震和地震分类？地震俗称地动，就像闪电、打雷、刮风、下雨一样，是地球上经常发生的一种自然现象。
地球上天天都有地震发生，绝大多数震级很小。
地震可分为构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震和人工地震五种。
二、地震震级大小和破坏程度？（一）地震震级大小：3级以下为微震，3级以上4.5级以上为弱震，4.5级以上6级以下为中强震，6级—7级为强震，7级以上为大震。
（二）破坏程度：一般来说，震级在3级以上的地震就能被人感觉到，4.7级以上就可能造成破坏，6级以上就可能造成较大破坏，7级以上的地震有可能造成严重破坏。
三、地震灾害的种类？（一）直接灾害：建筑物破坏、滑坡、地表塌陷、泥石流、地裂缝、喷砂冒水、海啸等。
（二）次生灾害：火灾、水灾、瘟疫、饥荒、毒气泄漏和社会动乱等灾害。
四、地震的宏观前兆？人的感官能直接觉察到的地震前兆称为地震的宏观前兆。
常见的有：井水陡涨陡落、变色变味、翻花冒泡、温度升降、动物的习性异常、临震前的地声和地光。
如动物异常表现:牛羊骡马不进圈，老鼠搬家往外逃，鸡飞上树猪拱圈，鸭不下水狗狂咬，蛇儿冬眠早出洞，鸽子惊飞不回巢，兔子竖耳蹦又撞，鱼儿惊慌水面跳。
五、常见的避震方式？（一）家中避震：迅速躲在坚实的桌子下、床下、卫生间、厨房、浴室，趴在地上，保护好头部，不要使用电梯和千万不要跳楼、翻窗。
（二）学校避震：如果正在上课，要在老师的指挥下迅速躲在各自的课桌下，不要慌不择路，拥挤外逃，待地震过后，有组织地疏散、撤离。
（三）室外避震：原地不动，蹲下，注意保护自己的头部，注意避开高大建筑物或危险物；避开高大楼房，立交桥及烟囱、水塔、变压器、电线杆、危旧房屋、危墙等危险场所；迅速离开河边、湖边、海边、桥面或桥下、山脚下、陡岸边，找一个安全、开阔处躲避，以防止地震时河崖坍塌、山体崩塌、泥石流、滑坡等。
六、震后自救互救方式？（一）自救：地震时如被埋压在废墟下，一定不要惊慌，要沉着，树立生存的信心。
地震的知识
地震的知识地震的知识地震是指地球内部能量释放导致地球表面产生振动的现象。
它是一种自然灾害，会给人们的生命财产带来巨大损失。
了解地震的知识对于我们预防和应对地震灾害具有重要意义。
一、地震的成因1. 构造运动：因为板块运动，造成板块间断层破裂，能量积累到一定程度时就会发生地震。
2. 火山活动：火山爆发可能会导致大规模的地震。
3. 人类活动：如开采石油、天然气等资源，建造水库、大坝等工程也可能引起地震。
二、地震的分类1. 按照发生深度分类：（1）浅源性地震：发生在距离地表0-70公里范围内，占所有地震的70%以上。
（2）中源性地震：发生在距离地表70-300公里范围内，占所有地震的20%左右。
（3）深源性地震：发生在距离地表300公里以上范围内，占所有地震的10%左右。
2. 按照震源分类：（1）海洋地震：震源在海底。
（2）陆地地震：震源在陆地上。
3. 按照破坏程度分类：（1）微震：震级小于2.0，人们感觉不到。
（2）轻微震：震级在2.0-3.9之间，能够感觉到但不会造成损失。
（3）中等强度地震：震级在4.0-5.9之间，可能会造成轻微损失。
（4）强烈地震：震级在6.0-7.9之间，能够造成严重的损失和伤亡。
（5）巨大地震：震级大于8.0，能够引发海啸、火山喷发等灾害。
三、地震的预测目前，对于地震的预测还没有完全准确的方法。
但是科学家可以通过观测和分析来判断某些区域是否存在较大的地震危险性。
常用的预测方法包括：1. 地质学方法：通过对特定区域岩层、断层等进行研究分析来判断该区域是否存在较大的地震危险性。
2. 地球物理学方法：通过地磁、电磁、重力等方面的观测来判断地震的发生。
3. 地震学方法：通过对地震波的观测和分析来判断未来可能发生的地震。
四、地震的应对1. 防范意识：提高公众对于地震灾害的认识和防范意识，加强灾害应急预案制定和演练。
2. 建筑设计：建筑物要符合抗震要求，加强建筑物抗震鉴定和监测。
3. 应急救援：建立完善的灾害应急救援体系，提高应急救援能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地震是人类面临的最严重的自然灾害之一,强烈地震往往带来巨大的生命和财产的损失。
我国地震区域广阔而分散, 地震频繁而强烈, 在二十世纪内震级等于或大于8的强地震已经发生10次之多, 其中发生在人烟稠密地方的地震损失惨重,就如2008年5月12日的汶川大地震。
1 地震工程学的研究内容、目的与意义地震工程学是研究地震动、工程结构地震反应和抗震减灾理论的科学[1]。
其中地震动的研究又包括: 地震地质背景、强震观测、地震动基本特性、地震动的模拟及震害现象分析等; 工程结构地震反应包括试验观察与理论分析两部分; 抗震减灾理论主要包含抗震设计理论、结构振动控制理论、地震危险性分析、震害预测理论、防灾规划与灾害控制理论等。
地震工程学研究地震动的目的在于通过对地面运动规律、地震动特性与震害现象的了解与总结, 结合地震工程学其它方面的研究内容, 探求从工程角度减轻和控制地震灾害的方法。
而抗震减灾理论的研究目的在于通过研究地震动与工程结构的动力性能, 以达到减轻、控制地震灾害的目的。
我国是一个多地震的国家, 海城、唐山、汶川等强烈地震给人民的生命财产造成了巨大损失。
对地震灾害应贯彻预防为主的方针, 其中最根本的预防措施是搞好抗震设防, 提高工程结构的抗震能力[2]。
地震工程学的最终任务是根据地震预报现有结果, 在国家经济政策的指导下, 经济、安全而又合理地规定兴建工程的抗震设防技术措施, 同时对已有的工程规定鉴定标准和加固措施[3]。
近年来将磁流变(MR)、形状记忆合金(SMA)和压电陶瓷(PZT)等智能材料引入其中,为建造大震不倒的结构提供了光辉灿烂的前景,也为振动控制的研究平添了无穷的活力。
目前对MR阻尼器的研究已经比较深入和成熟,故有必要加强对其它半主动控制装置的研究与开发。
本文基于形状记忆合金(SMA)和压电陶瓷(PZT)两种智能材料的特点,提出了三种压电复合变摩擦阻尼器,它们充分利用PZT的正、逆压电效应和响应速度快的优点以及SMA丝出力大、性能稳定的特性,结合摩擦阻尼器的简单构造,改善了现有压电阻尼器的性能,力图推进压电阻尼器的实用化进程。
在电场作用下,变形被约束的叠层压电陶瓷驱动器能够瞬间提供可控的驱动力(即逆压电效应),而且控制系统简单可靠,这些特点为其实用化提供了方便。
利用这个特点,分别研发了水平面内无方向性的压电变摩擦阻尼器和压电-SMA复合变摩擦阻尼器,与圆形隔震橡胶支座协调工作,能够在水平各个方向提供可控的摩擦阻尼。
对安装有新型阻尼器的智能隔震结构进行了理论分析和试验研究。
在此基础上,还提出了压电自发电的智能隔震系统的理论构想。
主要工作包括以下几个方面?.(1)针对新型的压电阻尼器和压电-SMA变摩擦阻尼器,制作了其实验室比例的模型。
分别进行了压电陶瓷出力性能试验、SMA丝材料性能试验和两种新型阻尼器的动力性能试验:压电驱动器出力性能试验结果表明,开始阶段预压力的增加能提高压电陶瓷驱动器的出力,但随着约束钢架被预压得越来越紧密,压电驱动器出力趋于稳定。
阻尼器性能试验主要研究其动力特性,研究了施加固定预压力(对应于“被动关”状态)和同时施加预压力和变电压下阻尼力(对应于半主动控制状态)的特性,特别是研究了双向滑动时压电摩擦阻尼器的动力特性,还测试了大行程下SMA丝提供的阻尼力特性。
结果表明,SMA丝能够在隔震层位移较大时,提供很好的复位力。
智能阻尼器半主动和被动状态下的可控阻尼力稳定,滞回性能在低频段基本不随加载频率的变化而改变。
双向滑动时,起滑阶段x、y方向初始刚度相差较大,滑移稳定后双向的动力特性稳定。
(2)由于压电-SMA复合变摩擦阻尼器构造复杂,而且两种智能材料(叠层压屯驱动器和SMA丝)都在贡献阻尼力时导致阻尼器变形,而目前研究中基于单向胡克定律的压电可调正压力计算公式已经不再适用。
所以,提出了基于有限元分析的智能阻尼器可调阻尼力计算模型和带电压参数的形状系数计算公式。
通博I:学位论文过Ansys分析还证明了长行程的)五电复合阻尼器中,压电正压力偏心,对可调阻尼力的影响非常小,并推导了可调阻尼力偏心影响的计算公式。
在此基础上,还优化了复合智能阻尼器的刚度参数。
(3)对基于压电-SMA复合变摩擦阻尼器的智能高位层间隔震系统进行了仿真分析。
以一14层的高位(第9层)层间隔震实际工程为算例,进行了限幅最优半主动控制和被动开、关控制以及最优电压控制的比较分析,首先确定了加层隔震抗震加固的智能隔震结构的控制效果评价指标,应用限幅最优控制策略和最优电压被动控制策略对层间隔震结构的地震响应进行了分析。
结果表明,最优电压被动控制能取得半主动控制非常接近的控制效果,有效减小结构的地震响应(特别是隔震层的层间位移)。
(4)进行了安装压电-SMA摩擦阻尼器的钢框架隔震模型结构(包括基础隔震和层间隔震)的振动台试验。
试验结果表明,新型智能阻尼器的主要构件(压电套筒、约束钢架和SMA丝调节阀)都能在隔震层与圆形隔震垫协调工作,提供水平任一方向的可控阻尼力。
比较分析了不同地震波输入下压电摩擦阻尼器的控制效果,特别是研究了隔震层位置不同时(基础隔震、首层隔震),智能隔震的控制效果。
试验结果表明,压电-SMA复合变摩擦阻尼器和相应的控制策略都是非常有效的:被动、关控制和最优电压控制均能减小结构的响应,最优电压控制不仅费效比是最好的,而且能充分发挥压电-SMA摩擦阻尼器的性能,获得很好的控制效果,特别是大幅减少了隔震层的位移,对层间隔震结构而S,不仅仅提高了隔震结构性能,而且也减少了效应引起的弯矩和剪力,提高了层间隔震系统的可靠性。
(5)对于偶然偏心作用导致结构的地震扭转响应,压电-SMA复合变摩擦阻尼器中的SMA丝能够提供抗扭拉力和阻尼,抵抗偶然偏心的作用。
数值分析和振动台实验都证明,当压电-SMA复合阻尼器安装在结构平面位置的中心时,偶然偏心不会导致结构有明显的扭转振动。
而一般的智能阻尼器都要求布置在结构平面位置的四周来抗扭,以牺牲半主动控制力为代价。
(6)提出了一种压电自发电的变摩擦阻尼器和相应的智能层间隔震系统的理论构想。
以隔震层地震波输出激励为发电激振力,设计了强制式叠层压电发电装置,推导了地震激励下发电装置发电能力的计算公式,并对两质点层间隔震模型进行了仿真分析,理论证明了IE电自发电智能隔震系统的可行性1.2减震控制的研究进展控制理论上,1972年姚治平结合机械与自动化学科的成果,首先提出了土木工程结构振动控制的概念[5],通过世界各国土木工程研究人员和工程师的不断努力[6】,取得了丰硕的研究成果:国际上,Housner等17】在1997年的国际结构振动控制的会议上对其从1972年以来研究成果进行了系统总结,并对未来的发展进行了展望。
国内,也是在上世纪七十年代后期周福霖、周锡元、王光远、唐家祥等,进行了开拓性的工作,使我国的振动控制技术紧跟国际水平。
工程实践中,20世纪70年代,美国首先开始建造减振大楼。
纽约市的Citicorp大厦采用了被动减振的TMD,此后在波士顿等城市一个接一个地出现了采用该方式的超高层建筑,但TMD作为狭带控制,并不能完全抑制超高层的风致振动,因此在美国被动减振的构想就中断了。
円本作为一个两大地质板块交汇处的海岛国家,强烈的太平洋台风和频繁的地震使这个国家对振动控制有迫切的需求,故其能传承美国的经验,将被动控制向主动控制方向推进。
80年代后期,通过大学和企业研究者之间非常活跃的交流,1993年在横滨建成地标塔,这座高76层296米的超高层建筑,在塔顶安装有2台主动型控制装置,这是世界上最早的AMD超高层建筑。
现在的日本有超过60栋采用主动控制的大楼,安装有AMD或HMD(混合型质量阻尼器)。
2002年,采用多塔楼之间主动连体减振装置的东京Triton 广场建成,它克服了AMD中质量惯性力对高层建筑而言控制力偏小的问题,在三个高185ni、165m、130m的塔楼利用2台主动控制天桥实现减振主动控制,主-动控制天桥还可以作为大楼之间的连接通道。
可以预见,耗能低、可靠性高的半主动控制在超高层和桥梁等大型土木工程中也将得到使用。
综上所述,振动控制是在工程结构的特定位置(例如,楼顶连接天桥、隔震层和层间位移较大的建筑底层等)安装某种控制装置(如隔震支座,摩擦滑摆等)或控制机构(如阻尼器、耗能支撑、耗能剪力墙等)或某种子结构(TMD或TLD) 甚至是某种施加外力的设备(如液压作动器和直线电机),对结构施加控制力或调整结构的动力特性,控制结构的动力响应,使之在极端情况下不倒塌甚至是能正常的使用。
一般地依照是否需要能源输入分为被动控制系统、主动控制系统、半主动控制系统、智能控制系统和混合控制系统t7];按照控制过程可分为无反馈控制和反馈te制。
基十压电-SMA变摩擦附尼器的智能隔震系统试验.1J理论研究1.3.2层间隔震层间隔震(Inter-story isolation)是由基础隔震结构发展而来的复杂结构体系,即隔震层设在建筑物上部结构两楼层之间,将隔震层上提,已不再是基础隔震,其动力特性同时受到隔震层以上的上部结构及下部结构的影响。
国际知名学者和田章[161]如是描述“为了使与容许隔震层变形的周围有较小的缝隙,防止隔震层受拉拔起,以及为了控制高宽比,将隔震层上提,已不再是基础隔震,而是一种m的隔震体系一层隔震系博士学位论文减少下部结构的地震响应。
+1.3.1基础隔震基础隔震(Base isolation)是指在结构物的底部与基础面之间设置隔震装置而形成的结构体系,包括上部结构、隔震层(隔震装置)两个重要的组成部分。
隔震系统的特点就在于隔震层水平刚度很低,甚至可以只有正常楼层的百分之一左右,可使结构前几阶周期延长到2?5s,故隔震结构周期的长短是衡量一个国家隔震研究和设计水平的重要标志。
1978年现代橡胶制作技术和机械加工技术的结合,美国Kelly和Eidinger提出叠层钢板橡胶支座隔震方法和技术标志着现代隔震技术进入了工程实用化的阶段。
1981年铅芯橡胶支座在新西兰的William Clayton政府办公大楼首次采用,大幅推进了它的发展,1985年高阻尼橡胶隔震支座首次在美国第一栋隔震建筑(加州圣丁司法事务中心)采用[163],进一步完善了该技术。
这三种隔震支座的实用化,表明现代隔震技术已经走向成熟和完善。
而上世纪90年代北岭地震(美国)和阪神地震(曰本)中隔震建筑的优异表现[164_165],非常幸运地使隔震技术在其成熟后10年左右就得到了世界范围内的认可和普及。
基础隔震建筑承受实际地震的考验最经典的范例是美国洛杉肌南加州大学校医院,北岭地震中这栋建筑完好无损,橡胶支座起到了很好的隔震作用,震后医院内部设备仍然能正常使用(成为救灾应急中心)。