隔震技术在高层建筑结构中的基础应用

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建筑减震隔震技术原理及应用

建筑减震隔震技术原理及应用

建筑减震隔震技术原理及应用
建筑减震隔震技术是一种通过采用特定的结构设计和材料应用,以降低地震对建筑物造成的破坏和人员伤亡的技术手段。

它的原理是通过将建筑物与地面的接触减少或隔离,以减少地震波传递到建筑物的能量,从而减小地震对建筑物的影响。

一种常见的减震隔震技术是采用减震器。

减震器是一种能够吸收和消散地震能量的装置,它通常由弹簧和阻尼器组成。

在地震发生时,弹簧可吸收地震波产生的能量,而阻尼器则可以通过摩擦或液体粘性来消散能量,从而减少地震对建筑物的影响。

这种技术常用于高层建筑和桥梁等大型结构中。

另一种减震隔震技术是采用基础隔震。

基础隔震是一种将建筑物与地面直接接触的部分进行隔离的技术。

常见的基础隔震技术包括橡胶隔震垫、弹簧隔震器和液体隔震器等。

通过隔离建筑物与地面的直接接触,可以减少地震波传递到建筑物的能量,从而减小地震对建筑物的影响。

除了以上两种常见的减震隔震技术外,还有其他一些技术,如负荷减振技术和控制力减振技术等,它们在特定的建筑结构中有着不同的应用。

减震隔震技术在建筑领域具有重要的应用价值。

它可以大大提高建筑物的抗震能力,减少地震对建筑物造成的破坏和人员伤亡。

通过合理应用减震隔震技术,可以使建筑物在地震发生时具有更好的安全性和稳定性,保护人民的生命财产安全。

因此,减震隔震技术被广泛应用于地震多发地区的建筑设计中,对于提高抗震能力和保障人民的生命财产安全起到了重要作用。

建筑结构隔震技术现状与应用

建筑结构隔震技术现状与应用

建筑结构隔震技术现状与应用建筑结构隔震技术是指利用隔震装置将建筑结构与地面隔离,减小地震或其他振动对建筑物的影响,保护建筑结构及内部设施的安全。

隔震技术是近年来建筑领域的一个热门研究方向,其应用范围涵盖了高层建筑、桥梁、核电站等多种场所。

本文将就建筑结构隔震技术的现状和应用进行详细介绍。

建筑结构隔震技术是利用专门设计的隔震装置将建筑结构与地基隔离,使建筑在地震或其他振动时保持相对稳定,减少损坏和人员伤亡。

目前,建筑结构隔震技术已经取得了一定的研究和应用成果,主要体现在以下几个方面:1. 隔震装置的设计与制造:隔震装置作为建筑结构隔震技术的核心装置,其设计和制造技术的发展对于隔震效果的提升至关重要。

目前,国内外已经有多家企业和研究机构致力于隔震装置的设计与制造,推动了隔震技术的不断发展。

2. 隔震材料的研究与开发:隔震材料是隔震装置的重要组成部分,其性能直接影响到隔震效果。

近年来,隔震材料的研究和开发取得了一系列成果,如高性能橡胶、形状记忆合金等新型隔震材料的出现,不仅提高了隔震装置的性能,同时也为建筑结构隔震技术的发展提供了新的可能性。

3. 隔震技术的理论研究:隔震技术的不断发展需要有扎实的理论基础作支撑。

近年来,国内外的研究机构对隔震技术的理论进行了深入研究,提出了一系列隔震设计方法和评价指标,为隔震技术的应用提供了理论支持。

二、建筑结构隔震技术的应用建筑结构隔震技术的应用范围非常广泛,涵盖了多个领域,主要体现在以下几个方面:1. 高层建筑:高层建筑是地震影响最严重的建筑类型之一,因此对高层建筑进行隔震设计可以有效减少地震带来的损害。

目前,国内外已经有多个高层建筑项目采用了隔震技术,如日本的东京塔、美国的金门大桥等,都采用了隔震技术进行设计和施工。

2. 桥梁工程:桥梁工程是另一个常见的隔震应用领域。

地震对桥梁的破坏常常导致交通中断,因此对桥梁进行隔震设计可以有效减少地震对桥梁的破坏,确保交通运输的连续性。

高层建筑结构中的减震、隔震设计应用分析

高层建筑结构中的减震、隔震设计应用分析

高层建筑结构中的减震、隔震设计应用分析摘要:现阶段,我国的建筑结构设计以隔震和消能减震为主,与此同时,相关统计结果显示,隔震和消能减震在建筑结构设计抵抗地震措施中所占的比重正在逐年的增加。

目前已经逐步通过了各种结构形式来增强建筑的隔震减震效果,隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。

基于此,本文主要对高层建筑结构中的减震、隔震设计应用进行分析探讨。

关键词:高层建筑结构;减震、隔震设计;应用分析1前言在高层建筑建设过程中,能否充分的考虑到建筑本身的抗震问题,并且能够使用有效的措施来使其能够在长时间内抵抗一定强度的地震,是当前高层建筑工程中的重点研究项目之一,这对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响,因此,针对建筑结构设计隔震和消能减震措施进行研究与探讨是至关重要的,以至于我们基于问题的本质,尽可能的避免建筑受到破坏。

2隔震技术从理论到实践的发展过程与现状上世纪末,有专家学者设想在建筑物上部结构和基础之间设滑移层作为隔离装置,阻止地震能量向上传递。

早期的隔震建筑还有南斯拉夫的贝斯特洛奇小学、新西兰的威廉•惠灵顿大楼等。

美国与日本的有些隔震建筑也分别在洛杉矶北岭的6.8级地震和日本阪神的7.2级地震中经受了考验。

从上世纪60年代我国开始对隔震理论的研究进行关注,目前已取得了很多经验和成果。

目前我国隔震建筑已在多个省市自治区应用,隔震房屋已设计和建成的数量仅次于日本,其中较有代表性的有:北京通惠家园住宅区隔震住宅楼;全国第一座隔震公路桥梁——石家庄石津渠桥(3孔,各14m);汕头全国第一幢隔震住宅楼,被联合国评价为“世界隔震技术发展的第三个里程碑”;全国第一座铁路隔震桥梁——新疆布谷孜大桥(9孔,各32m)等。

3建筑结构中减震措施将建筑物的阻尼依据建筑物之外的部件来加大是减震措施的原理,进而将地震传递给建筑物结构的能量尽可能的消耗掉,防止建筑物因为地震遭受破坏。

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]。

基础隔震技术在建筑结构中的应用探讨

基础隔震技术在建筑结构中的应用探讨
筑 ,0 1 2 :5 2 . 2 0 ( ) 2 -7
2 木材供 需分析 及预测 [ ]北京 : Z. 中国木 业研讨会 , 0. 2 1 0 产 业 化 水准 。产 业 化 的 实 现 , 要 政 府 的 引 导 , 有 赖 于 行 业 协 [ ] 朱 光前 . 需 更 [] 范 宏 , 3 陈成意. 木结构房屋的发展状况及 问题[ ] 青 岛建 J. 会 的指 导 和 协 调 。

3 ・ 6
第3 7卷 第 9期 2 0 1 1年 3月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
Vo . 7 No 9 13 . M a . 201 r 1
文 章 编 号 :0 9 6 2 (0 )9 0 3 —2 10 — 8 5 2 1 0 —0 60 1
基础 隔 震 技术 在建 筑 结构 中 的应 用 探讨
刘 昱 彤
摘 要: 简要 说 明 了基 础 隔 震技 术 的基 本 概 念 及原 理 , 对基 础 隔震 技 术 在 建 筑 结 构 中应 用 时 面临 的 若 干 关 键 问题 进 行 并
了探 讨 , 时 , 中国 、 国 和 日本 抗 震 规 范 中基础 隔震 的 设 计 思 想 等进 行 了 比较 分 析 , 同 对 美 以指 导 实践 。
作为木结构建筑鼻祖之一 的中国, 在这一领域停滞 2 0余年后 , 开
An l ss o h e e o m e t o o e n a y i n t e d v l p n fm d r wo d s r t e h u e i i a’ o pe t o t uc ur o s n Ch n S pr s c s



范 中隔震设计方法及设计 思想等 的差异 , 为我 国基础 隔震 的应用

高层建筑结构隔震减震设计及措施的应用探究

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。

浅谈高层建筑结构中的基础隔震技术

浅谈高层建筑结构中的基础隔震技术
工程 科 技
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浅 谈高层建筑 结构 中的基础 隔震技术
张 强 Βιβλιοθήκη ( 黑龙 江省八 建建筑工程有 限责任公 司, 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 摘 要: 本 文结合高层建筑 的结构设计及 特点 , 对高层基础 隔震 系统 组成 和隔震原理进行 了研 究 , 并详 细分析 高层 隔震体 系的特殊 性, 为 高层建筑抗震领域的研 究提供指导和帮助 。 关键词 : 高层建筑 ; 结构 设计 ; 隔震体 系; 技 术
建筑 的诞 生之初就被认 为是技术 与审美融合 的产物 。 这就意味 矩 比较大 , 在较大地震 和强 风作 用下 , 隔震支座可能会有 拉应力 的 着一个好 的建筑 , 它必经得起适用性 、 经济性与美 观性 这三重考验 。 出现 , 如何避免和控制 隔震支座的拉应力是一个 问题 。 三是高层 、 超 所 以必须进一步延长 高层 、 超 高层 隔震 而伴 随着高层建筑 在我国的迅速发展和建筑高 度的不断增加 , 高层 高层的 自振周期都 比较长 , 建筑 的安全性 , 坚 固耐用性亦成为人们所追求 的 目标 。 建 筑的基本周期 , 以达到更好 的隔震效果。 低 弹性 、 大变形 能力 的隔 震支座 的开发和性能研究是在强震和强风作用下的各种分析 , 具有 1高层建筑的结构与设计理念 现代 的高层建筑变得越 来越纤细 , 产生更大侧移 的可 能性 比以 较高的研究价值和重大的工程意义。 往大体积 的多层 高楼要 大。 建筑愈高 , 自然界所产生 的重力荷 载、 风 4高层基础隔震系统组成 基础隔震建 筑体系通过在 建筑物 的基础和上 部结构 之间设置 荷载 和地震荷 载的影 响愈 大。正 因为如此 , 抵消这些荷载 的结 构作 用成为高层建筑设计 的一个重要 方面。 高层 建筑对侧向荷载的动力 隔震层 , 将建筑物分为上部结构 、 隔震层 和下部结构 3部分。 地震能 反应 , 可 以通过改进结构系统 以及选 择有效建筑形式 的措施加 以控 量经由下部分结构传到隔震层 ,大部分被隔震层的隔震装置吸收 , 制。 因此 , 高层建筑 的形式在很大程度上和结构 的有效性有关 , 这也 仅有少部分传到上 部结构 , 从 而大大减轻地震作用 , 提 高隔震建筑 就决定 了建筑 的经济性 。 建筑的结构性能可以定义为建筑承受荷载 的安全性 。 经过人们不断的探索 , 如今基础隔震技术 已经系统化 、 实 以及抵抗侧移 的能力 , 同时也决定着建筑各体量的组成 。 用化 , 它包括摩擦滑移系统 , 叠层 橡胶支座系统 、 摩擦摆系统等 。 目 从表象层 面看 , 建筑表现为 空间方面的概念 的形式是表现 总体 前 工程最常用 的是叠层橡胶支座隔震系统。这种隔震系统 , 性能稳 环境 的。 对 于某个建 筑物最初 方案设计 .建 筑师考虑更多的是 它的 定 可靠 , 采 用专门 的叠层橡胶支 座作 为隔震元件 , 该支座 是 由一层 空 间组成特点 , 而不是详细地确定它 的具体结构 。 但是 , 关 于空间形 层 的薄钢板和橡胶相 互盛置 , 经 过专 门的硫化工艺粘 合而成 , 其结 式 的整体设想 , 也要求建筑师必须考 虑建 筑形式 中有关荷载与抗力 构 、 配方 、 工艺需要特殊的设 计 , 属于一种橡胶厚制 品。 目前常用 的 之 间关 系的某些准则 .即结 构概念 。这包括 以下几 方面 : 一是所设 橡 胶隔震支 座有 : 天然橡胶 支座 、 铅芯 橡胶支座 、 高阻尼橡胶 支座 想 的空 间形式应 当固定在地 面上 。 二是所设 想的空间形式 必须 能抵 等 。 抗水平风力作用 的地震作用 。 所以 , 在进行高层建筑设计 时 , 建筑师 5 高 层 基础 隔震 技 术 原 理 的基本任务是 : 一方面要与结构工程 师及 其他工程技术人员协 调合 传统 的抗震结构是通过结构和构件来 抵抗 并消耗地震能量的 , 作, 另一方面要根据建筑功能要求 、 建筑立意 , 场地情况 、 外力特征 , 设计时将地震作用力作为一种外 加荷载 , 与作用在结构上 的其他荷 施工条件及效率等 因素 , 寻找 出最经济 、 合理 、 美观 的建筑方案 。 载进行组合来设计和验算结 构是否满足设计和使用要求 。 隔震建筑 2 高层建筑结构设计的特殊性 则增 加 了专 门的变形 和耗 能装置 : 橡胶 隔震 支座和阻尼 器f 如 铅阻 2 . 1水平荷 载成为决定 因素 。~方面 , 因为楼 房 自重和楼 面使 尼 器 、 油阻尼器 、 钢棒 阻尼器 、 粘 弹性 阻尼器 、 滑板支座等) 橡胶隔震 用荷载在竖构件 中所引起 的轴力 和弯矩的数值 , 仅与楼房高度 的一 支 座具 有提供竖 向承 载能力 、 弹性得位 能力 、 良好 的变形 能力 等特 次方成 正 比, 而水平荷 载对结构产 生 的倾覆 力矩 , 以及 由此在竖构 性 , 此外铅芯橡胶 隔震支座 同时还具有 消耗地 震能量的耗能特性 。 件 中引起 的轴力 , 是与楼房高度 的两次方成正 比 ; 另~方 面 , 对某一 另一 方面 , 传统 的抗震 结构体 系中 , 低 层震建筑 的周期延长 到 2 - 5 定高度 楼房来说 , 竖 向荷载大体上 是定值 , 而作 为水 平荷 载的风荷 秒 , 有效地降低 了结构 的地震加速度反应 。 载和地震作用 , 其数值是随结构动力特性 的不同而有较大 幅度 的变 采用 隔震技术 , 上部结构的地震作用一般 可减小 3 - 6 倍, 地震 化。 时建筑物上部结 构 的反应 以第一振 型为主, 类 似于刚体 平动 , 基本 2 . 2轴 向变形不容忽视 。高层建筑 中 , 竖 向荷载数值很大 , 能够 无反应放大作用 , 通过隔震层的相对大位移来降低上部结构所受的 在柱 中引起较大 的轴 向变形 , 从 而会对连续 粱弯矩产生 影响 , 造成 地震荷载 。按照较高标 准设计 和采用基础 隔震措施后 , 地震时上部 连续梁 中间支座处 的负弯矩值减小 , 跨 中正弯矩之和端支座负弯矩 结构的地震反应很 小 , 结构构件和 内部设备都不会发生破坏或丧失 值增大 , 还 会对预制构件 的下料 长度 产生影 响 , 要 求根据轴 向变形 正 常的使用 功能 ,在房屋 内部工作和生活 的人员 不仅不会遭受 伤 计算值 , 对下 料长度进行调 整。 另外对构件剪力和侧移产生影响 , 与 害 , 也不会感受到强烈的摇晃 , 强震发生后人员无需疏散 , 房屋无需 考虑构件竖 向变形 比较 , 会得 出偏于不 安全的结果 。 修理或仅需一般修理 。 从 而保证建筑物的安全甚至避免非结构构件 2 . 3侧移成 为控制指 标。与较低楼 房不 同 , 结构侧 移已成为高 如设备 、 装修破 、 坏 等次生灾害的发生。 楼 结构设计中的关键因素 。随着楼房 高度 的增加 , 水平荷载下结构 参 考 文 献 的侧移变形迅速增大 , 因而结构在水平荷载作用下 的侧移应被控制 『 1 1 姚 亚雄. 建筑创作与结构形态『 D ] . 哈 尔滨: 哈 尔滨工业大 学, 2 0 0 0 . 在 某 一 限 度 之 内。 [ 2 】 美 国高层建筑和城 市环境协 会. 高层 建筑设 计[ M] . 北京: 中国建筑 2 . 4 结构延性是重要设计 指标 。相 对于较低楼房 而言 , 高楼结 工 业 出版 社 . 1 9 9 7 . 构 更柔 一些 , 在地震作用下 的变 形更大一些 。为 了使结 构在进入塑 【 3 ] g眷浓. 现代 高层建筑设 计[ M 】 . 北京: 中国建筑_ T - _ , l k 出版社, 1 9 9 7 . 性 变形 阶段 后仍具有较 强 的变形 能力 , 避免倒塌 , 特别 需要在 构造 [ 4 】 中国建筑科学研究院. 2 0 0 8 年汶川地震建筑震害图片集【 M ] . 北京: 上 采取 恰当的措 施 , 来保证结构具有足够 的延性 。 中国建筑工业出版社, 2 0 0 8 . 3高层隔震体 系的特殊性 【 5 】 傅 学怡。 实用高层建筑结构设计『 M ] . 北京: 中国建筑工业出版社 高层 、 超高层 陨震体系与常规 的隔震体系相 比, 具 有特殊性 。 首 2 0 1 0 . 先对 高层隔震建 筑 , 上部结构不 能满足 刚体 运动 的假定 , 高振型 反 [ 6 】 曾昭豪。 新编房屋基础 结构设 计手册f M1 . 北京: 中国建材工业 出版 应分量 的影 响不 能忽 视 , 不能简单地 以结 构第一振型为 主确定上 部 社 2 0 0 7 . 结构反 应 ; 二是 由于高层 、 超 高层结构 的水平地震 力产生 的倾覆力

基础隔震技术在高层建筑结构中的应用

基础隔震技术在高层建筑结构中的应用

结构工程师以及工程技 术人员 , 严格按 照建筑 的功能要求 、 建
筑 目的、 工程现场 的实际情况 、 外力作用条件 、 施工条件 以及施 工效率等方面进行分析 , 促使 所设计 出 的建 筑方案满 足经济 、 合理 、 美观的要 求。
3 高层 建 筑 结构 设 计 中存 在 的 特殊 性
度 减少 的柔 性 底 层 结 构 体 系 方 向发 展 。最 后 发 展 至 现 阶段 世
界范围内所广泛运用的延性结 构抗震 体系 , 通过发展 , 传统 抗 震技术沿用至今 , 从 而形成 具有较 为完善 的抗 震 防灾 技术 , 并 在许 多情况下发挥着有效的作用 。
1 . 2 建 筑 工 程抗 震技 术的 现 状
1 ) 高层建筑结构设 计 的决定 因素是水平荷 载。主要表 现 为: 首先 , 在竖构件 中, 楼房 自重及楼 面使用荷载形 成的轴力及 弯矩的数值 与建筑高度的一次方成正 比。在竖构件 中, 结构受 到水平荷载形成 的倾覆力矩 和轴力 与建 筑高度 的两次 方成正 比。其次 , 在大体上对 于具有一定 高度 的建 筑物 , 其竖 向荷载 通常属于定值 , 而水平荷 载 中的分 荷载 以及 地震作 用 , 会 由于 结构动力特性 的不 同, 其素质也会出现较大的变化 。 2 ) 高层建筑结构设计 中的关键是结 构侧移 。随着 楼房高 度 的进一步提升 , 水平荷载作用下会有较大的结构侧移变形现 象发生 , 促使在水平荷载 的作用 下 , 应 在某一 限度 内将 结构位
移进行制约。
步将人们受到 自然灾害 的影响降至最低 。
1 建 筑 工 程 抗震 技 术 的 发 展 及 现状 1 . 1 建 筑 工程 抗 震 技 术 的 发展
从2 O世纪初开始 , 工程抗震防灾技术在 日本 被提出 , 主要 从静力理论逐渐向柔性结构体系发展 , 促使结构体系 的刚度得 到有效 的减少 。随后又逐渐 向上部结构强度增大 、 结构底层 刚

浅析高层建筑结构中隔震技术的运用

浅析高层建筑结构中隔震技术的运用

建筑 的诞 生, 也就 意味着 技术与 审美 融合产物 的 开始 。 这 一个 好的 建筑, 它必经 得起适 用性 、经 济性 与美观 性这 三重 的考 验。但 是, 伴随着 高层 建筑 的迅速发 展, 其高层建筑 的安全性 与坚 固耐用 性也成 为人们所 追求 的主 要 目标 了 。 自然环 境与 生态平 衡 的严重破 坏, 自然 灾害 也不 断发 生 。为 保障 人们 其 生活安 定 、家园 的和谐, 对高 层建 筑的 结构 设计特 点及基 础 隔震体 系很 有必 要进 行研 究 、分 析,以最 大 限度地 减 少 自然 灾害 对 人类 所造 成 的损 害 。
建 筑 与工 程
I ■
浅析高 层建筑结构 中隔震技 术的运用
丰清 良
( 安徽神 源煤化 工有 限公司 工程管理 部 安徽 淮北 2 5 2) 3 16 拍自 要] 本文 浅析 高层建 筑 的结构 设 计的性 能与 特点, 并谈 到其 设计理 念 问题 。最后对 高层 基础 隔震 系统 组成和 基 础隔 震技 术原理 进行 了分 析 、探讨 这有 益 于对 高层 建筑 的 有效 抗震 提 供指 导和 帮助 。 [ 关键 词] 结构 设计 隔震技 术 高层建筑 中图分类号 :U 7 T93 文献标 识码 : A 文章编 号 :0 994 (003 —4 40 10— 1X 2 1)6 06— 1
2高层建 筑结 构的 性能
2 1结构 设计 的特殊 性 . 1 水平荷 载成为 决定 因素。一是 因为楼 房 自重和楼 面使用 荷载在 竖构件 )
中所引 起 的轴 力和 弯矩 的数值 , 与楼 房高度 的一 次方 成正 比 。水平 荷 载对 仅 结构产 生的倾覆 力矩 , 以及 由此在 竖构件 中 引起的轴 力, 都与楼 房高度 的平方 成正 比: 是就某一 定高度 楼房 来说, 向荷载 大体上 是定值 。作为水 平荷载 二 竖

简述高层建筑结构设计中的隔震减震

简述高层建筑结构设计中的隔震减震

简述高层建筑结构设计中的隔震减震摘要:隔震减震措施的应用意义在于,能够有效抵抗风荷载作用,减少建筑物位移,建筑物所受来自结构性地震的不利影响得以降低,能够为高层建筑居住者的生命财产安全提供保障。

本文就高层建筑结构设计中的隔震设计、减震原理与技术形式展开分析,进一步探讨高层建筑结构设计中减震优化设计方法,旨在提升高层建筑结构设计水平,仅供相关人员参考。

关键词:高层建筑;结构设计;隔震减震;措施引言由于高层建筑的使用性能与社会群体的生活密切相关,并且关系着社会经济的发展,因而高层建筑的稳定性与抗震性也受到全社会的高度重视。

隔震减震措施的科学化应用,有助于提升高层建筑结构设计水平,促进高层建筑结构稳定性的提升,延长高层建筑使用寿命,为社会群体的生命财产安全提供保障。

在此种情况下,对高层建筑结构设计中的隔震减震措施进行探究,具有一定现实意义。

1高层建筑结构设计中的隔震设计1.1基础隔震结构就高层建筑结构设计情况来看,基础隔震结构主要以建筑基础为支持,来对地震波进行消耗,此种方式下能够有效避免建筑上部结构承受地震波,降低上部结构受损几率。

部分隔震设施因其自身局限性而无法应用于高层建筑中,这与其自身自振周期存在一定关系,当地震发生时,无法有效降低地震所造成的破坏,因此基础隔震结构一般应用于底层建筑的基础与上部结构之间,并且能够达到理想的隔震效果。

1.2层间隔震结构在高层建筑结构设计中,层间隔震的主要原理在于,通过隔震与抗震技术的协调应用,将减震装置安装于建筑结构上,通过此种层间隔震装置来降低地震能量传播,对能量波进行有效吸收,进而将高层建筑上部结构所受地震的影响控制在最小范围内。

1.3悬挂隔震在高层建筑设计中,悬挂隔震是一种保护建筑主体结构的有效方式,能够通过削弱并阻止地震波,降低其对于高层建筑主体结构所产生的不利影响。

一般情况下,于地面悬挂该隔震装置,由于不存在惯性力,所以在地震发生时被分离的高层建筑上部结构不会受到影响,这就有效达到了隔震的效果。

建筑结构基础隔震技术应用

建筑结构基础隔震技术应用

略谈建筑结构基础隔震技术的应用【摘要】:基础隔震技术的成熟及广泛推广应用,为人类减轻地震灾害提供了一条更加合理有效安全的新途径。

本文通过对基础隔震结构建筑与传统抗震建筑的对比分析,论述了建筑结构基础隔震技术及应用。

【关键词】:建筑结构;基础隔震技术;应用中图分类号:tu352.1+2 文献标识码:a 文章编号:近年来世界各地的地震灾害不断发生,造成巨大的人身伤亡及经济损失。

下图是对全球地震灾害次数、级别的统计。

从图1中可以明显看出,自2008年以来,地震灾害发生的频率远远超过往年。

由于地震的突发性,难以预测性,近几十年来,世界各国正加紧对于建筑物的抗震性能的研究。

在世界众多的抗震技术研究中,日本无疑是走在最前面。

日本是世界上少有的几个地震多发国,同时还要经受住强台风的考验1995年阪神大地震后,经过日本政府修订的《建筑基准法》规定,高层建筑必须能够抵御里氏7级以上的强烈地震;要求商业建筑(办公楼),居民楼都必须能抗8级以上地震。

如何使建筑物结构更安全更稳定是摆在日本建筑行业前需要解决的严峻的问题。

1隔震技术的研究1.1基础隔震结构日本住友建设公司于20世纪80年代开始对“隔震”(又称“免震”)建筑进行研究,并把技术应用于实践,并取得了良好的效果。

所谓“隔震”,就是不使地震产生的能量直接作用在建筑物上,实现的基础是在于地基与建筑物之间增加的一种特殊装置,用以吸收地震能,最大程度减少建筑物的晃动,使之受到的损害减小到最少。

1.2一般抗震建筑与隔震结构建筑比较对于一般抗震建筑在地震中受到破坏,是因为建筑物直接固定在地基上,当地震来临时,地震能转变成为振动能,直接传给建筑物的支柱和墙壁。

当振动能超过支柱和墙壁承受的强度和刚度极限时,会造成较大破坏。

(a)一般结构(b)隔震结构图2一般结构与隔震结构的区别(a)抗震结构(b)隔震结构图图3抗震结构和隔震结构建筑遭受地震损害程度对比如图3(b)所示,相比于一般抗震建筑,隔震结构的建筑中地基与建筑物之间的特殊装置则可以最大程度的吸收的地震能所产生的振动能,使建筑物能够经受较大地震,而且几乎不受损害。

高层建筑结构设计中的隔震减震措施

高层建筑结构设计中的隔震减震措施

高层建筑结构设计中的隔震减震措施摘要:地震是一种极具破坏性的自然灾害,会给建筑物结构造成不可挽回的严重损害。

如今,在经济的发展之下高层建筑越来越受欢迎,如何有效提高高层建筑的抗震性能成为社会关注的问题。

因此,本文从高层建筑结构概念及特征入手,就高层建筑结构设计中的隔震措施阐述了自己的经验,希望能给同行的朋友提供参考。

关键词:高层建筑;结构设计;隔震;减震;措施在建筑结构的设计中,考虑到地震造成的损害,采取有效地减轻损害的对策是抗震设计的课题。

发生地震时,建筑物的安全性和稳定性非常重要,建筑设计人员在建筑物的设计中,需要考虑各种各样的因素,可以使用隔震设计原理来进行隔震设计,针对不同的影响因素所使用的隔振措施也不同,本文针对高层建筑结构中的隔振措施进行了详细的介绍,希望带来一定的指导性作用。

1高层建筑结构概念及特征1.1高层建筑结构类型高层建筑结构按承重体系的不同可以分为框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙混合结构和筒状结构。

此外,还可以根据所使用的建筑材料的不同分为钢结构、混凝土结构和组合结构。

框架结构体系主要是由建筑的结构梁、柱和节点组成;框架结构平面布置相对灵活,可获得较大的使用空间,但结构的侧移刚度较小,在水平荷载作用下的侧移位移较大,对建筑物的正常使用会造成影响。

剪力墙结构体系是将房屋的墙体进行垂直承重和抗横向力的结构体系;可以在墙上打洞,孔洞越大,就越接近框架。

剪力墙结构的横向剪力和横向刚度较大,横向的变形会很小。

房间的墙面和天花板平整,楼层的高度小,比较适合住宅和宾馆等建筑,但其结构的自重比较大。

剪力墙框架结构体系是将剪力墙结构的底部剪力墙或底部几层做成框架的结构体系,这种结构也被称为带转换层高层建筑结构,在底部大空间剪力墙结构中的墙壁,通常把落地剪力墙安排在两端或中间,同时与纵向和横向的墙面围成简体。

剪力墙框架结构具有剪力墙和框架的优点,大大提高了横向结构的水平承载力和刚度,且剪力墙结构的布置灵活性更强。

隔震技术在建筑结构设计中的应用

隔震技术在建筑结构设计中的应用

隔震技术在建筑结构设计中的应用作者:谢志林来源:《城市建设理论研究》2013年第14期【摘要】隔震技术属于抗震设计中的主动控制技术,通过设置隔震层“消弱上部结构与基础、底部或下部结构的连接”“隔离输入上部结构的地震能量”“增大结构阻尼、延长结构自振周期”。

大量工程经验和试验表明,隔震一般可直接减少输入上部结构的地震能量,结构的水平地震加速度反应可降低 60% ( 降至非隔震设计时的 40%左右) ,从而有效地消除、减轻结构( 非结构) 构件的地震损坏,提高建筑物及内部人员设施的地震安全性,笔者将从下面几个方面做出探讨。

【关键词】隔震技术,建筑结构,设计方案,措施探讨中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:一、前言隔震建筑结构,需要按《建筑抗震设计规范》进行设计。

传统的抗震结构设计为两阶段设计方法,两阶段分别为:多遇地震作用时,结构处于弹性工作状态,凭借结构的刚度以及强度对地震作用进行抵御;罕遇地震作用时,结构处于弹塑性阶段,凭借结构的塑性变形以及延性对地震作用进行抵御。

此设计方法,以结构和建筑内部的设备在强震的作用下造成严重破坏为前提,一旦发生强震,传统的抗震结构建筑将遭受极大的破坏。

而基础隔震技术,阻隔地震能量的同时,以在强震作用下不损坏结构或者破坏轻微为目的,已经进入了建筑结构设计领域。

二、隔震系统和隔震设计对结构的要求隔震系统是由隔震器、阻尼器和复位( 风反应控制与地基微震动) 装置等组成。

阻尼器可单独设计,也可与隔震器合为隔震支座一种元件以方便使用,必要时尚需设置防风锁定装置。

隔震系统常用的有摩擦滑移加阻尼器隔震系统、叠层橡胶支座隔震系统、摩擦滑移摆隔震系统、组合基础隔震系统等,目前比较成熟的是叠层橡胶支座隔震系统。

国内外常见的叠层橡胶支座有: 标准叠层橡胶支座( MRB) ,铅芯叠层橡胶支座( LRB) ,高阻尼叠层橡胶支座( HD-MRB) ,内包阻尼体叠层橡胶支座( DRB) 。

高层建筑结构设计中的隔震减震

高层建筑结构设计中的隔震减震

高层建筑结构设计中的隔震减震2恒大地产集团山东公司山东济南250000摘要:近年来,随着建筑行业的快速发展,高层建筑在数量与规模上均有较大提升。

地震是一种极具破坏力的自然灾害,其对建筑结构所造成的破坏是严重不可逆的。

在城市高速发展的今天,如何有效提高高层建筑结构的抗震性成为了社会关注的热点。

为了保证安全性和稳定性,相关单位需要结合实际情况,采取相应的隔震减震措施,做好抗震设计,保证小震不坏,中震可修,大震不倒。

对此,本文从设计层面着手,对高层建筑结构设计中的隔震减震措施进行了具体分析,以期为相关工作者提供借鉴。

关键词:高层建筑;结构设计;隔震减震引言对建筑结构而言,在对其设计的过程中,不可忽视的重要内容就是隔震减震,尤其在对建筑设计的过程中,应该做好以下内容:第一小震不坏;第二中震能够修;第三出现大震时不能够倒等。

科学合理的隔震措施能够全面加强建筑结构设计质量,在一定程度上发挥着不可忽视的作用,只有这样才能提高建筑结构的安全性,进一步促进其稳定性。

1高层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,在开展高层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。

将隔震技术应用到高层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。

隔震措施会受到时间因素的影响,可将隔震措施应用到新型的建筑结构之中,也可在建筑设施完成后,借助阻尼来调控地震吸取的能量,更好地实现减震的目的。

站在适用部位的角度上分析,减震措施的应用范围相对来说比较广泛,不管是上部结构,还是隔震的夹层,都可以使用减震措施。

探讨减隔震技术在高层建筑基础方面的应用

探讨减隔震技术在高层建筑基础方面的应用

探讨减隔震技术在高层建筑基础方面的应用摘要:随着社会的进步,我国的建筑行业也获得了巨大的发展,建筑结构越来越多样化,建筑规模越来越大,建筑数量越来越多。

而在高层建筑的基础建设方面,减震效果以及抗震效果被人们广泛的关注。

基于此,本文重点针对减隔震技术在高层建筑基础方面的应用进行了详细的分析,以供参考。

关键词:减震技术;隔震技术;高层建筑;应用在高层建筑的基础施工建设过程中,为了提升建筑的抗震能力,传统的施工工艺会通过建筑结构的承载能力以及变形能力来保证地震能量的消耗,提升高层建筑的抗震效果。

但是这种抗震工艺相对被动,忽略了地震灾害发生的不可预测性,很容易造成高层建筑设计结构的误差,出现严重的人员伤亡以及经济损失。

所以,必须要加强减隔震技术在高层建筑基础方面的应用。

一、减震技术在高层建筑基础方面的应用近几年来,结构减震技术已经被广泛的应用到高层建筑基础方面。

将非承重构建作为能耗元件,通过能耗元件之间的摩擦和剪切变形来实现地震能量的消耗,从而降低地震灾害对高层建筑的影响,提升高层建筑的抗震性能以及减震性能,保证高层建筑的稳定性以及安全性。

(一)建筑结构的阻尼参数的提升针对弹性地震,结构阻尼和周期函数发挥着十分重要的作用。

并且,地震反应与结构阻尼、与周期函数都是反比例关系。

基于此,为了保证高层建筑的抗震效果,必须要想尽一切办法提升材料的阻尼比。

而材料阻尼受到材料结构类型、地基土质以及振动性质的影响,只有选择阻尼系数较高的材料才能够保证高层建筑的抗震效果。

或者在高层建筑中利用阻尼器来吸收地震产生的能量,避免高层建筑的变形[1]。

(二)高延性建筑结构构件的引进在建立高层建筑管理机制以及材料管控体系的过程中,为了保证高层建筑的抗震效果,必须要详细分析建筑结构的能量吸收水平以及能量耗散水平。

而建筑结构对能量的吸收以及耗散主要取决于建筑结构的基础延性。

只有严格按照相关标准设置建筑的承载力参数以及变形能力,才能够保证高层建筑的抗震能力。

高层建筑采用基础隔震技术的探讨

高层建筑采用基础隔震技术的探讨

2008年第11期总第125期福 建 建 筑F ujia n A rc hitecture &Constr uctionNo112008Vol 125高层建筑采用基础隔震技术的探讨丁朝辉1 何峥嵘2 杨建洲3(11上海江欢成建筑设计有限公司;21上海现代建筑设计集团现代都市建筑设计院 200041;31江苏省电力设计院 210024)摘 要:随着经济发展,都市土地使用饱和、中心商业区地价高企,势必造成高层、超高层建筑的普遍开发。

汶川地震的发生后,人们对安全建筑物的要求越来越迫切。

而我国在高层、超高层建筑的基础隔震领域,基本还是空白,处于地震带的大中城市,发展高层、超高层建筑的基础隔震技术,已经迫在眉睫。

本文根据现有的技术,对高层,超高层建筑的基础隔震的可行性进行探讨。

关键词:基础隔震 高层建筑 汶川地震中图分类号:TU973+131 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)11-0023-03Pr oba t ion of B a se Isolat ion System in H igh 2r ise B uil dingDIN G Zhaohui 1 H E Zhe ngrong 2 Y AN GJianz hou 3(1.Jia ng Architects &Engineer s 200041;2.UD Architect ur al De sign Institute 200041;3.Jiangsu Electric De sign Institute 210024)Abstract :Wit h the blooming of economy and the development of the ur ban a rea ,the la nd price of CBD is s oa ring.People a re eage 2ring for t he safe building afte r Wenchua n Ea rthquake.The re searc h of base isolation used in high 2rise building is urgent in comme r 2cial citie s.This a rticle make s a summa ry proba tion of t his issue.K eyw or ds :the Base Isolation System ;High 2rise Building ;Wenc huan Earthquake作者简介:丁朝辉,1976年1出生,男,结构工程师。

隔震技术在建筑结构中的应用与发展

隔震技术在建筑结构中的应用与发展
2012 第 5 期( 总第 122 期)
江西建材
隔震技术在Байду номын сангаас筑结构中的应用与发展
应用研究
吴海鹏 ( 南昌三孚实业发展有限公司,江西 南昌 330038)
摘要: 工程结构振动控制作为防灾减灾学科的前沿研究领域,近二十多年来备受国内外学者的重视。结构振动控制技术不仅改变了 工程结构抗御灾害的传统概念、方法和手段,而且使得工程结构的抗震可靠性、抗风舒适度和抗振性等抗御灾害的能力和水平 大幅度提高。本文从隔震和消能减震的角度,对目前建筑工程领域结构控制技术进行了综合评述。
关键词: 隔震技术 建筑结构
结构振动控制可分为被动控制、主动控制、半主动控制和 混合控制四类。被动控制其控制力是控制装置随结构振动而 产生的,它具有装置简单、经济和易于实现的优点,但控制力不 能调节,效果有限。主动控制其控制力是由控制装置按控制算 法给出的信号主动施加的,它理论先进、控制效果显著,但其对 工程结构的控制需要大量的能源且要求实时控制,这给主动控 制的实际应用带来诸多的制约和困难。半主动控制是一种主 动改变装置的参数,仅需少量外部能源的控制,它符合工程应 用的实际情况且可实现较有效的控制。混合控制则是主动控 制和被动控制的有机结合,可充分发挥主动控制和被动控制各 自的优点。结构控制技术目前已广泛应用于机械、航空航天等 领域,该项技术在结构工程中的研究和应用也已进入一个全面 发展的阶段。本文从隔震和消能减震的角度,对目前建筑工程 领域结构控制技术作简单介绍。
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图 1 地震反应谱
2 隔震技术的分类
隔震技术的发展和应用是现代科技进步,特别是地震工程 研究成果促成的特定场址地震反应谱分析技术的发展,使人们 可以相当准确地提出用于结构动力分析的地震动参数。用计 算机进行结构动力反应分析的技术,使设计人员可以对所设 计的结构进行各种模拟分析,从而获得结构的和隔震层的动力 反应,正确选择各项设计参数。目前,结构的隔震方法可分成 三大类,即地基隔震、建筑物基础隔震和上部结构隔震。

隔震技术的应用实例

隔震技术的应用实例

隔震技术的应用实例隔震技术是一种重要的结构控制技术,通过减震、隔离等方式来降低地震、风荷载等外部力对建筑物的影响,保护建筑物的安全和稳定。

隔震技术在工程实践中已得到广泛应用,下面将介绍几个隔震技术应用的实例。

1. 日本东京塔日本东京塔是一座高333米的钢筋混凝土结构的塔楼,其采用了隔震技术进行抗震设计。

在塔楼的基础和顶部之间设置了一组隔震装置,当地震发生时,这些装置能够吸收和减轻地震引起的冲击力,保护塔楼的结构完整性和稳定性。

通过隔震技术的应用,东京塔在地震中表现出了较好的抗震能力,为当地居民提供了安全的观光和通信服务。

2. 台湾101大楼台湾101大楼是世界上最高的独立结构建筑,其采用了多种隔震技术进行抗震设计。

大楼的地基设置了隔震支座,能够减轻地震带来的水平冲击力。

此外,大楼的中央核心筒也采用了减震装置,能够吸收地震引起的振动能量。

通过这些隔震技术的应用,台湾101大楼在地震中能够保持相对稳定的状态,为大楼内部的租户和游客提供了安全的工作和观光环境。

3. 横滨希尔顿酒店横滨希尔顿酒店是一座高层建筑,其地下室和上部结构之间采用了隔震技术进行抗震设计。

地下室设置了一组隔震支座,上部结构则通过连接装置与地下室隔震支座相连。

当地震发生时,隔震支座能够分散和吸收地震的能量,减轻地震对建筑物的影响。

通过隔震技术的应用,横滨希尔顿酒店在地震中能够保持相对稳定的状态,为酒店的客人提供了安全的住宿环境。

4. 某地铁隧道某地铁隧道是一项重要的交通工程,其采用了隔震技术进行抗震设计。

在隧道的基础和顶部之间设置了一组隔震装置,当地震发生时,这些装置能够分散和吸收地震引起的冲击力,保护隧道的结构完整性和稳定性。

通过隔震技术的应用,某地铁隧道在地震中能够保持相对稳定的状态,为乘客提供了安全、快捷的出行环境。

5. 某大型桥梁某大型桥梁是一座重要的交通工程,其采用了隔震技术进行抗震设计。

在桥梁的桥墩和桥面之间设置了一组隔震装置,当地震发生时,这些装置能够吸收和减轻地震引起的冲击力,保护桥梁的结构完整性和稳定性。

减震隔震技术在建筑工程中的应用

减震隔震技术在建筑工程中的应用

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减隔震技术在高层建筑基础方面的应用研究

减隔震技术在高层建筑基础方面的应用研究

减隔震技术在高层建筑基础方面的应用研究
姜彬霖
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2018(000)002
【摘要】伴随着经济的发展和社会的进步,我国建筑行业呈现出高速发展的态势,整体建筑结构更加多样化,且数量也在不断增多,其自身的减震抗震水平成为了社会各界关注的焦点,为了有效提升应用价值和实际应用效果,相关施工部门要对技术框架进行深度整合.本文主要讨论了减震技术和隔震技术在高层建筑基础方面的应用,以供参考.
【总页数】1页(P163)
【作者】姜彬霖
【作者单位】云南旅游职业学院
【正文语种】中文
【中图分类】K928
【相关文献】
1.大跨度铁路连续梁桥减隔震技术应用研究
2.基于减隔震技术在桥梁结构中的应用研究
3.减隔震技术在桥梁结构设计中的应用研究
4.桥梁结构设计中减隔震技术应用研究
5.中国建筑结构减隔震技术应用研究进展
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隔震技术在高层建筑结构中的基础应用
【摘要】本文结合高层建筑的结构设计及特点,对高层基础隔震系统纽成和隔震原理进行了研究,并详细分析高层膈震体系的特殊性,为高层建筑抗震领域的研究提供指导和帮助。

【关键词】高层建筑;结构设计;隔震体系;技术
建筑的诞生之初就被认为是技术与审美融合的产物。

这就意味着一个好的建筑,它必经得起适用性、经济性与美观性这三重考验。

而伴随着高层建筑在我国的迅速发展和建筑高度的不断增加,高层建筑的安全性,坚固耐用性亦成为人们所追求的目标。

1.高层隔震体系的特殊性
高层、超高层陨震体系与常规的隔震体系相比,具有特殊性。

首先对高层隔震建筑,上部结构不能满足刚体运动的假定,高振型反应分量的影响不能忽视,不能简单地以结构第一振型为主确定上部结构反应;二是由于高层、超高层结构的水平地震力产生的倾覆力矩比较大,在较大地震和强风作用下,隔震支座可能会有拉应力的出现,如何避免和控制隔震支座的拉应力是一个问题。

三是高层、超高层的自振周期都比较长,所以必须进一步延长高层、超高层隔震建筑的基本周期,以达到更好的隔震效果。

低弹性、大变形能力的隔震支座的开发和性能研究是在强震和强风作用下的各种分析,具有较高的研究价值和重大的工程意义。

2.高层基础隔震系统组成
基础隔震建筑体系通过在建筑物的基础和上部结构之间设置隔震层,将建筑物分为上部结构、隔震层和下部结构3部分。

地震能量经由下部分结构传到隔震层,大部分被隔震层的隔震装置吸收,仅有少部分传到上部结构,从而大大减轻地震作用,提高隔震建筑的安全性。

经过人们不断的探索,如今基础隔震技术已经系统化、实用化,它包括摩擦滑移系统,叠层橡胶支座系统、摩擦摆系统等。

目前工程最常用的是叠层像胶支座隔震系统。

这种隔震系统.性能稳定可靠,采用专门的叠层橡胶支座作为隔震元件,该支座是由一层层的薄钢板和橡胶相互盛置,经过专门的硫化工艺粘合而成,其结构、配方、工艺需要特殊的设计,属于一种橡胶厚制品。

目前常用的橡胶隔震支座有:天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等。

3.叠层橡胶垫体系的隔震原理
对建筑物地震反应有重要影响的主要因素有两个:一个是结构的周期,一个是阻尼比.普通非隔震中低层建筑物的刚度大、周期短,其基本周期正好在地震输入能量最大的频段上.因此相应的加速度反应比地面运动放大得多,而位移反应却较小,如果延长建筑物的周期,而保持阻尼不变,则加速度反应被大大降低,但位移反应却有所增加,如果继续加大结构的阻尼,加速度反应则继续减弱,且位移反应也得到明显降低,这就是说,通过延长结构的周期并给予较大的阻尼,就可使结构上的加速度反应大大降低.同时,对结构产生的较大位移可由上部结构底部和基础顶部之间设置的隔震层来提供,而不由上部结构自身的相对位移来承担.这样,上部结构在地震过程中就会发生接近平移的运动,大大提高了上部结构的安全度。

叠层橡胶垫基础隔震体系的隔震层是由若干个隔震器所组成.隔震器包括叠层橡胶垫和阻尼器,分普通叠层橡胶垫、铅芯橡胶垫和高阻尼橡胶垫.这种隔震
体系的周期长、阻尼比大,隔震效果明显.尤其采用后两种隔震器,不需再另外附加阻尼器,便于施工。

4.叠层橡胶垫基础隔震体系的性能评价
在诸多基础隔震体系中,通过大量的实验和研究,根据国际上对隔震体系的评价标准,叠层橡胶垫隔震体系有下面一些性能优势:
(1)该体系的竖向承载力大。

一般单个的隔震器竖向承载力设计值可达数千吨,极限承载力可达上万吨。

(2)该体系的隔震层具有稳定的弹性复位功能,能在多次地震中自动瞬时复位.这是摩擦滑移隔震体系所完全不能相比的。

(3)隔震器的耐久性好,抗低周疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好.通过对产品试件的各类性能测试,其使用寿命在60~80年.最近日本曾将一幢使用了10年之久的叠层橡胶垫基础隔震楼中的隔震器更换下来进行各类性能测试,结果发现,其各类指标与10年前相比,几乎没有什么变化。

(4)隔震效果明显,其加速度反应大大低于非隔震结构,且理论分析结果与实验结果比较吻合。

(5)与其它隔震体系相比,隔震器受地基不均匀沉降的影响并不十分明显,且构造简单、安装方便,传力方式简单明确。

尽管叠层橡胶垫隔震结构有诸多明显的优点,但在研究过程中发现,该体系在动力性能方面要求相当严格,不论从设计还是到施工,都与传统的非隔震结构有很大的区别.为了保证分析与计算结果的可靠性,分别采用4条途径分析了不同类型的4种结构体系的动力响应,发现:
1)叠层橡胶垫基础隔震结构的动力特性,不但随结构体系的类型不同而变化,而且与隔震器安装位置的不同也有很大关系.因此,在设计时不但要对其进行专门的概念设计,而且应从多角度进行动力分析,合理、准确地把握其动力响应,才能保证做出安全、可靠的设计。

2)在隔震结构中,为了真正实现上部结构与地面的“隔离”,还需注意一些关键部位的构造处理.如底层楼梯与主体结构的隔离处理,上下水、煤气、供暖及配电管道穿越隔震层时的柔性化问题等,有一方面疏忽都会在地震中带来巨大的灾难。

3)除此之外,叠层橡胶垫基础隔震体系的隔震层对施工的要求是比较严格的.隔震层的位移不能受任何原因的干扰和约束,施工时不能损伤隔震器及其附件,并要求隔震器安置有较高的水平度,以确保地震时隔震层能发生水平位移并瞬时复位。

5.结论
(1)由于叠层橡胶垫隔震体系具有竖向承载力大、弹性复位功能强、隔震效果明显等性能优势,因此在设计中,对传统楼房的高度限值和安全距离等限制条件均可适当放宽。

(2)研究结果表明,叠层橡胶垫基础隔震体系上部结构的设防烈度可降低1~2度,且仍有较大的安全储量。

(3)虽然隔震体系要增加一层隔震层,似乎造价有所增高.但随上部结构设防烈度的降低而节约的造价,可用于建造隔震层.因此,对整个隔震建筑的工程造价来说,和同类非隔震建筑相比,造价会在—5~+5之间浮动.如果把建筑物全寿命及地震时建筑结构的破坏、内部财产的损失、人员伤亡以及建筑物损坏
造成的停工停产所带来的损失加起来,该基础隔震体系的经济效益和社会效益十分巨大,是一种极具推广和应用的新技术。

【参考文献】
[1]姚亚雄.建筑创作与结构形态[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2000.
[2]美国高层建筑和城市环境协会.高层建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[3]雷春浓.现代高层建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.。

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