隔震建筑结构设计方法与应用
减隔震建筑结构设计指南与工程应用
《减隔震建筑结构设计指南与工程应用》教学大纲总教学课时:60一、教学目的贯彻中央城市工作会议精神,落实住房和城乡建设部印发的《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》(建质[2014]25号)的工作要求,帮助结构工程师更好地了解与掌握减隔震技术的概念与发展历程、设计标准与研究现状、减隔震结构设计方法、减隔震技术在建筑工程中的应用。
二、教学要点与结构工程师设计工作相关的减隔震技术概念与工作原理,减隔震建筑结构设计参考依据与设计关键要点、减隔震技术工程应用方法等。
三、重点内容与课时分配第一章减隔震技术概述(4学时):减隔震技术的概念与原理(1学时)、减隔震技术发展历程(1学时)、减隔震技术设计标准(1学时)、减隔震技术研究现状(1学时)。
第二章减震结构设计指南(12学时):减震结构概念设计(2学时)、减震结构性能设计的基本要求(2学时)、减震结构计算分析的基本要求(2学时)、减震装置的基本要求(2学时)、减震结构的抗震构造措施要点(2学时)、减震装置的施工、验收和维护(2学时)。
第三章隔震结构设计指南(12学时)隔震结构概念设计(2学时)、隔震结构性能设计的基本要求(2学时)、隔震结构计算分析的基本要求(2学时)、隔震装置的基本要求(2学时)、隔震结构的抗震构造措施要点(2学时)、隔震装置的施工、验收和维护(2学时)。
第四章减震技术在建筑工程中的应用(16学时):屈曲约束支撑应用案例(2学时)、黏滞阻尼支撑应用案例(3学时)、黏滞阻尼伸臂应用案例(3学时)、黏滞阻尼墙应用案例(4学时)、日本典型减震案例(4学时)。
第五章隔震技术在建筑工程中的应用(16学时):基础隔震案例(6学时)、层间隔震案例(4学时)、组合减隔震案例(2学时)、日本典型隔震案例(4学时)。
四、教学延伸阅读参考书目1.周福霖. 工程结构减震控制[M].北京:地震出版社,1997.2.李爱群,瞿伟廉. 工程结构减振控制[M]. 北京:机械工业出版社,2007.3.丁洁民,吴宏磊. 黏滞阻尼技术工程设计与应用[M].北京: 中国建筑工业出版社,2017.4.日本隔震构造协会. 隔震结构入门[M]. 东京:OHM出版社,1995.5.日本建筑学会,刘文光(译),冯德民(校). 隔震结构设计[M]. 北京:地震出版社,2005.。
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。
结构设计知识:减隔震系统在结构设计中的应用
结构设计知识:减隔震系统在结构设计中的应用减隔震系统在结构设计中的应用减隔震系统是一种可以在地震和其他自然灾害发生时减少建筑物震动幅度,并保护建筑物和其内部设备、内容的系统。
它是通过降低建筑物与地基之间的互动来减轻地震灾害带来的影响。
这个系统已经被广泛用于建筑物和其他结构的设计中,并已成为一种有效的应对地震等灾害的技术。
减隔震系统的基本原理是在建筑物的底部增加隔震层,将地震的能量消耗掉。
隔震层一般由减震器、橡胶承垫或导向架、吸振器、支座等组成。
减震器是隔震层中最为重要的组成部分,因为它可以通过吸收地震能量来减轻地震对建筑的冲击。
隔震层的选择取决于建筑物和周围环境的情况,以确保它们与实际情况相适应。
随着科学技术的不断发展,减隔震系统的应用范围不断扩大。
它已经被广泛用于高层建筑、桥梁、水坝、大型设备等的设计和建设中。
这些结构的抗震能力需要根据实际情况来评估,以确保在地震等自然灾害发生时的安全。
在高层建筑设计中,减隔震系统可以用于不同类型的建筑物,如公寓、办公楼、酒店等。
随着建筑的高度增加,地震灾害的影响也变得更加显著。
因此,在设计高层建筑时,考虑到地震、风等自然因素的影响是非常重要的。
减隔震系统可以提供更好的抗震性能,提高建筑物的可靠性,为人们提供更安全的居住和工作环境。
在大型水坝和桥梁设计中,减隔震系统的应用也越来越受到重视。
这些结构需要在设计和建设过程中经历更大的压力和负荷,因此需要更高的安全性。
隔震技术可以显著减少水坝和桥梁的震动,从而增强结构的稳定性和耐冲击性。
应用减隔震系统的好处不仅在于提高建筑物和其他结构的耐灾性能,同时还可以节省维护和修理成本。
隔震层可以有效地降低地震灾害的影响,从而减轻结构的损坏程度。
这意味着修理和维护费用将减少,对于建筑物和其他结构的长期可持续性来说,这是非常重要的。
总之,减隔震系统在结构设计中的应用是非常重要的。
随着科学技术的不断进步,该技术将不断得到改进和发展,以满足不断增长的安全要求和建设需求。
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。
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]。
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。
层间隔震建筑结构设计方法与应用
oF VI BRATI oN— S I OLATI oN RAM E TRUCTURE F S
S ONG o , Ta ZHAO n d ng Xi — o
( c ol f i l n ie r g inU i ri f rh e t ea dT c n l y X a 10 5 C ia S ho o v g ei ,X h nv syo c i c r n eh oo , in7 0 5 , hn ) C iE n n e t A t u g
模 型。这种模型 形式 简单 , 突 出了层 间隔 震结 构 的主 要 且 影 响系数 , 特别使用 于层 问隔震结构 的参数 分析 。 ( ) 三质点模型 。将隔震层上部 结构 、 2 隔震层 及 隔震
层下部结构分别简化成一 个质点得 到三 质点计 算模 型。与
两质点模型不 同的是 , 三质点模 型将隔 震层 单 独作 为一 个
【 关键词 】 层 间隔震 ; 分析模型 ; 隔震设 计方法
【 中图分类号 】 T 32 1 U 5.
【 文献标识码 】 B
【 文章编号 】 1 1 66 (00 0 — 0 1 0 0 — 84 21 )7 05 — 3 0
DESI GN ETHoD M oF RES EARCH AND APPLI CATI oN
Absr c :I hi p p r,t e e eo me t o h so y ioa in t c n lg n h o utt n ta t n t s a e h d v lp n f t e tr s l t e h o o y a d t e c mp a i o o mo l ft e so y io a in s se we e i to c d Co a e t h u r n e e o me ft tr deso h tr s l t y t m r nr du e . o mp r d wi t e c re td v lp nto h he soy io ai n d sg n s lto e in a d GB5 01 - 0 h def rSes c De in o id n ,o d i e b u e so 0 2 01 t e Co o imi sg fBu l i g s mea vc sa o tt t- 1 h
层间隔震建筑结构设计方法与应用
层间隔震建筑结构设计方法与应用层间隔震结构是近年来开始研究的一种新型隔震技术,这种新型隔震技术是把隔震层放在建筑物某层楼板与柱子之间某个位置而进行结构的地震反应控制。
本文对层间隔震结构的特点做出详细分析,提出了新的研究方向。
标签:层间隔震;建筑结构;隔震设计引言:结构隔震技术是在上世纪20年代开始发展的,他是一种发展较快的地震防护技术。
在发展的过程中,得到了较大规模的应用。
一、层间隔震结构简化分析模型(一)隔震层的位置设置在结构竖向刚度有突变的部位(图1-a)(二)隔震层的位置设置在结构形式有变化的部位(图1-b)(三)隔震层的位置设置在结构的一层顶(图1-c)。
(四)隔震层的位置设置在结构的中间层(图1-d)。
(五)隔震层的位置设置在结构的顶层(图1-e)。
整体结构由于在中间设置了隔震装置,所以可分为上部结构、隔震层和下部结构三部分。
这种层间隔震体系的上部结构和下部结构的层数不受限制,可以一层,也可以多层。
隔震层装置的隔震支座多采用叠层橡胶。
隔震层位置较低时,结构设计可以通过降低隔震层刚度来减小其的自振频率,这样就增加了结构的整体自振周期,使其远离地震震动的周期,进而降低了结构的地震反应。
隔震层可以集中大多数的地震能,并且依靠隔震装置来进行散耗。
并使地震时的变形主要集中在隔震层上。
a b c d e图一隔震层在不同位置的层间隔震隔震层位置较高时,整体结构的周期没有得到太大延长,因此结构设计时既要考虑降低结构的自振频率,又要考虑通过调整减震装置的刚度改变上部结构的自振频率,这样,结构的自振频率和主结构的激振频率或基本频率就比较靠近,这时为把结构的振动反应控制在可接受范围内,可采用调谐吸振的方式。
因此上部结构的存在,可以控制下部结构的地震反应。
当上部结构地震反应不要求控制且为单自由度体系时,层间隔震体系则转化成为被动TMD体系(调谐质量阻尼振动控制系统)。
对于层间隔震减震结构,上部结构和下部结构都是结构设计时需要考虑到的控制目标,无论是对上部结构还是下部结构,都要减小其地震反应。
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:随着城市化进程的不断加快和人们对建筑安全性的要求日益提高,建筑结构的抗震性能成为一个重要的研究方向。
隔震减震技术作为一种常见的结构抗震措施,在建筑结构设计中起着至关重要的作用。
本文通过对隔震减震技术的深入分析和浅析,旨在提供对该技术的更深层次的理解和应用。
我们将介绍隔震减震技术的基本原理和分类;然后,通过对国内外隔震减震建筑案例的比较,分析其优缺点和适用范围;我们将讨论该技术在实际工程应用中可能面临的挑战和未来发展方向。
本文将通过深入的文献研究和分析,为建筑结构设计隔震减震技术的应用提供参考和指导。
关键词:建筑结构设计;隔震减震技术;抗震引言随着城市化的不断推进和人们对建筑安全性的日益关注,抗震设计成为了建筑领域中的一个热门话题。
隔震减震技术作为目前广泛应用的抗震措施之一,对于提高建筑结构的抗震性能具有重要意义。
本文旨在对隔震减震技术进行深入分析和浅析,通过总结国内外研究成果,并结合实际工程案例,为该技术的进一步研究和应用提供参考和指导。
1研究背景和意义隔震减震技术的研究背景主要源于地震带国家的建筑安全问题。
地震是一种常见自然灾害,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
因此,提高建筑结构的抗震能力成为必要且紧迫的任务。
隔震减震技术通过将建筑物与地面隔离或采用减震装置来有效降低地震对建筑物和内部设施的冲击力和变形量,从而减轻地震灾害的影响,保护人民生命安全,减少财产损失。
随着城市化进程的加速和建筑安全要求的提高,研究和应用隔震减震技术对于建筑工程领域具有重要的实践意义,可以提高建筑物的整体抗震能力,增加人们的安全感,并为地震灾害防范和抢险救援提供更多的时间和机会。
2隔震减震技术概述2.1 隔震与减震的概念及区别隔震和减震是两个与地震抗震相关的概念。
隔震是指通过在建筑结构与地基之间设置隔震装置,将地震产生的能量转化为热能或其它形式,以减少地震对建筑的影响。
减震则是通过在建筑的结构中设置减震装置,如阻尼器和加权质量等,通过吸收或耗散地震能量,减小地震对建筑的振动幅度和响应。
结构隔震技术在装配式建筑中的应用研究
结构隔震技术在装配式建筑中的应用研究随着现代建筑技术的不断发展和创新,结构隔震技术逐渐被广泛应用于装配式建筑中。
本文将探讨结构隔震技术在装配式建筑中的应用,并分析其优势和挑战。
一、结构隔震技术简介结构隔震技术是利用弹性材料在地震发生时能有效抵消地震冲击力,降低对建筑物的影响和损害的一种方法。
其核心原理是通过安装隔震垫层或其他形式的衬垫,在地震发生时使建筑物与地基分离,从而将地震能量转化为水平位移和弹性变形,起到减少地震引起的破坏作用。
二、结构隔震技术在装配式建筑中的优势1. 增加抗震能力:结构隔震可以大幅度提高装配式建筑的抗震能力,降低地面运动对建筑物的影响。
这对于经常发生地震灾害的地区来说尤为重要。
2. 提高安全性:装配式建筑利用结构隔震技术可以降低建筑物受损的风险,从而保证居民的人身安全。
3. 减少噪音和振动:结构隔震技术还可以减少外界噪音和振动的传输,提供更加舒适和稳定的室内环境。
三、结构隔震技术在装配式建筑中的应用与实践1. 结构隔震技术在装配式钢结构建筑中的应用研究:装配式钢结构建筑由于其轻质化和拆装方便等特点,逐渐成为了一种流行的建筑形式。
而结构隔震技术在这类建筑中的应用研究主要集中在如何将隔震垫层与钢结构相连接,确保整个系统能够正常运行,并提高抗震能力。
2. 结构隔震技术在装配式混凝土建筑中的应用研究:装配式混凝土建筑是近年来兴起的一种快速、节能、环保的新型建筑形式。
在这类建筑中,结构隔震技术的应用可以进一步提高建筑物的抗震能力,并减少地震对装配式混凝土模块的影响。
3. 结构隔震技术在装配式木结构建筑中的应用研究:装配式木结构建筑以其环保、节能等优势受到越来越多的关注。
而结构隔震技术在这类建筑中的应用主要解决了木结构易受地震影响而产生破坏的问题,通过增加隔震垫层或衬垫,有效降低了地震对装配式木结构建筑物造成损伤的可能性。
四、结构隔震技术在装配式建筑中所面临的挑战和展望尽管结构隔震技术在装配式建筑中有着明显的优势,但也面临一些挑战。
建筑结构设计的隔震减震措施探讨
建筑结构设计的隔震减震措施探讨近几年,我国发生地震情况比较多,对此,在建筑结构设计上的抗震性能要求较高。
通过提高建筑物的抗震性和建筑施工的过程采取一些隔震减震的措施,能很好地减少建筑物在地震中遭到破坏的程度。
本文对建筑结构设计中运用隔震减震措施的研究具有一定的理论意义和现实意义。
一、建筑结构设计中的抗震措施原理与技术1、建筑结构的隔震原理和技术在建筑结构设计中,采用隔震技术,能降低建筑物上层在地震中遭到破坏的程度,同时,对建筑物室内的装饰物、家电设备和生活用具起到一定的保护作用。
从而减少人们在地震中的经济损失。
根据建筑物的不同位置,我们可以将隔震原理分为以下四种。
(1)地基隔震地基隔震主要是通过使用砂垫层、软粘土等方式在建筑的地基当中设置防震层。
从而使建筑物地基在遇到地震时能将地震波反复吸收,进而达到降低地震能力的效果,避免建筑物遭到破坏。
(2)基础抗震基础抗震主要是指在建筑基础和上层结构之间设置隔震层,通常利用基底滑移隔震和混合隔震等装置,还可以采用夹层橡胶垫隔震。
通过以上装置进行隔震,可以减弱地震能量波向建筑上层传递的总量,进而减少建筑上层遭到破坏的力度。
(3)层间隔震层间隔震主要是把建筑结构的隔震技术和抗震技术結合在一起,并在建筑结构上安装能够减震耗能的装置,从而减弱地震发生时的能量传播,并能多次反复的吸收能量波,进一步降低建筑结构在地震中的反应程度。
减少建筑物上层遭到的破坏。
(4)悬挂隔震悬挂隔震主要是建筑结构设计中采用悬挂设计,从而减弱地震能量波对建筑主体结构的冲击,在地震发生时,减弱地震的总体能量的传递,从而起到抗震的作用,并减弱建筑物在地震中的摇晃程度。
2、建筑结构的减震原理与技术建筑结构的减震原理和技术可以根据减震方式的不同分为以下三类。
(1)消能减震消能减震的技术主要是通过提高建筑结构的附加阻力值来降低建筑结构的地震反应程度。
尤其是耗能结构元件能够对建筑结构在遭遇地震时消减和吸收地震的能量波,进一步起到保护建筑主体结构的作用,从而达到建筑结构的减震作用。
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是指通过将隔震装置置于建筑结构与地基之间,利用隔震装置的特性对地震力进行减震和隔震作用,以达到提高建筑结构抗震性能的目的。
隔震技术自20世纪80年代提出以来,经过几十年的发展,已经成为地震减灾领域重要的技术手段之一。
本文将简要介绍隔震技术的现状和应用。
一、隔震技术的发展历程隔震技术的发展可以追溯到20世纪50年代。
日本是最早开展隔震技术研究的国家,1955年在东京市中心的办公楼首先进行了隔震设备的安装,在1959年日本大和火药厂进行了隔震装置的试验。
日本的成功实践吸引了全世界的关注。
以日本为代表的各国纷纷加快了隔震技术的研究和应用。
从1960年代开始,世界各国陆续投入了大量的人力、物力和财力对隔震技术进行了深入研究和实践。
隔震技术经过了几个阶段的发展,包括钢板隔震技术、橡胶隔震技术、摩擦隔震技术和液体隔震技术等。
通过不断的实践和改进,隔震技术已经逐渐成熟和完善。
二、隔震技术的应用现状隔震技术在世界范围内得到了广泛的应用。
目前,全球范围内已经有成千上万的建筑物使用了隔震技术。
这些建筑包括了办公楼、医院、桥梁、核电站、博物馆等各类建筑。
日本是应用隔震技术最多的国家,几乎所有的重要建筑都使用了隔震技术。
美国、中国、意大利、新西兰、土耳其等地也广泛应用了隔震技术。
在中国,隔震技术的应用也在不断推广和完善。
目前,隔震建筑主要分布在地震频发地区,如四川、云南、西藏等地区。
一些重要的楼宇、桥梁等建筑都采用了隔震技术,如成都市第一人民医院、昆明市人民剧院等。
一些新型建筑也开始尝试采用隔震技术,以提高建筑的抗震性能。
三、隔震技术的优点隔震技术具有很多优点,使其成为一种理想的抗震技术手段。
隔震技术可以有效减轻建筑结构受到的地震作用,减小地震对建筑结构的破坏程度,从而保护了建筑内的人员和设备安全。
隔震技术可以实现建筑结构的整体性能,不需要改变建筑的结构形式,对于已经建成的建筑进行抗震加固十分方便。
浅谈建筑结构设计中减隔震技术应用要点
浅谈建筑结构设计中减隔震技术应用要点摘要:对建筑结构来说,抗震结构主要有传统刚性结构、延性结构及减隔震结构。
传统刚性结构采用“硬抗”思路,需耗费大量建筑材料;延性结构虽然能够实现大震下结构安全的设防目标,但依然存在震后损伤严重、难以修复的问题;而减隔震结构技术的应用已经承受住地震的考验,有效避免该问题的发生之外还表现出良好的抗震性能。
基于此,文章将针对建筑结构设计期间减隔震技术的应用要点展开探讨,以此能促进我国建筑行业的持续发展。
关键词:建筑结构设计;隔震减震;应用要点前言:传统抗震设计理论的核心是延性设计。
在罕遇地震下,建筑结构可以通过自身的弹塑性变形以及延性变形削弱地震作用,以此降低建筑结构的损坏程度。
通常来说,在该地区50年超越概率2%~3%的地震烈度作用下,结构骨架可能没有遭到毁灭性破坏,但结构内部已产生严重变形,抗震构件损毁严重,且后期修复成本巨大或不能修复。
隔震技术的诞生正是为了解决这个问题。
隔震技术是指在基础和上部结构之间合理地设置隔震支座来延长结构的自振周期,增大阻尼,使结构变得更“柔”,以此削减地震作用对结构的影响。
该技术能大大减小构件断面尺寸,降低含钢量,达到使用方便、经济合理的目的,从而使建筑结构的抗震性能得到提高,达到预期的隔震目标。
1隔震减震概述在建筑工程中,隔震技术得到广泛应用,尤其是汶川地震以后,出现更多的隔震建筑物(如国内的芦山医院、大兴机场等)。
在设计选材过程中,由于与传统设计存在着较大的差异性,且与传统设计对比,在高层建筑工程设计过程中,存在着较大的难度。
隔震策略受到时间的限制,不仅可应用于新建结构,还在工程建成以后,通过阻尼的提升来达到减震的目的。
对于适用部位来说,减震方法得到广泛应用,不管是上部结构还是夹层,都得到有效应用。
而结合消能减震技术,提升结构的阻尼比,从而避免结构变形现象,结合附加装置,提升结构稳定性,使主体结构在遇到地震灾害的时候,不会产生较大的破坏。
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在建筑结构中运用各种装置,以缓冲地震引起的建筑振动并保障建筑物安全的技术。
该技术在国内外得到了广泛的研究和应用,已成为地震防灾的重要技术手段之一。
本文将从技术原理、研究进展和应用实例三个方面对建筑结构隔震技术进行分析。
一、技术原理建筑结构隔震技术的基本原理是隔震层将地震引起的水平振动分离,使上部结构不与地面有直接的连接,从而减小上部结构的震动幅度,保障建筑物的安全。
隔震层的隔震原理可以采用多种方式实现,如弹簧减震、脆性材料减震、液体隔震、牢固几何隔震等。
弹簧减震的原理是利用弹簧的弹性变形作用消耗地震能量,减小上部结构的振动。
脆性材料减震是通过将易于破碎的材料放置在隔震层中,地震时,脆性材料会破裂和摩擦,起到减震效果。
液体隔震的原理是将液体封入屏障内,在地震时,液压作用减缓隔震层的振动,达到减震目的。
牢固几何隔震则是利用沉床、弹簧、支撑等固定装置,控制上部结构的位移和加速度,消耗地震能量,达到减震效果。
二、研究进展建筑结构隔震技术的研究在国外已有一定的历史和成果。
1971年,美国在新墨西哥州马加敦机场标准化了弹簧隔震系统。
1985年,日本首次成功应用液体减震技术于东大阪体育馆和名古屋生活文化中心。
此后,随着研究深入,国外已经有了一系列应用成果,如加州罗斯肯莱斯特大学的地震工程中心、日本东京塔、台湾台北101大楼等。
国内的建筑结构隔震技术研究起步比较晚,但也有一些重大的研究进展。
20世纪80年代中期,中国石油天然气总公司推出了油井钻机隔震技术,并在全国范围内推广应用。
2008年,我国首个隔震结构大楼——中国建筑西南设计研究院自主研发的“中国建筑工程物流中心”建成,并取得了非常好的隔震效果。
三、应用实例隔震技术在建筑工程中已经得到广泛应用并取得了很好的效果。
在国内,应用隔震技术的典型实例有:位于四川南充的中石化建筑设施综合体、北京奥运会主体育场——鸟巢、上海银行大厦、广州V8国际商业中心、成都新世纪环球中心等。
建筑减隔震技术
一、减隔震技术概述减隔震技术是一种有效的地震防护技术,通过在建筑物中设置减隔震装置,吸收和分散地震能量,从而减小地震对建筑物的破坏。
减隔震技术广泛应用于各类建筑,尤其在高烈度地震区,具有重要的应用价值。
二、建筑减隔震结构设计建筑减隔震结构设计是实现减隔震目标的关键环节。
设计时需综合考虑建筑物的结构形式、使用功能、地理位置等因素,合理选择减隔震装置的类型和布置方式。
常用的减隔震装置包括橡胶隔震支座、阻尼器等,通过优化组合,实现最佳的减隔震效果。
三、减隔震技术的实施步骤实施减隔震技术主要包括以下步骤:确定建筑物的地震设防标准和使用功能;对建筑物进行详细的结构分析,确定合理的减隔震设计方案;选择合适的减隔震装置,并进行详细的结构分析和设计;对减隔震装置进行制作和安装;对施工过程进行质量监控和验收,确保减隔震装置的安装质量。
四、减隔震技术在建筑中的应用实例减隔震技术在建筑中已经得到了广泛应用,许多成功的案例已经得到了实践验证。
例如,某高层建筑采用橡胶隔震支座进行减隔震设计,成功抵御了多次地震的考验,证明了减隔震技术的有效性。
五、减隔震技术的优缺点分析减隔震技术的优点主要包括:可以有效减小地震对建筑物的破坏,提高建筑物的地震安全性;可以延长建筑物的使用寿命;可以降低地震造成的经济损失。
但是,减隔震技术也存在一些缺点:如会增加建筑物的造价;会对一些传统建筑造成影响等。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行综合考虑。
六、未来发展方向与挑战随着科技的不断发展,减隔震技术也在不断进步和完善。
未来发展方向主要包括:深入研究减隔震机理,提高减隔震装置的性能和可靠性;推广减隔震技术在更多领域的广泛应用;加强减隔震技术的宣传和培训,提高人们的认识和应用水平。
同时,也需要关注面临的挑战,如加强技术研发和创新、完善相关法规和标准等。
只有不断推进科技进步和发展,才能更好地保护人们的生命财产安全。
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。
层间隔震建筑结构设计方法与应用
层间隔震建筑结构设计方法与应用【摘要】地震灾害给人类带来的损失是极其残酷的,所以如今的建筑物的抗震性能就应该有所提高。
针对不用的建筑物应该使用不同的抗震技术,尽可能达到抗震效果的最大化。
本文将从层间隔震结构模型、层间隔震结构设计计算方法和动力特性、层间隔震结构体系简化估算设计方法以及应用几个方面进行简要分析和探讨。
【关键词】层间隔震,结构设计,隔震设计,应用中图分类号: tu318 文献标识码: a 文章编号:一、前言二十世纪以来,建筑物结构的抗震设计的研究已经成为了重点。
随着建筑结构应用的范围扩张,设计理念和方法也逐渐的成熟,在很多次大地震后的数据表明,传统方式的抗震设计还存在很多不妥善的地方,在这样的背景下,抗震工程师就要对抗震设计方法寻求新型设计理念。
此时,层间隔震结构设计方式就应运而生了。
层间隔震建筑结构方式一般都用于旧房改造,因为从施工的角度来说比较简单容易操作。
但是这种隔震方式效果不是特别明显,一般是在十分之一到十分之三的范围内,这主要是由于层间隔震的实际作用无法参与到建筑物的整体结构当中去,因此达到的效果不是特别显著。
层间隔震方法主要依靠设置在建筑结构各层间隔的减震装置吸收或者减弱地震的能量,来减少地震对建筑物的损害。
二、层间隔震结构的原理以及简化分析模型1.层间隔震结构的原理层间隔震结构是在上部某两结构层间设置隔震层,以隔离地震动的水平成份向隔震层上部结构的传递,减小结构所受的地震作用,并通过隔震层上部结构对下部结构的耦合作用,减小隔震层下部结构的地震反应,从而降低整体结构的震害。
层间隔震结构的工作机理与基础隔震结构和tmd系统(调谐质量阻尼系统)的工作机理不同。
2.层间隔震结构简化分析模型(一)两质点模型两质点模型是比较简单的模型形式,通过隔震层将建筑分为两个部分,上部结构包含隔震层,下部结构是一个简单的质点,这样就得到两个质点的计算模型,如图2.1所示。
这种模型突出层间隔震结构的影响系数用于层间隔震结构进行参数分析。
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隔震建筑结构设计方法与应用
【摘要】隔震技术是近一、二十年来出现的新的建筑耐震技术,传统建筑主要依靠建筑结构本身的强度与韧性来抵抗地震力,而隔震建筑则是用隔震装置将地震时建筑物的摆动转换为建筑物对地面的横向位移,并吸收地震能量。
经过大量的上程实践证明,隔震技术是防震减灾的有效手段。
本文详细介绍了隔震建筑的概念以及隔震建筑相对于传统建筑具有哪些疑点,并说明了其适用范围,设计要求和注意事项
【关键词】隔震建筑结构设计注意事项
中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:
前言
建筑的立面及造型是构成城市景观的重要元素之一,生动和富有灵气的建筑造型将协调建筑与人的关系。
建筑造型不是一般的观赏性空间,而是为人们提供生产、工作和生活的空间,这就要求设计者在进行造型设计时,大胆创新,激发灵感,创造出形态各异的建筑造型。
一、隔震建筑的概念
隔震和消能是提高建筑物体耐震抗震的两大途径。
消能是利用形变或是可破坏的斜撑杆或是可恢复的阻尼器,将建筑物的震动周期拉长,阻尼比增加,最后达到提高建筑物抗震能力的目的。
但是消能的方式并不能很好的解决因地震造成的建筑物楼层间变位造成的墙面破裂、斜撑破坏等问题。
而隔震是利用隔震器将地震时所产
生的建筑物摆动转换成建筑物对地面的横向位移,地震的能力由隔振器吸收。
这样的隔震建筑很大程度的降低了因地震给建筑物带来的扭曲、弯曲变形,降低建筑物摇摆度,从而降低了地震对建筑物构造和设备的破坏。
隔震结构就是利用这样的原理,在建筑物基础结构和上部结构之间设置带有阻尼器和隔震支座等隔震装置的隔震层。
二、隔震建筑相对于传统建筑具有以下主要疑难点
1、高层隔震是否具有隔震效果? 我国规范提出的设计反应谱长周期段下降很慢, 对于长周期的高层建筑, 隔震后虽然周期延长, 是否仍具有明显的减震效果值得探讨。
2、当结构阻尼比大于5% 时, 我国规范中地震影响系数曲线的阻尼调整系数值过于保守, 这样势必会造成高层隔震结构地震响应不准确。
3、高层建筑倾覆效应明显, 隔震支座有可能出现拉应力, 而通常采用的叠层橡胶支座的抗拉能力很低, 隔震支座受拉问题也是隔震技术在高层建筑中推广应用的主要障碍之一。
4、高层建筑重力荷载较大且在罕遇地震作用下竖向构件的轴力变化大, 隔震支座的面压变化及其水平位移也很大, 如何合理控制隔震支座的面压及稳定性也是高层隔震设计的重要内容.本文针对以上几个关键问题进行分析, 指出我国规范中隔震设计相关规定的不完善之处, 提出设计建议或改进意见, 为规范的修订提供依据.。
三、隔震结构的适用范围
1、建筑方面
良好的使用功能和独特的建筑风格是一个建筑的魅力所在, 但建筑师的创作往往受到结构设计的限制。
在地震区, 这种限制更为严格。
而隔震结构在很大程度上缓解了结构设计对建筑设计的制约。
由于隔震层上部的结层间位移小, 基本上是钢体运动, 这就扩大了上部结构建筑设计的自由度。
因此, 隔震结构对上部结构的设计没有特别的限制。
2、结构方面
隔震结构适合于各种类型的结构。
对上部结构的偏心、非结构构件和设备的抗震构造措施、结构和构件的延性等方面的限制都比传统结构设计宽松, 使隔震层上部建筑的结构形式的选择更为灵活。
但由于该技术是增大结构自振周期来降低结构地震反映的, 所以, 对于周期小、场地特征周期短的建筑, 其隔震效果更佳。
在砌体房屋和中低层混凝土结构中采用隔震技术, 会取得更好的减震效果。
四、建筑结构的隔震设计要求
1、设计方案
建筑结构的隔震设计, 应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求, 与建筑抗震的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后, 确定其设计方案。
2、设防目标
采用隔震设计的房屋建筑, 其抗震设防目标应高于抗震建筑。
在
水平地震方面, 隔震结构具有比抗震结构至少高0. 5 个设防烈度的抗震安全储备。
竖向抗震措施不应降低。
3、隔震部件
设计文件上应注明对隔震部件的性能要求; 隔震部件的设计参
数和耐久性应由试验确定; 并在安装前对工程中所有各种类型和
规格的部件原型进行抽样检测, 每种类型和每一规格的数量不应
少于3 个, 抽样检测的合格率应为100% ; 设置隔震部件的部位, 除按计算确定外, 应采取便于检查和替换的措施。
五、建筑结构的隔震设计的场地要求
隔震建筑属长自振周期结构体系,最好建在主周期短的地基上。
建筑场地宜为根据《建筑抗震设计规范》规定,并选用稳定性较好的基础类型。
规划设计隔震建筑设置有隔震层,在地震时上部结构会产生位移。
因此,外部空间应作包括邻栋间距、碰撞距离、消防及外观的舒适感等安全上的考虑。
此外,建筑外墙、外围设施、坡地、挡土墙等。
在场地规划时,也应从适应上部结构位移特性方面考虑。
确定建筑物与场地边界线的关系,在可移动范围,部分要避免建筑物与边界围墙接触、碰撞。
特别注意上部结构或墙外之间的距离不能过大,避免人的随意钻入;当需要进入时,要有安全措施。
建筑物在长期使用过程中,其整个可移动范围内不得堆放任何障碍物。
在可移动范围,一般设有建筑的出入口,要注意不能因为上部结构的移动而使人受到伤害,为避免人、车轻易进入(出入口除外),最好设置门墙或指示标记等。
六、建筑结构的隔震设计中的注意事项
隔震建筑结构的设计要明确与非隔震建筑的结构区别,在充分理解的基础上,才能对建筑物的隔震层结构进行规划和设计。
建筑物的隔震结构是通过隔震层来吸收大部分的地震输入能量,因隔震层会产生较大的位移,此无论是在建筑规划还是设备规划或是施工规划等诸多方面,都应充分考虑到这种特殊性。
隔震层建筑结构设计的规划重点是隔震层性能。
而影响隔震层性能的两大因素是阻尼器和隔震支架。
隔震层的刚度和阻尼等特性取决于建筑物的目标性能。
建筑物是优先考虑居住性能,以人身安全为首要目的,还是以维持维护建筑物内的物品功能为优先选择。
不同的目的会影响隔震层性能的倾向。
要使分析预测得到的建筑物地震时的反应,能够与各建筑所要求的性能相吻合,设计者必须要将要求性能设定为抗震目标性能,抗震目标性能的设定也就是针对外力作用的基本设计。
因此,设定时要充分考虑到基准和标准。
结论
隔震的基本原理橡胶垫基础隔震技术是在建筑物的基础和上部
结构之间设置一个隔震层, 以阻隔地震能量向上部结构的传导。
隔震层由叠层钢板橡胶垫组成。
隔震层的作用是增大结构的自展周期, 使其远离地震输入的卓越周期, 达到降低隔展层上下部结构的地
震反应的目的。
因此, 设置在基础与上部结构之间的隔震层应具备以下功能。
足够的竖向承载力和竖向刚度, 保证建筑物能够在正常使用下承受结构的竖向荷载,具有较小的水平刚度和充分的变形能
力, 能增大结构的自震周期, 保证良好的减震效果,具有较大的阻尼和较强的复位功能, 避免与长期的地震发生共振,具有足够的初始刚度, 使建筑物在风荷载和轻微地震作用下能保持稳定。
【参考文献】
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