我国建筑隔震技术发展状况初步分析

1 我国建筑隔震技术发展状况初步分析

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2 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。

相关专家和技术人员对国内外隔震技术的发展和应用进行了调研和分析,并在此基础上对我国隔震技术的进一步发展提供若干建议。

一、建筑隔震技术的发展

1.国外隔震技术发展

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3 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4 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5 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6 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》(GB20688.3-2006)、《橡胶支座 第4部分 普通橡胶支座》(GB20688.4-2006)。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。

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7 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。另外,由于市场工艺水平的限制,过去我国建筑隔震支座产品尺寸较小、性能不稳定、产品繁杂,随着工艺水平的提高,标准化的高性能大尺寸隔震产品必将成为主流,以适应更高的建筑抗震性能要求。

橡胶隔震支座的应用领域较为广泛,既可用于隔离地震引起的振动,也可用于隔离设备振动或环境振动。在建筑工程上橡胶隔震支座广泛用于医院、学校、通讯、消防、电力、金融、博物馆、核电站等重要建筑,以保证地震后结构和设备完好,功能不中断。近年来在住宅项目上也有大量应用。橡胶隔震支座还广泛用于公路、铁路桥梁,以防止由地震引起交通中断,削减车辆引起的振动和温度变形。在设备隔震方面,橡胶支座用于贵重设备隔震和隔离震动设备引起的振动,橡胶支座还可用于石油浮放储罐和输油管线的隔震。

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建筑减隔震技术

建筑减隔震技术

18工程建设标准化·2019年第6

期建筑减隔震技术薛彦涛 中国建筑科学研究院有限公司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。2减隔震技术研究我国最早的隔震概念始于五六十年代,最初尝试采用的是砂垫层隔震,隔震造价低,但变量多,性能不易控制,不能自复位。从90年代开始,逐步地开展了球面摆式滑移支座和橡胶隔震支座的研究和应用。建筑结构抗震规范最早于2001版加入了减隔震的技术章节,正式将减隔震技术纳入了抗震结构体系。随后隔震技术日趋完善,隔震产品愈加丰富,产品性能和检测方法也逐步具体和合理。隔震支座在复杂应力下的稳定性、耐久性、耐火防护研究,大型橡胶支座的生产、研发和检测,层间隔震、高位隔震和特殊部位隔震等一系列复杂结构隔震技术都是研究的热点。我国的减震研究始于80年代,最初使用的是利用耗能钢板进行耗能的减震装置。进行了系列带有减震装置的结构体系研究,包括带有减震支撑框架和中高层结构,并在消能减震计算方法方面进行系统研究。从90年代末,开始在一些新建和加固工程中应用消能减震技术。在2008年之后,消能减震应用显著出现了爆发式的增长。减震技术的研究包括减震理论方法研究和减震产品研究。减震理论的研究包括阻尼计算方法研究、减震结构体系研究、消能子框架体系研究、减震优化方法研究和振动控制理论研究。减震产品研究包括了各式金属类消能器、摩擦消能器、黏滞消能器、黏弹性消能器、电涡流消能器和压电消能器等消能器的研发。3减隔震技术相关规范从2001版建筑抗震规范纳入了减隔震技术开始,热点聚焦Hot Focus

基础隔震综述

基础隔震综述

基础隔震研究进展综述

摘要:基础隔震技术是一种结构控制技术在工程中应用广泛,其有造价低廉,施

工便捷、控制效果佳,受到国内外的重视。本文综述了基础隔震的概念,以及研

究进展。

关键词:基础,隔震,支座,阻尼,进展

一、引言 近年来我国在结构的隔震研究十分活跃,工程应用日益增多,已开始从理论和

试验研究、方案设计、结合实际工程进行分析研究,在我国新的《建筑抗震设计

规范》中,已增加了隔震专门章节。工程结构应用橡胶支座的推荐性设计标准亦

已批准。在国际方面,自第一届国际结构控制会议于年在美国洛杉矶召开以来,

大约每9 年召开一次,有关领域的文章也常见于国内外期刊和会议上。

二、概念 建筑结构隔震的本质思想是通过增加能够提供柔性和适当耗能装置(阻尼)的

隔震层(系统),以达到减小结构振动的目的。基础隔震,就是在建筑物的基础

和上部结构之间设置一个隔震层,延长结构的振动周期,适当增加结构的阻尼,

使结构的位移集中于隔震层,上部结构像刚体一样,自身相对位移很小,从而使

建筑物不发生破坏或倒塌。基础隔震技术的基本原理是通过设置在结构物底部与

基础顶面之间的隔震消能装置,增加结构的变形能力和滞变阻尼。变形能力的增

加,使得结构在地震作用下保持不倒;而阻尼的增大可以吸收更多的地震能量从

而大大减小地震作用、基底位移和结构变形。同时,结构变形能力的增大导致了

结构产生的第一振型周期变长。这与增大的阻尼相结合,就可以大大降低地震影

响系数,并且结构底部有足够的横向变形能力和滞变阻尼,使得结构底部的应

力分布较为均匀,避免了常见的结构底部首先破坏的可能性。

三、基础隔震体系的主要类型 基础隔震体系按隔震机理不同可划分为橡胶支座隔震体系、滑动摩擦隔震体

系、组合隔震体系、摩擦摆体系等。基于结构安全性和经济性等原因,目前广泛

应用的是橡胶支座隔震体系、滑动摩擦隔震体系和组合隔震体系。 1.1 橡胶支座隔震体系

橡胶支座分铅芯叠层橡胶支座、普通叠层橡胶支座和高阻尼叠层橡胶支座。橡

建筑减隔震技术原理及应用浅析侯宇

建筑减隔震技术原理及应用浅析侯宇

建筑减隔震技术原理及应用浅析 侯宇

发布时间:2023-06-30T11:31:21.316Z 来源:《中国建设信息化 》2023年8期 作者: 侯宇

[导读] 地震属于一种常见的自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因,具有一定的破坏性。地震对建筑物造成的破坏是一项严重的问题,而建筑减隔震技术可作为降低地震破坏强度的有效手段,保障

建筑物及人们生命财产安全。本文结合实例,探讨了建筑减隔震技术的应用和实现。

中外建工程设计与顾问有限公司四川分公司 四川成都 610000

摘要:地震属于一种常见的自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震

的主要原因,具有一定的破坏性。地震对建筑物造成的破坏是一项严重的问题,而建筑减隔震技术可作为降低地震破坏强度的有效手段,

保障建筑物及人们生命财产安全。本文结合实例,探讨了建筑减隔震技术的应用和实现。

关键词:建筑减隔震技术;地震风险;实例;应用;

前言

地震往往对建筑物及其使用人员造成严重的危害和损失。需要采取一切有效手段来保障建筑安全,减少地震对于我们的危害[1]。而建

筑减隔震技术就是一种通过改变建筑结构自身结构,使之降低地震力破坏后果的措施。近年来,随着科技的发展和不断对于地震风险认知

的深化,该技术也得到了广泛应用和发展。在2021年新颁布的《建设工程抗震管理条例》(国务院令第 744 号)中第十六条明确“位于高烈

度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建

筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术,保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求”。建筑减隔震技术已成为一项不可或缺

的防灾抗震措施。本文主题是探析建筑减隔震技术的应用,旨在帮助读者了解该技术并加深对其重要性的认识。

一 工程概况

本文选择XX工程作为案例。该工程位于西南地区,项目信息如下图1:

隔震减震控制技术在建筑结构设计中的应用

隔震减震控制技术在建筑结构设计中的应用

隔震减震控制技术在建筑结构设计中的应用

摘要:地震灾害在世界各地频繁发生,严重地破坏了人们的生命财产安全,威胁着人类生存和发展。因此,抗震设计是每个建筑设计人员的重要内容之一,随着人们对地震破坏规律认识的逐渐提高,多种抗震措施也在实际工程中运用,其中隔震减震技术是当前世界各国的研究热点之一,在传统的建筑结构设计中,设计人员需要考虑建筑结构设计是否满足抗震设防要求,在新形势下,为降低地震灾害带来的损失,抗震性能成为了建筑结构设计的重要指标。本篇文章主要对隔震减震控制技术进行了介绍,分析隔震减震控制技术在建筑结构设计中的重要性,探究隔震减震控制技术在建筑结构设计中的应用,以提高设计人员对隔震减震控制技术的认识。

关键词:隔震减震控制技术;建筑结构设计;应用;探究

一、隔震减震控制技术概述

隔震减震控制技术是近年来发展起来的一种新的结构抗震技术,主要包括在建筑结构中设置隔震层、在建筑结构中设置阻尼器和其他的控制装置,以减小地震作用下建筑物的位移和内力。隔震减震技术是通过改变建筑结构的固有特性而达到隔震、减震目的,并不会改变建筑结构本身的刚度和强度。 隔震减震技术的优点主要体现在以下几个方面:(1)可以有效降低建筑物的地震反应,减少地震带来的危害;(2)可以大幅度减少地震给建筑物带来的破坏,特别是对高层建筑物具有更为显著的作用;(3)可以减轻由于房屋遭受强烈地震而造成的巨大经济损失。(4)隔震减震技术是一种有效、可行和安全的减少建筑物地震破坏损失、提高建筑物抗震性能的方法。从我国目前对隔震减震控制技术在建筑结构中应用的研究现状看,隔震减震控制技术还在不断总结提高阶段,对一些隔震减震的方法还要进一步的研究和分析,比如隔震层设计的位置、阻尼器受力是否合理、隔震支座制作工艺是否完善、隔震结构分析软件是否符合实际情况等。虽然目前还有不少问题亟待解决,但随着对隔震层研究深入和技术发展,以及抗震设计规范修订工作的进行,隔震减震技术在我国建筑结构中将会有更为广泛和重要的应用[1]。

建筑结构的隔震减震技术

建筑结构的隔震减震技术

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 文章编号:100926825(2007)3620078202

建筑结构的隔震减震技术

收稿日期:2007208207作者简介:李华志(19782),女,助教,西安航空技术高等专科学校,陕西西安 710077苗嘉勇(19782),男,工程师,中铁电气化局集团西安铁路工程公司,陕西西安 710032李华志 苗嘉勇

摘 要:结合传统的结构抗震设计,指出了新型建筑结构的隔震减震技术具有良好的发展前景,详细地阐述了隔震和减

震技术在国内外的发展、应用以及目前常用的隔震、减震装置,以推广建筑结构的隔震减震技术。

关键词:隔震,减震,建筑结构,发展前景

中图分类号:TU352文献标识码:A

我国和世界各国普遍采用的传统结构抗震设计方法是以既

定的“设防烈度”作为设计依据,适当控制结构物的刚度,容许结

构部件(如梁、柱、墙、节点等)在地震时进入非弹性状态,要求结

构具有较大的延性,使结构物“裂而不倒”,它的设防目标是“小震

不坏,中震可修,大震不倒”,且传统的抗震体系只防护结构本身,

当发生突发性的超过设防烈度地震时,房屋可能会严重破坏或倒

塌。所以作为新型的结构抗震技术的隔震和消能减震技术具有

十分良好的发展前景。

1 隔震技术的应用

1.1 隔震技术的发展

现代的隔震结构进入实用化时代,叠合橡胶起了很大的作

用。1969年震灾后重建的南斯拉夫的斯考比市,在波斯坦捞奇小

学工程中首先使用了隔震橡胶支承,所使用的橡胶支承仅由橡胶

层组成,中间未加钢板。此后法国、新西兰、美国等国家,对作为

隔震支承的叠合橡胶进行了大量的性能试验研究,并于20世纪

70年代后期开始在实际建筑物中使用。至目前为止,国内外应用

于建筑结构、桥梁、设备等的隔震工程中,绝大多数采用“夹层橡

建筑结构设计中的隔震减震措施探讨

建筑结构设计中的隔震减震措施探讨

建筑结构设计中的隔震减震措施探讨

摘要:地震是地壳移动快速释放能量过程中造成的振动,强大的地震波对建筑物而言是一场无法避免的灾难,建筑物的隔震减震措施越来越重要。本文阐述了建筑减震隔震措施的基本原理,并对目前建筑结构减震技术措施及隔震技术措施进行了分析,可以看出随着社会的进步及科技的发展,建筑结构的减震隔震措施正逐步完善,具备更强的适应性及耐久性。

关键词:结构设计、建筑隔震、建筑减震

1引言

我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间,是一个地震频发的沿海国家,受到太平洋板块、印度板块及菲律宾海板块的挤压;特别是汶川大地震后,给人们的生活带来了极大的不利影响,给社会经济带来了巨大的破坏,由此,抗震问题越来越受到人民的关注,采用合适的抗震设防措施来增加建筑物的抗震性能是建筑工程结构设计过程种的重要内容。现阶段,我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)中对建筑结构的抗震性能有明确的规定,即大震不倒、中震可修、小震不坏,为实现“三个水准”的设防目标,国内学者及有关主管部门在建筑结构抗震方面进行了大量的研究工作,归纳总结了较多的抗震设计原则,例如:适当把控建筑结构刚度、允许地震时建筑物处于非弹性状态、允许建筑物地震时出现裂缝等,即达到增加结构延性、实现裂而不倒的目标。根据我国几十年来的结构抗震实践证明,传统的设计原则基本可行,当遇小震、中震时尚可保障建筑结构的安全性,当遇到超出本地区抗震设防烈度的地震时,结构的安全就无法得到较好的保障,因此,部分处于地震断裂带附近的城市将学校、医院等公共服务设施的抗震设防烈度在本地区基本烈度的基础上适当的提高。当传统的抗震设计原则无法满足现代的抗震要求时,隔震减震技术应运而生。

2建筑减震隔震基本原理 隔震是指在建筑物基础、下部及上部结构之间设置具有整体复位能力的隔震层,从而达到延长结构自振周期、减小水平地震作用的功能。隔震技术多用于高层建筑中,可降低40%~80%的地震作用,特别是在高烈度地区效果最为明显,但是隔震技术属于半主动抗震技术,施工时预制在建筑物结构中,构造要求较高且做法复杂,不易更换,后期需要进行适当的维护。

建筑结构设计中的隔震减震措施

建筑结构设计中的隔震减震措施

摘要:随着社会的不断向前发展,我国的建筑物也越来越多,而且建筑物的高度也在不断增加,建筑物的隔震减震措施也越来越重要。文章阐述了建筑结构设计中隔震减震存在的问题,并提出相关措施。

关键词:建筑结构设计;隔震;减震;措施;

1建筑结构设计中隔震减震存在的问题

1.1隔震减震支座会受到抗震墙的影响

为了能够让建筑结构变得更加稳固,这就需要在对减震和隔震的设计上做到尽量分散,若设置在建筑周围,地震时建筑的倾覆力大大增加,同时也会对建筑物的支座拉力产生严重的影响。根据设计过程中的实际情况,在受力较大的一面应当设置抗震减震支座,支座间的距离也不能够过大,一般在2 m左右就能够满足实际的设计需求。其次就是隔震减震支座往往也会因为拉力而产生变化,导致建筑的减震隔震效果受到一定的影响,从而导致建筑物出现水平方向的形变。

1.2高层建筑结构设计中建筑物走向对抗震的影响

地震是常见的自然灾害,引起地震发生的主要原因就是地壳运动。因此这就需要相关的工作人员在建筑设计的过程中对当地的地质结构进行全面细致的分析,往往地震过程当中地震的方向会对房屋产生明显的影响。震向指的是房屋在地震过程当中的震动方向,在建筑物建造过程当中选择建造地址时一定要结合当地的地质状况和地震发生的方向,让建筑物的走向和震向呈现出相互垂直的状态,避免建筑物和震向之间出现相互平行的情况。如果建筑物在建造的过程当中走向和震向相对平行,那么建筑物在地震中的倒塌概率大幅度增加,而垂直的话就能够很好的避免这一情况的出现。

1.3建筑结构的选择 在建筑的隔震减震设计的过程中结构形式的选择是非常重要的。传统的框架结构主要的特点就是剪切变形,现阶段通常选择的都是橡胶支座来进行隔震和减震。在实际应用的过程当中采用重叠的橡胶支座不单单能够让框架的隔震减震作用得到一个大幅度的提升,最重要的是还能够让主框架的避震能力大大提升,从而确保建筑物在地震中的安全。

浅析建筑结构隔震和减震措施

浅析建筑结构隔震和减震措施

摘要:在社会发展的过程当中,建筑整体的结构设计越来越重视抗震,其中抗震又分为隔震和减震。有效的抗震结构设计,可以保障建筑在遇到地震的过程当中,保持良好的稳定性,进而也就可以保障人们的安全。目前在隔震和减震结构设计当中,有较多的方法和技术可以选择。实际根据不同的建筑施工需求来合理选择和使用相应的结构设计方案。这样可以有效保障建筑整体的结构稳定性。

关键词:建筑结构;隔震和减震;技术应用

引言

地震对建筑物的破坏,多数是由于地面的振动频率与建筑物主要结构构件的自然频率相偶合所致,在现代建筑设计中会考虑到抗震设计,来保证建筑结构安全。建筑整体安全、抗震性能是设计过程中的重中之重,就目前来说隔震减震是减轻地震对建筑结构造成危害的最有效的手段。隔震减震技术正在被广泛用以提升抗震能力,减少强震作用造成的地震反应,增加建筑结构的使用寿命。

1.建筑结构的隔震技术以及减震技术

1.1建筑结构的减震技术

通常情况下,建筑减震可以通过巧妙利用地震能量和建筑阻尼之间的内在联系实现。如果增加建筑阻尼,可以在很大程度上消耗地震能量,基本上减震措施的基本出发点是使建筑阻尼增加,从而达到消耗地震能量的目的,减轻甚至避免地震对于建筑主体结构的破坏。针对一些相关的布置问题,比如设置消能部件的个数、设置消能部件的位置等,都应该进行仔细的分析以及计算。一般情况下,消能构件都是设置在结构的2个主轴方向上,这样可以使两个方向的刚度以及阻尼增加。也可以将消能结构放置在变形较大的结构位置上,这样可以均衡整个建筑结构的阻尼分布,更容易分散地震能量,使整个建筑物的抗震性能大大提高,确保整个建筑物的安全性。 1.2建筑结构的隔震技术

隔震措施往往会有一定的时间限制,因此建筑的隔震设计应该抢在建筑工程正式开工前,最晚也不能拖到建筑工程施工的时候再针对一些关键的部位设计隔震措施。隔震措施设计时应该选择恰当的部位,一般都是选择建筑的关键部位以及基础部位。

配建学校建筑隔震技术介绍及增量成本分析

配建学校建筑隔震技术介绍及增量成本分析

摘要:近年来,我国的建筑行业持续飞速发展,采用隔震技术的建筑也逐渐增多,隔震技术也在不断发展和完善,各地建设主管部门对隔震技术日趋重视。当建设主管部门强制要求开发项目的配建学校需采用隔震技术时,可按照“该地区以往的非隔震学校建筑成本”+“本文研究提供的成本增量的计算数值”作为配建学校建筑的土建估算成本,更准确的判断项目的建设成本。另外,从减少成本角度出发为学校建筑的隔震方案提供选择建议。学校建筑采用隔震技术时,土建成本增加约80~200元/m2,建筑层数越多,相比正常建筑物的单方造价增量越少。抗震设防烈度8度及以上地区3~4层以上的学校建筑,采用隔震技术,整体造价经济性较为显著,且具有较好的抗震性能。

关键词:隔震;成本分析;混凝土建筑工程;配建学校

引言

建筑隔震技术是指在建筑物上部结构和下部结构之间设置隔震层,隔震层具有足够的竖向刚度、较小的水平刚度,这样能吸收及耗散地震能量,是一种建筑抗震新方法。国内外历次震害表明,隔震技术能够极大的提高建筑物的抗震性能。我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(简称《10版抗规》)明确了隔震技术的应用范围,并作出详细的技术规定。根据中国勘察设计协会抗震防灾分会的统计,截止2019年年底,国内建成了1万栋以上的隔震建筑。

1学校建筑结构隔震减震概述

建筑设施内部的阻尼数值和地震能量消耗存在较为紧密的关系,在开展学校建筑结构的设计工作时,应利用好这一特点,适当调整建筑设施内部的阻尼大小,利用建筑设施阻尼更好地吸收地震的能量,这样可以更好地保障主体结构的稳固性,尽可能地减轻其所遭受到地震灾害。将隔震技术应用到学校建筑结构的设计工作中,已经成为我国时代发展的必然。我国在汶川地震后,隔震建筑设施的种类及数量越来越多。一般来说,隔震设计所应用到的施工材料和我国以往的设计方案所存在的差异比较显著,和传统抗震设计方案对比,当前的隔震设计难度会比较高。隔震措施不仅适用于新建建筑,同时可用于旧有建筑加固,借助阻尼较大的隔震支座来吸收地震能量,更好地实现减震的目的。在地震烈度较高或场地类型不利的工况下,采用隔震技术后隔震层在罕遇地震下可能出现位移过大的情况,通过在隔震层同时使用减震措施,安装消能减震器,更好地调整结构的阻尼比数值,吸收地震能量,以减小结构在罕遇地震下的位移,全面地防护主体结构,防止其遭受地震灾害后严重破损。

建筑隔震和消能减震设计及应用

建筑隔震和消能减震设计及应用

摘要:最近几年,伴随着中国经济以及建筑业的迅速发展,促使建筑消能减震与隔震(减隔震设计技术)设计成为建筑结构设计的关键环节之一。因为中国是地震多发地带的国家,所以伴随着建筑产业规模的持续扩大,建筑技术水平的持续提升,人们进一步严格要求了建筑工程的量。发展及改进中国建筑减隔震设计技术,在很大程度上有利于确保建筑物的总体质量以及安全。除此之外,发展及改进中国建筑减隔震设计技术,还能持续促进中国新型城市化建设进程,因此,对中国建筑减隔震设计技术进行不断创新是非常有必要的。基于此,文章首先对建筑隔震和消能减震设计的意义进行了简要概述,其次将桥梁结构设计中减隔震设计技术的应用作为主要例子,进行了全面的分析与研究,以供参考。

关键词:建筑隔震;消能减震;设计;应用

前言:伴随着中国城市化建设项目的持续发展,经济的迅速发展,科技水平的不断提升,发展及改进建筑减隔震设计技术是保障建筑工程结构设计施工的重要环节。为此,文章首先对建筑隔震和消能减震设计的意义进行了简要概述,其次将桥梁结构设计中减隔震设计技术的应用作为主要例子,进行了全面的分析与研究,希望给相关建筑设计人员提供借鉴。

1建筑减隔震设计的意义

通常而言,消能减震设计与隔震设计,就是使用消能减震与隔震装置,通过更改建筑结构的力学性能,以便将抵抗地震作用的效果更好地发挥出来。伴随着建筑业的突飞猛进,城市化建设进程的不断推进,人们开始越来越重视建筑物的质量情况以及抗震性能,所以发展和改进建筑减隔震设计技术,不但能确保建筑结构抗震设计工作的顺利实施,保障抗震建筑施工质量,而且还能帮助设计者持续提升建筑减隔震设计技术水平,同时帮助设计者持续提升建筑减隔震设计效率。设计者应引进先进的减隔震装置以及使用可靠的减隔震设计方案,以此来提升建筑的抗震性能。发展和改进建筑减隔震设计技术,不但对提升建筑物抗震的有效性有着重要的现实作用,还能促使设计者可以顺应时代发展潮流,更好的洋为中用,推动中国建筑减隔震设计逐渐朝着新的发展发现前进。除此之外,发展和改进建筑减隔震设计技术还可以为结构设计者改进建筑结构设计技术提供有效的指导,降低建筑减隔震设计工程造价。如此一来,不但能大大改进建筑减隔震设计质量,不断推进中国建筑减隔震设计进程,而且还能为建筑减隔震设计工作的开展营造良好的工作环境和氛围,最终为提升中国建筑业的市场竞争力贡献一份绵薄之力。

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