浅谈建筑结构隔震技术

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浅论建筑设计中的隔震技术

浅论建筑设计中的隔震技术

浅论建筑设计中的隔震技术隔震,系从以柔克刚的概念出发,通过将结构置于隔震层之上或用隔震支座将结构隔开,调整结构动力特性使结构地震中状态由剧烈振动变成缓慢平动,有效减小地震反应,从而达到保护结构及结构内部设备、仪器和装修等的目的。

而隔震结构工作原理其实很容易理解,假设我们把建筑悬空不与地面接触,地震来临时则建筑不会受到任何破坏,就完全隔离了地震作用,但建筑在地球的引力作用下又不可能悬空,我们就得想办法解决或者协调这个矛盾-在建筑基础与上部之间设置隔离地震的装置来解决这个问题。

为了达到隔震的效果,通常基础隔震需具备下述4中特性:1具有足够的竖向刚度和强度宜支撑上部结构重量的承载特性;2具有足够的水平初始刚度,在凤载和小震作用下,体系能够保证在弹性范围内,满足正常使用的要求,而中强地震时,其水平刚度小,结构为柔性隔震结构体系的隔震特性;3地震后上部结构能恢复到初始状态满足正常使用要求的复位特性;4隔震系统本身具有较大的阻尼,地震时能够耗散足够的能量,从而降低上部结构所吸收的地震能量的耗能特性。

隔震体系能够通过延长结构的自振周期来减少结构的水平地震作用,已被强震记录所证实。

国内外大量实验和工程经验表明:隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性,增加震后建筑物继续使用的功能。

建筑结构采用隔震设计时,应符合下列各项要求:1.结构高宽比宜小于4,切不大于相关规范规程对非隔震结构的具体规定,其变性特征宜接近剪切型,最大高度应满足规范对非隔震结构的要求;高宽比大于4或给隔震结构相关规定的结构采用隔震设计时,应进行专门研究。

2.建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,并应选用稳定性较好的基础类型。

3.风荷载和其它非地震作用的水平荷载标准值不宜超过结构总重力的10%。

4.隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼,穿过隔震层的设备配管、配线,应采用柔性连接或其他有效措施以适应隔震层的罕遇地震水平位移。

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

分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是指通过一定的设计和结构改造手段,使建筑能够在发生地震等外部振动作用时,降低结构受力,减小地震损害,从而增强建筑结构的抗震性能。

隔震技术的研究和应用对于提高建筑结构的抗震能力、减少地震灾害具有非常重要的意义。

本文将分析建筑结构隔震技术的研究现状和应用情况,并探讨其未来发展趋势。

一、建筑结构隔震技术的研究现状建筑结构隔震技术是20世纪60年代中期提出的抗震结构新概念。

早期的隔震技术主要是基于减震和隔震理论,通过设置减震器、隔震支座等装置,来降低地震振动对建筑结构的影响。

随着科学技术的不断发展和进步,建筑结构隔震技术也得到了很大的突破和进展。

目前,隔震技术的研究重点主要集中在以下几个方面:1. 防震设计理论和减震技术的改进:通过对地震波动的分析和理解,对隔震支座、减震器等装置的设计和制造进行改进,以提高其抗震性能和可靠性。

2. 多学科交叉研究:隔震技术的研究不仅需要结构工程领域的专业知识,还需要涉及土木工程、地震工程、材料科学、机械工程等多个学科领域的专业知识。

多学科交叉研究成为隔震技术研究的一个重要趋势。

3. 隔震技术的数值模拟和实验研究:通过数值模拟和实验研究,可以更加深入地了解隔震技术在不同条件下的工作原理和性能特点,为隔震技术的实际应用提供科学依据。

二、建筑结构隔震技术的应用情况隔震技术已经在世界范围内得到了广泛的应用,并取得了显著的效果。

在日本、美国、中国等地,都建造了大量采用隔震技术的建筑。

这些建筑在地震发生时,能够有效地减小结构受力,降低地震破坏,为人们的生命和财产安全提供了有力的保障。

在中国,隔震技术也得到了广泛的应用。

以北京大学陈天华教授的领衔的隔震技术团队为例,他们的隔震支座在北川汶川地震中发挥了重要作用,降低了建筑结构的震害程度,得到了极大的成效。

中国还建造了一系列地震隔震示范工程,如北京全国地震科技示范工程、宁夏隔震建筑示范工程等,这些示范工程在实际应用中积累了大量的宝贵经验,推动了隔震技术的发展和成熟。

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

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。

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

分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是近年来在建筑工程领域备受关注的一个重要话题。

隔震技术可以有效地提高建筑结构的抗震能力,减小地震对建筑物的影响,保障人们的生命和财产安全。

随着科学技术的不断发展,隔震技术在建筑工程中的应用也越来越广泛。

本文将从隔震技术的背景和原理、研究现状以及未来发展方向等多个方面进行分析,以期对建筑结构隔震技术的研究和应用有一个全面的了解。

一、背景和原理地震是自然界的一种自然灾害,其破坏力极大,给人类的生命和财产安全带来了巨大的威胁。

而建筑结构在地震中的受力和变形则是地震灾害的关键点。

传统的建筑结构在地震作用下易发生严重的损坏,甚至倒塌。

提高建筑结构的抗震能力引起了人们的广泛关注。

隔震技术是一种基于减震器的结构工程技术,通过在建筑结构底部设置弹簧、减震器等装置,来减小地震作用对建筑结构的影响,从而提高建筑结构的抗震能力。

其基本原理是利用隔震装置将建筑物与地基隔离开来,使地震作用能够在一定程度上被减小。

隔震技术可以有效地减小地震对建筑结构的影响,从而大大提高建筑物抗震能力,保障人们的生命和财产安全。

隔震技术的发展可以追溯到上个世纪六十年代,当时日本地震频发,大量建筑物被毁坏,造成了重大损失。

随后,日本开始研究并应用隔震技术,取得了明显的成效。

此后,国际上也开始了对隔震技术的深入研究。

目前,已有许多国家和地区在地震频发区域广泛应用了隔震技术,取得了显著的经济和社会效益。

二、研究现状隔震技术在世界范围内的应用已非常广泛,尤其是在地震频发区域,隔震建筑已成为一种主流趋势。

许多国家和地区在自然灾害频发的环境下,提出了一系列严格的建筑规范和标准,以保障建筑物的安全。

日本在1995年通过了《建筑物抗震设计规范》和《建筑物抗震施工规程》,对建筑抗震性能进行了具体规定。

中国也在地震规范中对隔震建筑的设计、施工和验收等方面进行了详细的规定。

在科学界,对隔震技术的研究也在不断深入。

目前,主要的研究方向包括隔震结构的设计优化、隔震装置的材料和性能研究、隔震结构的数值模拟和仿真等。

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

分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是一种用于减小建筑物在地震中所受到的影响的技术。

它通过将建筑与地基之间增加一层或多层的隔震系统来改善建筑物的抗震性能。

在地震中,建筑结构隔震技术可以使建筑物减少震中产生的破坏和位移,保护人们和财产的安全。

本文将着重对建筑结构隔震技术的研究和应用进行分析。

建筑结构隔震技术的研究可追溯到20世纪初。

最早出现的隔震技术是利用钢球或橡胶球来降低地震引起的地基振动。

然而,这种技术并不可靠,无法提供足够的隔离效果。

随着科学技术的进步,工程师们开始研究和开发更高效的隔震系统。

在隔震技术的研究方面,工程师们主要关注以下几个方面:隔震材料的选择和性能研究、隔震系统的设计和构造、隔震系统的动力学分析和模拟等。

研究人员通过实验、数值模拟和理论分析等方法来评估隔震系统的性能。

他们还进行了大量的震害调查研究,以了解地震对建筑物的破坏模式和机理。

建筑结构隔震技术的应用范围非常广泛。

目前,它已经广泛应用于办公楼、住宅建筑、桥梁、核电站等各种类型的工程。

隔震技术被证明是一种有效的抗震措施,可以显著提高建筑物的抗震能力。

隔震技术的应用主要包括两个方面:新建建筑和老建筑的加固。

对于新建建筑,隔震技术可以在设计和施工阶段就被融入进去。

隔震材料和隔震系统会根据地震活动的特点和建筑物的需求进行选择和设计。

对于老建筑,工程师们通过在建筑底部添加隔震装置来加固建筑物。

这样一来,建筑物在地震中产生的动力响应就能得到控制,从而减小结构损伤和位移。

隔震技术的应用对于地震防治具有重要意义。

地震是一种自然灾害,它给人们的生命和财产带来了巨大威胁。

通过采用隔震技术,可以减少地震对建筑物的破坏,从而提高人们的生命安全和财产安全。

此外,隔震技术还能够减少地震后的修复和重建工作,降低地震灾害的经济损失。

总之,建筑结构隔震技术是一种重要的抗震技术,它通过增加建筑与地基之间的隔震系统来改善建筑的抗震能力。

隔震技术的研究包括材料、设计和动力学等多个方面。

建筑结构设计隔震减震技术浅析

建筑结构设计隔震减震技术浅析

建筑结构设计隔震减震技术浅析摘要:面对地震等自然灾害的发生,在无法消除震源的情况下,人类在设计建筑结构时,只能做到在一定程度上隔震及减震。

为提高建筑结构隔震及减震的性能,设计人员需要对建筑结构所承受的作用力、结构内部产生的各种应力进行综合分析,之后充分运用结构本身的特点设计各类辅助措施,从而达到上述目的。

总体来看,做好建筑结构减震抗震设计工作,是对国家、社会、人民负责,具有深远意义。

文章对隔震减震技术进行了探索分析。

关键词:建筑结构;隔振;减震1隔震减震技术的发展目前,我国对建筑物结构隔震减震的技术要求主要有以下几点:如果发生地震等级较小,那么建筑物结构将保持良好,不会断裂及倒塌;当发生的地震等级为中等规模时,建筑物结构受到的损伤可以进行修缮;当发生的地震等级为较大规模时,建筑物结构会出现断裂,但是不会倒塌,可以很好地保障人们的生命和财产安全。

目前来看,现有的抗震减震设计主要有两个缺陷:第一,如果设计的构件比较大,在地震等级较大时,会对空间和建筑所要实现的功能发生影响;第二,虽然结构构件的延性可以在一定程度上吸收地震的能量,防止建筑物倒塌,如果进行震后修复,会需要比较多的资金。

因此隔震减震技术越来越受到大家的重视,其关键技术在于对其结构性能如何更好地提升。

隔震减震技术最早被提出是在20世纪中期,各国学者们对其进行研究,并取得了很多优秀的成果。

新西兰学者在20世纪70年代设计的铅芯叠层橡胶支座,在隔震减震技术的发展应用上具有较大的推动意义。

我国于20世纪80年代提出了隔震减震技术,在20世纪末隔震减震技术发展迅速并取得了较好的应用,在抗震中有着非常重要的地位。

2隔震减震措施的衡量标准关于结构的性能需求,目前的抗地震设计准则中主要有两种表示方法:一种是根据破坏的等级来表示,一种是按照其应用的重要性按隔震减震装置的保护等级来表示。

建筑结构损伤可分为未受损和在一般维护下受损,可修理或倒塌;地震设防分为甲、乙、丙、丁四类。

建筑结构隔震技术的研究和应用

建筑结构隔震技术的研究和应用

建筑结构隔震技术的研究和应用摘要:随着人们生活环境的变化,地震也越来越高发,带来的经济财产和生命安全威胁越来越严重。

正因为这样的特点,相关的减震隔震设计也成为时下建筑结构设计中最为关键的一部分。

这样的设计有很多的相关要点,需要在设计过程中给予关注。

本文通过对建筑工程隔震技术与应用进行探讨和分析。

关键词:建筑结构;隔震技术;研究;应用1、减隔震技术概述建筑结构隔震技术是指通过一些隔震装置将建筑结构与地面隔开,通过隔震层的变形消耗和缓冲地震时地面的振动,以保护上部结构免于地震破坏的一种抗震手段。

根据地震工程学的研究,地震波荷载在短周期内的作用强烈,到长周期后作用将显著减弱。

大量中低建筑,自振周期都处于短周期。

通过隔震技术,可以将整体结构的自振周期延长,避开短周期强烈的地震荷载。

从隔震部位分,隔震结构可以分为基底隔震、层间隔震、高位隔震和局部隔震。

从隔震装置形式,隔震装置又可以划分为普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滚珠隔震装置、摩擦摆隔震支座、悬挂隔震装置、摇摆隔震支座和滑动隔震支座等。

消能减震技术是将结构的一些非承重构件(如支撑、剪力墙、连接件等)设置成变形能力强的消能构件,或在结构某些部位(层间、节点处、连接缝等)装设消能装置。

这些变形耗能能力强的构件叫做消能器,通过规范约束和试验检测保证消能器具有比较高的耗能性能和大变形下承载力保证率。

在设计中,将消能器作为第一道防线,通过控制消能器及其相连的消能子结构的变形和损伤,保障消能器在结构变形中持续有效地变形耗能,从而保护主体结构的抗震安全。

消能器是消能减震技术的核心,其主要功能在于消能地震能量。

按照消能器力学性能的不同,可以划分为位移相关型消能器、速度相关型消能器、复合消能器等。

依据消能器耗能原理的不同,又可以分为金属屈服型消能器、摩擦型消能器、黏滞消能器、黏弹性消能器、电涡流消能器以及电/磁流变液体、压电材料和电/磁致伸缩材料等新型材料制成的消能器。

建筑设计中的抗震隔震技术应用

建筑设计中的抗震隔震技术应用

建筑设计中的抗震隔震技术应用地震,作为一种难以预测且破坏力巨大的自然灾害,给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。

在建筑领域,如何通过科学合理的设计来提高建筑物在地震中的稳定性和安全性,一直是工程师和设计师们关注的焦点。

抗震隔震技术作为一种有效的应对手段,近年来在建筑设计中得到了越来越广泛的应用。

一、抗震隔震技术的原理抗震技术主要通过增强建筑物自身的结构强度和刚度,来抵抗地震作用。

例如,采用高强度的建筑材料、合理的结构布局、增加梁柱的截面尺寸等,使建筑物能够承受地震带来的水平和竖向荷载。

而隔震技术则是通过在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置,如橡胶隔震支座、滑移隔震支座等,将建筑物与地面的运动隔离开来,从而减少地震能量向上部结构的传递。

在地震发生时,隔震装置能够吸收和消耗大部分地震能量,使上部结构的振动大幅减小,有效地保护了建筑物及其内部人员和设施的安全。

二、抗震隔震技术的类型1、基础隔震技术基础隔震是目前应用最为广泛的隔震技术之一。

它是在建筑物基础部位设置隔震层,将上部结构与基础隔开。

常见的基础隔震装置有叠层橡胶支座、摩擦摆支座等。

叠层橡胶支座由多层橡胶片和薄钢板交替叠合而成,具有良好的竖向承载能力和水平变形能力;摩擦摆支座则利用滑动面的摩擦来消耗地震能量,具有自复位功能。

2、层间隔震技术层间隔震是将隔震装置设置在建筑物的某一层,通常是在结构转换层或设备层。

这种隔震方式适用于已有建筑物的抗震加固,或者对于下部结构刚度较大、上部结构需要特殊抗震保护的建筑。

3、悬挂隔震技术悬挂隔震是将建筑物的部分或全部结构悬挂在承重构件上,利用悬挂体系的摆动来消耗地震能量。

这种隔震方式在大跨度空间结构中应用较多,如体育馆、展览馆等。

4、滚动隔震技术滚动隔震是在建筑物基础与地面之间设置滚动装置,如滚珠、滚轴等,使建筑物在地震作用下能够水平滚动,从而减少地震能量的输入。

三、抗震隔震技术在建筑设计中的应用要点1、合理选择隔震装置不同类型的隔震装置具有不同的性能特点和适用范围,在设计时应根据建筑物的结构类型、高度、使用功能、地震烈度等因素,综合考虑选择合适的隔震装置。

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浅谈建筑结构隔震技术目前各国抗震设计规范均以“大震不倒,中震可修,小震不坏”为抗震设计原则,以保护结构不遭到毁坏和保护生命安全为主要目标。

传统抗震结构通过增强结构强度来抵抗地震,同时容许结构构件在地震时进入非弹性状态,具有一定的延性,以结构本身的损坏为代价消耗地震能量,减轻地震反应。

从近10多年的地震震害损失来看,凡是按照抗震规范设计和建造的房屋,基本可以保证大地震发生时,房屋不倒塌。

但按照传统抗震方式建造的房屋,在高烈度区常造成建筑构件尺寸过大,影响实际使用空间与建筑功能;另一方面,在发生超过设防烈度地震时,由于承重构件在地震中的不断损伤,累计到一定程度还会引起房屋倒塌,不能保证房屋在超大地震下的安全;在很多情况下,即使房屋没有倒塌,由于承重构件损伤较重,房屋也很难修复。

尽管人员的伤亡大幅减少,但是经济损失较大。

因此,单纯强调工程结构在地震下不严重破坏和不倒塌,已不是一种完善的抗震思想,不能适应现代工程结构抗震需求。

为了更有效地保障建筑物安全,国内外学者经过大量研究,提出了建筑隔震技术。

建筑隔震技术是在建筑物基础或下部与上部结构之间设置由隔震器(橡胶隔震支座、滑移支座、FPS摩擦摆滑动支座)、阻尼装置等组成的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递,减少输入到上部结构的地震能量,同时延长上部结构的自振周期,降低上部结构的地震反应,达到预期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保证。

国内外大量试验和工程经验表明:隔震技术能有效降低结构的水平地震作用,特别是在罕遇地震作用下隔震效果更好,上部结构的地震反应一般仅相当于不隔震时的20%—50%。

隔震体系能实现建筑结构自身、非结构构件和建筑物内部设施“三保护”,确保震后建筑物无需修复,即可继续使用。

常用的隔震装置有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座。

橡胶支座隔震系统装置简单、施工方便,被认为是隔震技术迈向实用化最卓有成效的体系。

一、建筑隔震技术的发展1.国外隔震技术发展概述建筑隔震技术的快速发展始于20世纪60年代。

20世纪60年代中后期,新西兰、日本、美国等多地震国家对隔震技术开展了深入、系统的理论和试验研究,取得了较好的成果。

70年代,新西兰学者W. H.Robinson率先开发出铅芯叠层橡胶支座,大大推动了隔震技术的实用化进程。

美国、日本首栋隔震建筑分别在1984年和1985年建成。

到20世纪90年代,全世界至少有30多个国家和地区开展“基础隔震”技术的研究,并在美、日、法、新、意等20多个国家修建了数百座“基础隔震”建筑物,其中日本的技术发展最快、应用最为广泛。

特别是在1995 年阪神大地震中,采用橡胶支座隔震的建筑,经受住地震的考验,隔震性能良好,建筑隔震技术得到日本政府的大力推广。

隔震技术不仅应用于政府办公大楼和医院,而且越来越多的住宅建筑也开始考虑使用隔震技术。

日本成为隔震建筑最多、技术最成熟的国家,目前已建成近9000栋左右隔震建筑,其最高的隔震建筑高177米,隔震装置多用夹层橡胶隔震垫。

早期隔震系统是由天然橡胶支座加阻尼器或铅芯橡胶支座组成,近期,使用高阻尼天然橡胶支座的隔震建筑越来越多。

2011年3月11日9.0级东日本大地震中,隔震房屋以及室内仪器设备没有损坏,表现出优异的抗震性能。

地震后,很多房子被民众要求建成隔震房屋。

2.我国建筑隔震技术应用进展20世纪80 年代后期,我国学者开始重点关注橡胶支座隔震技术。

在国家自然科学基金会等基金资助下,以中国建筑科学研究院周锡元和苏经宇、广州大学周福霖、华中科技大学唐家祥等学者为学术带头人,进行了橡胶隔震支座研制、隔震结构分析和设计方法、结构模型振动台试验、橡胶支座产品性能检验、检测技术、施工技术等全方位的系统研究工作,提出了橡胶支座隔震建筑的成套技术(周福霖,1997;唐家祥等,1993;周福霖,2004;苏经宇等,2001;周锡元等,1999;周锡元等,2002;李中锡等,2002)。

我国最早的隔震建筑是1993年由周福霖院士设计建造的汕头陵海路八层框架结构商住楼以及唐家祥教授设计的安阳市粮油综合楼。

1994年5月,联合国工业发展组织权威专家将汕头隔震居民楼的建成誉为“世界建筑隔震技术发展的第三个里程碑”。

2001年,建筑隔震与消能减震技术写入国标《建筑抗震设计规范》,标志着隔震消能技术在我国的成熟发展。

汶川地震后新修订的《防震减灾法》中,增加“第四十三条国家鼓励、支持研究开发和推广使用符合抗震设防要求、经济实用的新技术、新工艺、新材料”;2010年新版的《建筑抗震设计规范》对隔震技术的使用范围做了较大调整,取消了对减隔震设计的诸多限制,规范提倡在“抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑”中使用,更利于该技术的发展。

2014年2月,住房和城乡建设部又发布新文件进一步加大了建筑减隔震技术应用的推广力度。

经过近些年的环境转变,在标准、法规政策与技术措施方面都已经初步形成较为完善的体系,对建筑减隔震行业的发展形成了有力的支撑。

到目前为止,建筑隔震技术在全国各省市自治区几乎都有应用,包括云南、新疆、四川、陕西、甘肃、河北、江苏、山西、北京、山东、宁夏、天津、广东、海南、福建、内蒙、青海、上海、广西、河南、吉林、台湾等省市,已建成隔震建筑3000多栋。

云南由于地震多发,政府重视,同时研究推广早,开发了高性能的橡胶隔震支座,培养了较强的技术与设计力量,形成了研究、设计、产品提供、施工和后期服务较成熟的成套技术,所以云南隔震技术的应用走到了全国的前列,是我国建筑隔震技术应用范围最广的地区。

目前,建成隔震建筑2000多栋,其中包括建成全球最大的隔震建筑、最高的隔震建筑群等一批标志性建筑。

其次是四川、新疆、陕西、甘肃等地区建成隔震建筑100多栋,河北、江苏、北京、天津、山西、山东超过50栋,其他省市应用相对较少。

建筑减隔震技术是一项新兴技术,在国外大规模应用的历史也只有十多年。

2008年5月12日汶川地震中甘肃陇南职工住宅楼和2013年4月20日雅安芦山地震中芦山县人民医院医技楼等隔震建筑,在地震中均表现出优异的抗震性能,隔震技术也因此逐步被公众和政府部门所认知。

目前,住房和城乡建设部以及云南、山西、四川、新疆、重庆、陕西、海南等多个省市自治区相继出台系列规章,促进隔震技术的推广应用。

3.隔震技术发展方向总体而言我国建筑隔震技术的研究和应用水平还很低,建筑隔震技术从设计、产品开发及施工技术等方面与发达国家相比尚有一定的距离,隔震技术的发展正处于发展成长期。

未来我国建筑隔震技术在隔震理论体系、高性能隔震产品开发和精细化施工技术的实施等方面均需要开展大量工作,建筑隔震技术必然向多样化、实用化和精细化发展。

建筑隔震技术的发展将主要围绕以下几个方面逐步推进:(1)由单一隔震元件组成的隔震体系向多功能混合隔震体系发展,从单一的水平隔震到三维隔震,从基础隔震到层间隔震都将成为未来发展方向。

(2)在产品开发方面将进一步开发高性能、高稳定性的隔震装置,橡胶支座方面开发适用于高层及大型公共建筑的大直径橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滑板支座以及低成本的适用于农村民居的隔震支座。

除橡胶支座外,随着新材料的研发,开发其它新材料隔震支座,包括摩擦摆隔震支座(FPS)等。

(3)隔震技术应用方面,逐步由多层隔震向高层和大跨建筑隔震发展,从单一建筑隔震向街区整体隔震甚至城市整体隔震发展,隔震技术用于既有建筑抗震加固与改造也具有很好的应用前景。

开发简单易行、经济适用的隔震装置解决农村民居抗震问题也是未来减轻地震灾害的重要途径。

二、建筑隔震技术特点1.隔震装置隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。

近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。

弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。

而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于最大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。

橡胶隔震支座(普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等)既具有较高的竖向承载能力、大水平位移能力和复位功能,同时普通橡胶支座与阻尼器、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座配合使用时可提供较大阻尼,由橡胶隔震支座组成的隔震体系理论、试验研究及工程应用已较为成熟,隔震效果显著,是目前建筑隔震的主流产品,国内外已经建成的隔震建筑90%以上采用橡胶隔震支座,我国建筑隔震采用橡胶支座的比例更大。

建筑橡胶隔震支座在我国的应用较为成熟,标准较为完善。

目前已颁布的相关标准有:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS 126:2001)、《建筑隔震橡胶支座》(JG119-2000)、《橡胶支座第1部分:隔震橡胶支座试验方法》(GB20688.1-2006)、《橡胶支座第2部分桥梁隔震橡胶支座》(GB20688.2-2006)、《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》《橡胶支座第4部分普通橡胶支座》(GB20688.4-2006)。

(GB20688.3-2006)、正在编写的标准有《建筑隔震施工与验收规范》、《建筑隔震设计规范》等。

任何一项与建筑结构安全相关的新技术的推广,通常都将经历研究、试验、试点再到广泛应用的较长过程。

抗震新技术尤其要经过发生概率较低的大地震的实际检验方可推广应用。

橡胶隔震支座经历了近50年的研究发展,目前橡胶隔震支座结构简单、造价合理、理论和试验研究成果比较丰富和完善,且经历多次地震检验效果明显,标准相对健全,技术较成熟,已进入推广应用期。

在今后较长时期橡胶隔震支座将成为建筑隔震依托的主要产品。

目前,我国建筑上使用最多的是普通橡胶支座和铅芯橡胶支座。

普通橡胶支座阻尼较小,地震作用下的水平位移较大,但变形后的恢复性能好。

铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下水平位移较小,但是对于高频波的隔震效果相对较差,且上部结构高振型影响较大,针对两种橡胶支座的性能特点,通常采用两种橡胶支座合理组合的建筑隔震体系可以达到较好的隔震效果,同时隔震层罕遇地震下的变形也能得到较好的控制。

由于铅芯橡胶支座在生产和使用过程中存在环境污染风险,所以国际上开始探索使用高阻尼橡胶支座作为升级替代产品,高阻尼橡胶支座阻尼和水平刚度依赖于应变频率和幅值,对高频波的隔震效果较好。

高阻尼橡胶支座对橡胶材料性能要求较高,影响支座性能的因素较多,在试验研究及结构设计上尚有许多难点需要突破。

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