隔震与减震技术介绍
结构抗震设计中的减震与隔震技术
结构抗震设计中的减震与隔震技术地震是自然界的一种常见灾害，给人们的生命和财产安全带来了严重的威胁。
因此，结构抗震设计成为了建筑工程中不可忽视的一个重要方面。
在结构抗震设计中，减震与隔震技术被广泛应用，以提高建筑物在地震中的稳定性和安全性。
本文将从减震与隔震技术的基本概念、实践应用和前景展望三个方面进行探讨。
1. 减震与隔震技术的基本概念减震与隔震技术是在结构抗震设计中采取的两种重要手段。
减震技术通过在结构中引入减震装置，吸收和减少地震能量的传递，从而减轻地震对建筑物的影响。
而隔震技术则是通过将建筑物与地基分离，使建筑物在地震中进行自由摆动，避免较大振动传递给建筑物。
这两种技术在地震中起到保护结构和提高建筑物稳定性的作用。
2. 减震与隔震技术的实践应用减震与隔震技术已经在世界各地的抗震设计中得到了广泛应用，并取得了显著效果。
例如，位于日本的东京湾海底隧道通过采用减震技术，成功地减少了地震对隧道的破坏风险。
此外，在高层建筑方面，许多国家采用了隔震技术，使得建筑物可以在地震中保持相对稳定，如洛杉矶的斯坦福大厦和台北的大楼等。
这些实践应用表明了减震与隔震技术在提高结构抗震性能方面的重要性。
3. 减震与隔震技术的前景展望随着科技的发展和对结构抗震能力要求的提高，减震与隔震技术将会得到更多的关注和突破。
在减震技术方面，研究人员正在不断改进减震装置的性能和耐久性，以更好地吸收地震能量。
而在隔震技术方面，随着地震工程领域的不断研究，新的隔震材料和结构形式也将不断涌现。
此外，与减震与隔震相关的智能材料、传感器和控制技术等领域的发展，也将为减震与隔震技术的进一步应用提供更多可能性。
结构抗震设计中的减震与隔震技术是建筑工程领域中重要的研究方向。
通过了解这些技术的基本概念、实践应用和前景展望，我们可以更好地认识到减震与隔震技术在提高建筑物抗震性能方面的重要性。
未来，随着技术的不断发展和应用的推广，减震与隔震技术必将为建筑工程的安全性和可持续发展做出更大的贡献。
建筑结构隔震减震原理技术
浅析建筑结构隔震与减震原理及技术[提要]：本文介绍了建筑结构地震反应机理与评价，也对减隔振系统模型与分析计算方法进行了论述，对建筑抗震理论研究及设计提供了借鉴的意见。
[关键词]：建筑抗震；结构隔震；减震原理tu352.11、引言建筑结构减振防灾关键技术是利用控制理论的基本思想，通过在建筑结构上附加隔减震装置，通过对地震、强风等动力作用的抑制和利用，实现提高建筑结构综合防灾能力，保障人民生命和财产安全，减轻和避免地震等自然灾害对建筑结构损伤作用的目的。
2、建筑结构地震反应机理与评价2.1、在不同服役期内结构抗震设防水准的简化计算方法（1）我国现行建筑抗震设计规范以50年为设计的基准期，要求结构在此期间满足具备正常的服役性能。
显然这种标准服役期是针对大多数普通建筑物而言的，不同的建筑物所要求的服役期长短可能会有所不同。
（2）关于抗震设防烈度和对应的地震重现期的规定以“中震”烈度为基础来确定“小震”和“大震”对应的烈度。
“小震”和“大震”的概率含义实际是平均意义上的一种人为的约定，对于给定的地区或场地，如果明确规定“小震”和“大震”的重现期分别为50年和1975年，相应的烈度就不能保持比“中震”减小1.55度和“大震”增加1.00度；反之，如果“小震”和“大震”明确为比“中震”减小1.55度和增加1.00度，相应的重现期就不能保持为50年和1975年，这是抗震设计规范中设防水准概率含义中存在的不明确的一方面。
（3）目前抗震设防标准中的“三水准二阶段”设计，名义上以“小震”时的抗震强度验算为主要对象，由于其概率水准并不是“小震”时的实际值，而是发生基本烈度地震的概率水准，因此是在一定延性要求之下对基本烈度地震的验算。
工程界迫切希望有一个简单的抗震设防水准估计方法，以便了解设防烈度随服役期的变化规律，因此本项目假定“小震”和“大震”的概率定义是确定的，与“中震”相比其烈度差异在平均意义上分别为-1.55和+1.00度(对9度区为+0.50度)。
隔震减震
基础隔震技术和层间隔震技术是建筑结构 减震防灾的有效手段。 减震防灾的有效手段。
隔震系统回顾
基础隔震的概念早在19世纪已有人提过， 基础隔震的概念早在19世纪已有人提过，广义的隔震方案则更是 19世纪已有人提过 源渊流长，如北京故宫就设有糯米加石灰的柔性减震支座层； 源渊流长，如北京故宫就设有糯米加石灰的柔性减震支座层；现代的 基础隔震理论和实践开始于上世纪70年代，基础隔震方案很多， 70年代 基础隔震理论和实践开始于上世纪70年代，基础隔震方案很多，下面 作简单介绍 1.早期隔震技术 河合浩藏的“地震时不受大震动的结构 ” 右图是1891年河合浩藏的“ 右图是1891年河合浩藏的“地震时 1891年河合浩藏的 不受大震动的结构” 不受大震动的结构”。其隔震思路是在 地基上并排铺设了数层圆木， 地基上并排铺设了数层圆木，并且把建 筑物周围挖空， 筑物周围挖空，从而地震时可对上部建 筑起到隔震
橄榄景医院（抗震结构） 橄榄景医院（抗震结构）
一九九四年九月十六日，台湾海峡发生了7.3级地震 级地震， 一九九四年九月十六日，台湾海峡发生了 级地震，震源距离 汕头市约200公里，汕头市烈度为 度，各类房屋摇晃厉害，居民惊 公里， 汕头市约 公里 汕头市烈度为6度 各类房屋摇晃厉害， 惶失措，水桶里的水溅出了1/3左右 左右……而陵海路隔震楼上的人并没 惶失措，水桶里的水溅出了 左右 而陵海路隔震楼上的人并没 有感到晃动，听到毗邻楼房和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。 有感到晃动，听到毗邻楼房和邻街喧闹声后下楼才知道发生了地震。
隔震与减震技术介绍
隔震与减震一、概述二、基底隔震三、悬挂隔震四、耗能减震五、冲击减震六、吸振减震七、主动控制减震一、概述•地震引起结构振动的全过程是：由震源产生地震动，通过传播途径传递到结构上，从而引起结构的振动反应。
•通过在不同部分采取振动控制措施，就成为不同的积极的抗震方法。
1、消震通过减弱震源振动强度达到减小结构振动的方法。
2、隔震通过某种装置，将地震动与结构隔开，减弱或改变地震动对结构作用的强度或方式，达到减小结构振动的目的。
隔震方法：基底隔震 悬挂隔震3、被动减震通过采用一定的措施或附加子结构，吸收或消耗地震传递给主结构的能量，达到减小结构振动的目的。
被动减震方法： 耗能减震 冲击减震 吸震减震4、主动减震根据结构的地震反应，通过自动控制系统的执行机，主动给结构施加控制力，达到减小结构振动的目的。
• 两大类减震方法：（1）被动控制方法。
这种方法无外部能源供给，也称无源控制技术。
包括隔震技术和被动减震技术。
（2）主动控制方法。
这种方法有外部能源供给，也称有源控制技术。
• 与传统的消极抗震方法相比，减震方法优点：（1）减小地震作用，降低结构造价，提高结构抗震可靠度。
隔震方法能够控制传到结构上的地震力，克服确定荷载的困难。
（2）减小结构在地震作用下的变形，保证非结构构件不破坏，减小震后维修费用，对现代建筑，非结构构件的造价占总造价的80％以上。
（3）隔震、减震装置的更换或维修比更换、维修结构构件方便、经济。
（4）精密加工设备、核工业设备等结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求二、基底隔震1、原理• 基底隔震是在结构物地面以上部分的底部设置隔震层，限制地震动向结构物的传递。
• 基底隔震，主要用于隔离水平地震作用。
隔震层的水平刚度显著低于上部结构的侧向刚度。
此时可近似为上部结构是一个刚体，如图8.18所示。
设结构的总质量为m ，绝对水平位移为y ，地震动的水平位移为xg ，隔震层的水平刚度为k ，阻尼系数为c ，则底部隔震系统的运动平衡方程为： •• 上部结构绝对位移（加速度）振幅与地震动位移（加速度）振幅的比值R 为g g kx x c ky y c ym +=++ 2222222max max max max ]4)1[(41βξββξ+-+===g g x y x y R•R称为绝对隔震传递率。
解析基础隔震、消能减震、振动控制的原理和分类
2，解析基础隔震、消能减震、振动控制的原理和分类。
工程中的隔震（振）分两种情况：（书本内容）（1）阻止振动的输出。
（主动隔震）（2）阻止振动的输入。
（被动隔震）第一种隔振情况实际上是力的隔离，即使动力机器产生的不平衡力或地铁车辆产生的冲击力降低，不传入或减少传入到地基中。
第二种隔振情况实际上是基底振动的隔离。
隔震的原理：隔震的基本思想就是在建筑与基础之间设置一个柔软的隔震层，利用水平刚度相对很小的隔震装置减少地震对上部结构的作用。
在建筑的上部与下部结构之间设置隔震支座，当发生地震时，隔震支座上下结构发生相对水平位移使隔震支座发生弹性变形耗散能量、使结构的基本周期由常规的0.3s～1.2s延长至隔震结构的2.0s～4.0s、使上部结构的震动近似为缓慢的“整体平动”和使结构处于弹性状态，从而地震作用大大减少。
建筑隔震的分类：1，按技术类型划分：1）叠层橡胶支座隔震技术2）摩擦滑移隔震技术3）滚动隔震技术4）碟形弹簧竖向隔震技术5）复合隔震技术2，按隔震层位移划分：1）基础隔震2）层间隔震3）大跨空间屋架或网架支座隔震4）房屋内部局部隔震消能减震的原理：结构消能减震技术是在结构某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接构件）设置耗能（阻尼）装置（或元件）。
在主体进入非弹性状态前装置（或元件）率先进入耗能工作状态，通过该装置产生摩擦、弯曲（或剪切、扭转）弹塑性（或粘弹性）滞回变形来耗散能量或吸收地震输入结构的能量，以减少主体结构的地震反应。
耗能元件分为：1）数度相关型耗能元件，如线性粘滞或粘弹性阻尼器。
2）位移相关型耗能元件，如金属屈服型或摩擦型阻尼器。
3）调谐吸震型耗能元件，如TMD，TLD。
振动控制原理：在工程结构的特定部位装设某种装置(例如隔震垫等)或某种机构(例如消能支撑、消能剪力墙、消能节点、消能器等)或某种子结构(例如调频质量等)或施加外力(外部能量输入)或调整结构的动力特性，使工程结构在地震(或风)的作用下，其结构的动力响应(加速度、速度、位移)得到合理的控制，确保结构本身及结构中的人员仪器设备的安全和处于正常的使用环境状况。
结构隔震消能减震设计
结构隔震消能减震设计结构隔震和消能减震设计是地震工程领域中的重要技术，其目的是通过特殊的结构和材料设计，减少地震对建筑物及其内部设备的破坏。
一、结构隔震设计结构隔震是一种将结构物与土壤或地基隔开的设计方法，通过降低结构物受地震力的传递，减少地震对结构物的影响。
结构隔震设计一般包括以下几个方面：1.隔震系统选择：结构隔震系统通常包括隔震支座、隔震层和支撑系统。
常见的隔震支座有橡胶隔震支座、钢球隔震支座等。
不同类型的隔震支座具有不同的性能和适用范围，需要根据实际情况选择。
2.隔震层布置：隔震层一般位于地面以上，可以用于减震和减少地震波对建筑物的传递。
隔震层的布置要考虑结构的刚度、强度、稳定性等因素，以及地震的频率和能量。
3.支撑系统设计：支撑系统是隔震层与结构之间的连接，要具有良好的刚度和耐力，以保证隔震系统正常工作。
4.结构模型分析：隔震设计需要进行结构模型分析，考虑地震力、地震波特性、结构响应等因素，通过计算分析得出隔震设计的参数和指标。
隔震设计的优点在于能大幅度减少地震对结构物的破坏，提高结构物的抗震性能和安全性。
然而，隔震设计也存在一些挑战，如隔震支座的设计和施工比较复杂，造价较高等问题。
消能减震设计是通过在结构中引入特殊的减震装置，通过消耗、分散地震能量，减小地震对建筑物的影响。
消能减震设计一般包括以下几个方面：1.减震器选择：减震器是消能减震设计的核心装置，根据荷载类型和地震响应要求，可以选择液压减震器、摩擦式减震器、摇摆巨型减震器等减震器。
不同类型的减震器各有优劣，需要根据具体工程的特点和要求选择合适的减震器。
2.减震器布置：减震器的布置是消能减震设计中的关键环节，需要考虑结构的刚度、强度、减振效果等因素，合理地布置减震器，以达到最佳减震效果。
3.减震装置与结构连接：减震装置与结构的连接需要具有适当的刚度和耐力，以保证减震器的正常工作。
连接部位的设计和施工要符合相关的规范和标准，确保结构的安全性。
隔震减震
• 隔震房屋和抗震房屋设计理念对比
抗震房屋 结构体系 科学思想 方法措施 上部结构和基础牢牢连接 隔震房屋 消弱上部结构与基础的有关 连接
提高结构自身的抗震能力 隔离地震能量向结构的输入 强化结构刚度和延性 滤波
隔震（2）
• 结构隔震体系的基本特征
a、足够的竖向承载力 b、隔震特性（一般可使结构水平地震作用降低至60%左右） c、复位特性 d、阻尼消能特性 e、隔震结构体系能有效保护上部结构，因此在各种生命线工 程、商场、精密仪器室等重要建筑中得到了广泛的应用。
• 混合控制从其组合方式来分：
主从组合方式、并列组合方式 典型的混合控制装置有： AMD与TMD相结合、AMD 与TLD相结合、 主动控制与基础隔震相结合、主动控制与耗能减震相结合、液压－质 量振动控制系统（HMS）与AMD相结合 back
隔震（1）
• 概念
即“隔离地震”，在建筑物基础上与上部结构之间以及 上部建筑层间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层， 隔离地震能量向上部传递，减少输入到上部结构的地震 能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。 分类：基础隔震和层间隔震
• 按是否需要外部能量分为:
主动控制（AMD）、被动控制（PMD）、半主动控制、混合控制
（主动控制效果明显，但控制机构复杂，需要外加能源，控制系统的可靠性低； 而被动控制技术是较早得到发展和应用的工程减震技术，构造简单，不需要外 界能源输入能量，由控制机构隔离地震作用和消耗能量，达到减小结构地震反 应的目的，如隔震、耗能减震和吸振减震等。混合控制是将主动控制与被动控 制同时施加在同一结构上的结构振动控制形式）
• 减震效果 40％～60％，可同时减少结构水平和竖向地震反应 • 经济性：节约造价3％～10％ • 分类：阻尼减震、吸能减震、冲击减震
装配式建筑的减震与隔震技术分析
装配式建筑的减震与隔震技术分析背景介绍：随着现代建筑工艺的进步和人们对建筑安全性的要求提高，装配式建筑作为一种新型的建筑模式正逐渐受到关注。
然而，在面对地震等自然灾害时，装配式建筑的抗震性能成为了一个重要的问题。
在这篇文章中，我们将对装配式建筑常用的减震与隔震技术进行分析，以期进一步提高其抗震性能。
一、减震技术分析1. 钢结构减震器钢结构减震器是目前应用较广泛且成熟的一种减震技术。
该技术通过在装配式建筑结构中引入特殊设计的钢制减振元件，能够有效地吸收地震力量，从而降低了主体结构的受力。
钢结构减震器具有承载能力强、使用寿命长、施工便利等优点，并且可以根据实际需要进行调整和更换。
2. 液体阻尼器液体阻尼器是利用内部流动液体消耗地震能量的一种减震技术。
在装配式建筑结构中，可以通过在关键节点处安装液体阻尼器来提高结构的抗震性能。
液体阻尼器具有阻尼效果好、响应速度快、体积小等优点，适用于各种规模的装配式建筑。
3. 弹簧减震器弹簧减震器是一种通过弹性变形吸收地震能量的减震技术。
在装配式建筑结构中，可以通过设置弹簧减震器来提高结构的抗震性能。
该技术具有承载能力大、可调性强、施工周期短等特点，适用于各种类型的装配式建筑。
二、隔震技术分析1. 隔离支座隔离支座是一种常见的隔震技术，在装配式建筑中得到了广泛应用。
该技术通过在建筑基础和结构之间插入橡胶或钢板等材料，将建筑划分为上下两个相对独立的部分，从而降低了地震对结构的传递程度。
隔离支座具有变形能力强、刚度可调、自重轻等优势，在地震发生时能够有效减少装配式建筑的受力。
2. 弹性层隔震弹性层隔震技术是利用弹性材料将装配式建筑的结构分割成若干个独立单元，在地震中各个单元可以相对独立地运动，从而实现抗震效果。
该技术可以通过在装配式建筑结构中增加橡胶垫片或橡胶支座等弹性材料来实现。
弹性层隔震技术具有刚度可调、可替代性高、适应性广等特点。
3. 预制隔离体预制隔离体是一种通过在装配式建筑结构中引入预制板块或模块来实现的隔震技术。
减振与隔振及方法
这两种情况下定义机器传递到地基的动荷载的最大值 FNmax 与 F0 的比值 K 表示隔振的效果，
称为隔振系数或力传递率。因此
K
=
FNmax
=
F0
cω
kB 1 +
2
2
( kB ) + ( cBω )
k
=
F0
F0
因
F0
= B0
k
和阻尼而不计质量，这样在只考虑单方向振动的情形下，可简化为单自由度隔振系统，如图
1 所示。
图 1 a)主动隔振和 b)被动隔振
图中 m 为机器或设备及底座的质量，k 和 c 为隔振器的刚性系数和粘滞阻尼系数。
如图 1 所示，主动隔振的振源是机器本身的干扰力 = 0 。如果机器直接安装在地基
cω
cω
n ω
=
= 2 ⋅ = 2ζλ
2
k
mωn
ωn ωn
则隔振系数 K 可写为
K=
1 + 4ζ 2 λ 2
(1 − λ )
当 ζ = 0 ，隔振系数 K 与频率比 λ 的关系为
2 2
+ 4ζ 2 λ 2
2
K=
1
1− λ2
对应于不同的阻尼比 ζ ，可得出一系列的 K 随 λ 变化的曲线如图 2 所示。
一Hale Waihona Puke 减振与隔振的概念减振是工程上防止振动危害的主要手段。
减振可分为主动减振和被动减振。
主动减振是在设计时就考虑消除振源或减小振源的能量或频率，在精密仪器、航空航天
设备、大型汽轮发电机组及高速旋转机械中应用较多，但费用昂贵，普通工程机械中应用较
减隔震技术的原理
减隔震技术的原理一、引言现代建筑结构设计中，隔震技术和减震技术已经成为了不可或缺的一部分。
隔震和减震技术的应用可以显著地提高建筑物的抗震能力，减轻地震对建筑物造成的破坏。
本文将重点介绍减隔震技术的原理。
二、什么是减隔震技术减隔震技术是指在建筑结构中采用某些措施，使得建筑结构在地震或其他振动情况下能够有效地吸收和消散能量，从而达到减少结构受到的振动幅度和加速度的目的。
三、传统建筑结构存在的问题传统建筑结构在受到外界振动时，由于其刚度较大，会产生较大的位移和加速度。
这种位移和加速度可能会导致建筑物发生不可逆性破坏，并且可能会对人员造成伤害。
四、减隔震技术原理1. 减振器减振器是一种被广泛应用于工程领域中消除机械系统振动的装置。
减振器可以通过调节系统的固有频率、增加阻尼比或者改变系统质量来消除振动。
在建筑结构中，减振器可以通过改变结构的刚度和阻尼来减少结构受到的振动幅度和加速度。
2. 隔震支座隔震支座是一种能够将建筑物与地面分离的装置。
隔震支座可以有效地降低建筑物受到地面运动影响的程度，从而保护建筑物免受破坏。
3. 填充材料填充材料是一种能够吸收和消散能量的材料。
在建筑结构中，填充材料可以通过吸收和消散地震产生的能量来减少结构受到的振动幅度和加速度。
4. 弹性支撑弹性支撑是一种通过改变结构刚度来减少结构受到振动幅度和加速度的装置。
弹性支撑可以通过调节弹簧刚度和阻尼来实现。
五、减隔震技术应用实例1. 台北101大楼台北101大楼是世界上最高的建筑之一，其高度达到了508米。
为了保证大楼在地震情况下的安全性，建筑师使用了多种减隔震技术，包括减振器、隔震支座和填充材料。
2. 日本东京塔日本东京塔是一座高约333米的电视塔。
为了保证塔的安全性，建筑师在塔的基础上设置了隔震支座和填充材料。
3. 美国旧金山湾大桥美国旧金山湾大桥是一座跨越旧金山湾的悬索桥。
为了抵御地震对桥梁结构造成的影响，工程师在桥梁结构中采用了多种减隔震技术，包括弹性支撑和减振器。
新《减震抗震设计规范》中的隔震与消能减震
新《减震抗震设计规范》中的隔震与消能减震隔震与消能减震是新《减震抗震设计规范》中的两个重要概念。
隔震是指通过设置隔震层，将结构与地震动进行隔离，使结构对地震的响应减小。
消能减震则是通过在结构中设置能够吸收和耗散地震能量的装置，实现地震能量的消耗和减震效果。
隔震是一种较为传统的减震措施，它通过设置隔震层，将结构与地震动进行隔离，使结构受到的地震力和位移减小，从而减小结构的破坏程度。
隔震层通常由隔震支座、隔震垫板等组成，这些装置能够在地震过程中自由移动，吸收和消散地震能量。
隔震的优点是能够有效减少结构的响应，保护结构的完整性，减小地震灾害的损失。
然而，隔震也存在一些问题，如隔震支座和隔震垫板的制造和安装难度较大，需要考虑地震过程中的水平限制等。
消能减震是相对较新的一种减震措施，它通过在结构中设置能够吸收和耗散地震能量的装置，实现地震能量的消耗和减震效果。
这些装置通常由减震器、摇摆框架等组成，它们能够在地震过程中发挥吸能和耗能的作用，从而减小结构的震动响应。
消能减震的优点是能够在地震过程中吸收和耗散大量的地震能量，降低地震对结构的破坏力度，提高结构的抗震性能。
然而，与隔震相比，消能减震要求设备的制造和维护难度较大，需要考虑装置的可靠性和耐久性等问题。
新《减震抗震设计规范》对隔震与消能减震提出了较为详细的要求和规范。
其中，对于隔震层的设置，规范要求应根据结构的抗震性能要求和场地条件进行合理的选择。
对于消能减震装置的设计，规范要求需要考虑装置的材料、减震效果以及装置的可靠性和耐久性等方面。
同时，规范还对隔震与消能减震的施工和验收提出了一系列具体的要求和标准，以保证减震措施的有效实施和质量控制。
总的来说，隔震与消能减震是新《减震抗震设计规范》中重要的减震措施。
它们通过不同的方式和装置，实现对结构的减震和减小地震响应的效果。
隔震通过隔离结构与地震动，减小结构的破坏程度；消能减震通过吸能和耗能装置，消耗地震能量，提高结构的抗震能力。
建筑物隔震减震设计手册
建筑物隔震减震设计手册一、隔震减震技术概述隔震减震技术是建筑物抗震设计中的重要组成部分，其目的是通过特定的设计和技术手段，降低或吸收地震对建筑物的冲击，从而减少地震对建筑物和人员的伤害。
本手册将详细介绍建筑物隔震减震设计的各个方面，包括地震工程基本知识、隔震减震结构设计、材料与装置、施工与验收、维护与管理等。
二、地震工程基本知识地震工程是一门研究如何防御地震灾害的学科，它涉及到地震学、工程学、地质学等多个领域。
在进行建筑物隔震减震设计之前，必须了解地震工程的基本知识，包括地震的成因、地震波的传播方式、地震的强度和频度等。
这些知识有助于我们更好地理解地震对建筑物的影响，从而设计出更有效的隔震减震方案。
三、隔震结构设计隔震结构设计是利用特定的隔震装置，将建筑物的上部结构和基础隔开，以减少地震对上部结构的冲击。
在进行隔震结构设计时，需要考虑建筑物的类型、规模、用途等因素，选择合适的隔震装置，如橡胶隔震支座、阻尼器等。
同时，还需要对隔震装置的安装位置、数量和尺寸进行详细计算，以确保隔震结构的稳定性和安全性。
四、减震结构设计减震结构设计是通过在建筑物中设置减震装置，吸收和分散地震能量，从而减少地震对建筑物的冲击。
常用的减震装置包括减震器、阻尼器等。
在进行减震结构设计时，需要根据建筑物的特点和地震工程基本知识，选择合适的减震装置，并对其数量、尺寸和位置进行详细计算。
同时，还需要考虑减震装置的耐久性和维护管理问题。
五、隔震减震材料与装置隔震减震材料与装置是实现建筑物隔震减震的关键。
本部分将详细介绍各种常用的隔震减震材料与装置，包括橡胶隔震支座、阻尼器、减震器等。
每种材料与装置的特性、适用范围和安装要求都将被详细说明。
设计人员可以根据具体工程需求选择合适的材料与装置。
六、隔震减震施工与验收施工阶段是将设计转化为现实的重要环节，因此必须重视隔震减震施工与验收工作。
本部分将详细介绍隔震减震装置的施工工艺、质量检测标准以及验收程序等。
建筑减震隔震技术规程
建筑减震隔震技术规程一、概述建筑减震隔震技术是一种通过改变建筑结构和材料来降低地震对建筑物的影响的技术。
本技术规程旨在提供建筑减震隔震技术的详细规范和操作指南，以确保建筑物在地震中的安全性和稳定性。
二、减震隔震的原理减震隔震技术是通过改变建筑物的结构和材料，使其对地震的反应产生变化，从而达到降低地震破坏的目的。
减震隔震的原理主要包括以下几点：1. 减震通过在建筑物中引入减震系统（如减震器、摆锤等），减小建筑物的动态响应，从而降低地震引起的振动，减少结构的受力，达到减震的效果。
2. 隔震隔震是通过设置隔震层（如橡胶隔震支座、弹性支座）将建筑物与地面隔离，降低地震引起的地震波传递到建筑物上的能量，从而减少结构的受力，达到隔震的效果。
三、减震隔震技术的分类减震隔震技术主要分为以下几种：1. 摆锤减震技术摆锤减震技术是一种通过在建筑物内部设置一组大质量的摆锤，减少建筑物的振动，从而达到减震的目的。
摆锤的作用是通过惯性力来吸收地震能量，减少建筑物的振动。
2. 减震器减震技术减震器减震技术是一种通过在建筑物中设置减震器来减少建筑物的振动，从而达到减震的目的。
减震器的作用是通过改变建筑物的刚度和阻尼来吸收地震能量，减少建筑物的振动。
3. 隔震技术隔震技术是一种通过在建筑物的底部设置隔震支座或弹性支座，将建筑物与地面隔离，达到隔震的目的。
隔震支座或弹性支座的作用是通过改变建筑物的固有周期和阻尼来减少建筑物的振动。
四、减震隔震技术的应用范围减震隔震技术广泛应用于高层建筑、大型桥梁、地铁隧道、核电站等建筑物中，以提高其抗震能力。
五、减震隔震技术的设计和施工减震隔震技术的设计和施工应符合国家相关规定和标准。
具体步骤如下：1. 设计（1）确定建筑物的抗震等级和设计参数，制定减震隔震方案。
（2）进行结构分析和计算，确定减震隔震系统的参数和构造。
（3）进行减震隔震系统的模拟试验和验证。
（4）制定减震隔震系统的施工方案和施工图纸。
减震与隔震原理
减震与隔震原理1.抗震结构、隔震结构与消能减震结构⏹基础隔震和层间隔震⏹隔震技术原理远离地震卓越周期增大结构的阻尼⏹基础隔震系统需具备以下四种特性承载特性隔震特性复位特性耗能特性隔震体系的发展历程1891年河合浩藏的“地震时不受大震动的结构”。
J.A.Calantarient于1909年提出的隔震结构中村太郎于1927年提出的隔震结构方案。
在这种隔震系统中已使用阻尼泵来耗散地震动的能量，并且在该建筑地下层柱的上下端采用铰接构造，建筑物可以水平自由移动。
柔性层结构隔震概念由Martel在1929年提出，由Green(1935年)和Jacobasen(1938年)进一步加以研究与完善；下图是真岛健三郎于1934年的柔性层结构。
隔震橡胶支座系统世界第一棟隔震房屋T h e W i l l i a m C l a y t o n B u i l d i n g我国第一棟橡胶隔震房屋(8层住宅）汕头联合国项目1989-1993太原市图书挡案馆隔震楼(6层) 1998乌鲁木齐石化厂区隔震住宅楼群（38栋，13万m2）2000年, 当年世界面积最大隔震住宅群首层隔震广东澄海政府干部住宅楼（7层）层间隔震:首层顶隔震汕头博物馆19962.橡胶支座的分类⏹橡胶隔震支座(RB)⏹铅芯橡胶隔震支座(LRB)⏹高阻尼橡胶隔震支座(HRB)3. 耗能减震结构耗能减震技术是在结构物某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接件）设置耗能（阻尼）装置（或元件），通过该装置产生摩擦，弯曲（或剪切、扭转）弹塑性（或粘弹性）滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。
基本原理：在消能减震结构体系中，消能(阻尼)装置或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用，消耗掉输入结构体系的大量地震能量，使结构本身需消耗的能量很少，这意味着结构反应将大大减小，从而有效地保护了主体结构，使其不再受到损伤或破坏。
简述隔震和减震的原理和方法
隔震和减震都是降低地震对建筑物影响的重要手段。
隔震是在建筑物基础或下部或上部结构之间设置由隔震器（橡胶隔震支座等）、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，使建筑物的振动控制在允许范围内，从而达到保护建筑物的目的。
隔震技术可以分为基底隔震、层间隔震、高位隔震和局部隔震等多种类型。
减震则主要是通过各种装置或材料来消耗地震能量，减小地震对建筑物的冲击。
常见的减震方法有橡胶隔震、弹簧隔震和液体阻尼等。
例如，橡胶隔震是采用橡胶材料作为隔震装置，如橡胶支座、橡胶垫等，它们具有较好的弹性和抗震能力，能够吸收地震产生的能量，减少地震对建筑物的影响；弹簧隔震则是采用弹簧装置作为隔震装置，可以通过弹性变形吸收地震能量，减小地震对建筑物的冲击，常用于大型建筑物或桥梁等结构中；液体阻尼减震是利用液体阻尼特性来减震，通过在建筑结构中设置液体阻尼装置，消耗地震能量，降低地震对建筑物的振动影响。
第9章 结构隔震、减震、制震技术
传统抗震结构 “激烈放大晃动”
反应
隔震结构的 “缓慢整体 平动”反应
确保结构本身及结构中的人、仪器、设备、 装修等的安全和处于正常的使用环境状况。这种 结构体系，称为“结构减震控制体系”。
2、结构控制的特点和优越性
减震控制结构的地震反应与传统抗震结构的 地震反应的比值为：
隔震结构 消能结构 TMD被动控制结构
4．和建筑技术的发展矛盾：高强轻质材料越来 越多地被采用，结构构件断面越来越小，房屋 高度越来越高，结构跨度越来越长，若要满足 结构抗震和抗风要求，结构刚度不能满足要求， 传统的方法不能适用。
二、新型抗震设计思想
目前，作为有效、经济和现实可行的结构抗 震新技术、新体系之一，就是“结构隔震、消 能和减震控制”，它包括结构隔震，结构消能 减震，结构被动调谐减震，其他各种被动、主 动和半主动控制体系等。
2．适用性问题：传统抗震设计方法容许建筑结 构在地震中出现损坏，对于某些不容许在地震 中出现破坏的建筑结构，或有贵重装饰的建筑 结构，或者内部的重要设备、仪器、系统难以 适用。
3．经济性问题：传统抗震方法体现“被动抵 抗” ，其结果是断面越大，刚度越大，地震作 用也越大，所需断面及配筋也越大，恶性循环， 大大提高“抗震”所需的建筑造价。
本章主要内容
了解隔震、减震等基本思想
一、传统结构抗震设计的方法
目前我国和世界各国普遍采用的传统结构抗
震设计方法，用一个字概括：“抗”
设防目标是“小震不坏，中震可修，大震不 倒”。
通过加大结构断面，增强结构的刚度，提高 配筋，加大结构承载力。
但存在下述的问题需要解决：
1．安全性问题：传统抗震设计方法是以既定的 “设计烈度”作为设计依据的，当发生突发性超 烈度地震时，房屋可能会严重破坏或倒塌。由于 地震的随机性，建筑结构的破损程度及倒塌可能 性还难以控制。
隔震技术的减震原理
隔震技术的减震原理
隔震技术的减震原理是利用弹性体或减震装置对建筑物或设备进行隔离，减少地震、风力、振动等外部力量对建筑物或设备的冲击和振动。
具体原理如下：
1. 弹性体隔震原理：将建筑物或设备与地面进行隔离，通过设置弹性体阻挡地震、风力、振动等外部力量的传递。
弹性体具有良好的柔韧性和弹性，能够吸收和缓冲来自地震或振动的能量，减少对建筑物或设备的冲击力。
2. 减震装置原理：在建筑物或设备的基础或结构中设置减震装置，通过调节减震装置的刚度和阻尼特性，消耗和分散来自地震、风力或振动的能量。
减震装置可以通过弹簧、液体或气体等材料的变形或摩擦来起到减震作用，减少对建筑物或设备的冲击和振动。
隔震技术的减震原理主要是通过弹性体或减震装置的能量吸收和缓冲特性，将外部力量转化为弹性势能或热能，从而减少地震、风力、振动等力量对建筑物或设备的影响，保护建筑物或设备的安全。
减隔震措施
减隔震措施引言随着城市化进程的加快以及人们对于生活品质的要求提高，建筑结构的抗震性逐渐成为了一个重要的设计要求。
而除了提高建筑结构本身的抗震能力外，减隔震措施也被广泛应用于建筑设计中。
本文将介绍减隔震措施的定义、原理、分类和应用。
一、减隔震措施的定义减隔震措施，即减震和隔震措施，是指通过改变建筑结构的振动特性，减少或隔离地震力对建筑物的传递，从而减小结构受地震破坏的程度。
减隔震措施可以分为两类：减震和隔震。
•减震：通过结构的柔性化设计和减震器等装置的设置，将结构对地震的响应减小，减少地震对建筑物的破坏。
•隔震：通过设置隔震系统，将建筑结构与地面隔离，使得地震能量不能直接传递到建筑结构，从而保护建筑物免受地震破坏。
减隔震措施的实施可以显著提高建筑结构的抗震能力，保证建筑物及其中人员的安全。
二、减隔震措施的原理1. 减震原理减震措施通过增加建筑结构的柔性以及设置减震器等装置，改变结构的振动特性，从而达到减小地震对建筑物的影响的目的。
其原理主要有以下几点：•利用建筑结构的柔性特点：增加结构的柔性，降低结构的固有周期，使得结构的共振频率偏离地震波的频率，减少地震力的输入；•减震器的应用：在建筑结构中设置减震器等装置，通过其消耗能量的特性，将地震能量部分吸收和转化成其他形式的能量，减小地震对建筑物的破坏；•控制结构的变形：通过控制结构的变形，减小结构的应力以及减小地震力对结构的影响。
2. 隔震原理隔震措施通过设置隔震系统，将建筑结构与地面之间形成一定的可变形间隙，使得地震能量无法直接传递到建筑结构，从而保护建筑物免受地震破坏。
其原理主要有以下几点：•利用隔震层的变形特点：通过设置隔震层，使得地震波在隔震体上形成相对较小的加速度，从而减小其对建筑结构的影响；•隔震体的选用：选择具有较好隔震性能的材料作为隔震体，如橡胶、钢板等，以实现隔震的目的；•给定合适的隔震间隙：设置合适的隔震间隙，使得地震波的能量传递到地基上，避免直接作用于建筑结构。
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隔震与减震一、概述二、基底隔震三、悬挂隔震四、耗能减震五、冲击减震六、吸振减震七、主动控制减震一、概述•地震引起结构振动的全过程是：由震源产生地震动，通过传播途径传递到结构上，从而引起结构的振动反应。
•通过在不同部分采取振动控制措施，就成为不同的积极的抗震方法。
1、消震通过减弱震源振动强度达到减小结构振动的方法。
2、隔震通过某种装置，将地震动与结构隔开，减弱或改变地震动对结构作用的强度或方式，达到减小结构振动的目的。
隔震方法：基底隔震 悬挂隔震3、被动减震通过采用一定的措施或附加子结构，吸收或消耗地震传递给主结构的能量，达到减小结构振动的目的。
被动减震方法： 耗能减震 冲击减震 吸震减震4、主动减震根据结构的地震反应，通过自动控制系统的执行机，主动给结构施加控制力，达到减小结构振动的目的。
• 两大类减震方法：（1）被动控制方法。
这种方法无外部能源供给，也称无源控制技术。
包括隔震技术和被动减震技术。
（2）主动控制方法。
这种方法有外部能源供给，也称有源控制技术。
• 与传统的消极抗震方法相比，减震方法优点：（1）减小地震作用，降低结构造价，提高结构抗震可靠度。
隔震方法能够控制传到结构上的地震力，克服确定荷载的困难。
（2）减小结构在地震作用下的变形，保证非结构构件不破坏，减小震后维修费用，对现代建筑，非结构构件的造价占总造价的80％以上。
（3）隔震、减震装置的更换或维修比更换、维修结构构件方便、经济。
（4）精密加工设备、核工业设备等结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求二、基底隔震1、原理• 基底隔震是在结构物地面以上部分的底部设置隔震层，限制地震动向结构物的传递。
• 基底隔震，主要用于隔离水平地震作用。
隔震层的水平刚度显著低于上部结构的侧向刚度。
此时可近似为上部结构是一个刚体，如图8.18所示。
设结构的总质量为m ，绝对水平位移为y ，地震动的水平位移为xg ，隔震层的水平刚度为k ，阻尼系数为c ，则底部隔震系统的运动平衡方程为： •• 上部结构绝对位移（加速度）振幅与地震动位移（加速度）振幅的比值R 为g g kx x c ky y c ym +=++ 2222222max max max max ]4)1[(41βξββξ+-+===g g x y x y R•R称为绝对隔震传递率。
R值越小，表明隔震效果越好。
•地震动与隔震结构的频率比β大于时，隔震系统才有隔震能力。
而且频率比越大，隔震能力越强。
基底隔震结构设计的一般原则：•在满足必要的竖向承载力的的同时，隔震装置的水平刚度应尽量小，以降低隔震结构的自振频率，使之低于地震动的优势频率范围，保证结构地震反应的衰减较大。
•在风荷载作用下，隔震结构不能有太大的位移不能太大。
因此，结构底部隔震系统常需安放风稳定装置，使得在小于设计风载的风力作用下，隔震层几乎不产生变形；而在超过设计风载的地震力作用下，风稳定装置退出工作，隔震装置开始工作。
1、方法（具体原理和应用见P255－P260）（1）滚子隔震•主要有滚轴隔震和滚珠（球）隔震两种。
（2）橡胶垫块隔震（3）悬挂基础隔震（4）摇摆支座隔震（5）滑动支座隔震叠层橡胶支座隔震技术规程(CECS126:2001)三、悬挂隔震1、方法•悬挂隔震是将结构的全部或大部分质量悬挂起来，使地面运动传递不到主体质量，产生不了惯性力，从而起到隔震作用。
具体原理见图8.35和P261。
2、应用•悬挂结构在桥梁、房屋建筑、火电厂锅炉架等方面有大量应用。
著名的43层香港汇丰银行新大楼，采用的就是悬挂结构。
•悬挂结构悬杆受力大，需采用高强钢。
而高强钢韧性差，在竖向地震作用下易拉断。
为减小竖向地震作用，可在吊点设减震弹簧，并配合使用阻尼器。
四、耗能减震1、方法•耗能减震是通过采用附加子结构或一定措施，消耗地震传递给结构的能量。
•地震时，结构在任意时刻的能量方程为：Et＝Es＋Ef式中，Et为输入结构的能量，Es为主体结构的耗能；Ef为附加子结构的耗能。
•主结构耗能组成： Es＝Ev＋Ec＋Ee＋Ey式中，Ev为结构振动动能；Ee为结构振动势能；Ec为结构粘滞阻尼耗能；Ey为结构塑性变形耗能。
•耗能减震原理：从能量的观点，地震输入结构的能量是一定的，通过耗能装置消耗掉一部分能量，则结构本身需消耗掉的能量减小，意味着结构反应减小。
从动力学的观点出发，耗能装置的作用，相当于增大结构阻尼，从而使结构反应减小。
2、耗能装置•耗能装置可以是安放在结构物能产生相对位移的阻尼器，也可以是由结构物的某些非承重构件设计成的耗能构件。
•这些耗能装置在风或小震作用下应具有较大的刚度。
但强烈地震发生时，耗能装置应率先进入非弹性状态，产生较大的阻尼，大量消耗输入结构的地震能量。
•试验表明，耗能装置可消耗地震输入能量的90％以上。
•工程结构抗震采用的耗能装置•阻尼器：软钢阻尼器、挤压铅阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器•耗能支撑：耗能交叉支撑、摩擦耗能支撑、耗能偏心支撑、耗能隅撑•耗能墙：带竖缝剪力墙、周边耗能墙、水平缝摩擦墙、阻尼器剪力墙（具体原理和应用见P263－P268。
）五、冲击减震1、原理•冲击减震是依靠附加活动质量与结构之间的非完全弹性碰撞达到交换动量和耗散动能而实现减小结构地震反应的技术。
具体工作原理见P268－P271。
•S.F.Masri研究平稳随机振动的冲击减震问题，获得以下结论：（1）冲击减震器能够减轻平稳随机振动，但减震效果不如抑制简谐振动的效果。
（2）冲击减震器的最优活动间隙与安装部位的位移有关。
（3）主振结构阻尼越小，冲击减震效果越好。
（4）如冲击减震系统的激励是高斯过程，它的响应仍然接近高斯过程。
2、 1．应用（见P272）六、吸振减震•吸振是通过附加子结构，使结构的振动发生转移，即使结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配，从而达到减小结构振动的目的。
•目前工程结构应用的吸振装置主要有三种，它们是：被动调频质量阻尼器、质量泵和质量放大器。
•具体的工作原理和形式见P272－P277。
七、主动控制减震1、概念•主动控制减震体系是利用外部能源，在结构受地震激励振动过程中，瞬时改变结构动力特性和施加控制力，以减少结构地震反应的自动控制体系。
（1）传感器。
安装在结构上，测量结构所受外部激励和结构反应或两者，将测得的信息传递给控制器的处理器。
（2）处理器。
处理测得的信息，根据给定的控制算法，计算所需的控制力，并将控制信息传递给控制器的致动器。
（3）致动器。
根据控制信息，由外部供给能源产生所需的控制力，从而减少结构振动反应。
•主动控制体系中的控制器由三部分组成：（1）开环控制。
根据外部激励信息调整控制力。
（2）闭环控制。
根据结构反应信息调整控制力。
（3）开闭环控制。
根据外部激励和结构反应的综合信息调整控制力。
•主动控制已广泛用于电子工程、机械工程、航天航空工程等领域，但在土木工程中应用该方法尚是新的研究方向。
（具体原理和形式见P278－P280）基础隔震适用范围《建筑抗震设计规范》规定隔震和消能减震设计，主要应用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震设防烈度为8、9度的建筑。
对于一些重要建筑，为了实现对使用功能的特殊要求，适当增加投资是必要的，因而都可采用隔震和消能减震设备。
所谓使用功能有特殊要求的，例如：要求地震时不中断使用功能(首脑、指挥机关、消防、公安、医院)；要求地震时不损坏信息系统和重要设备(银行、保险、通讯)；要求减轻次生灾害(存放有毒、爆炸等物品的建筑)；要求地震时生命安全有更大保证(幼儿园、小学、医院病房等地震时人群不便疏散的建筑)；要求用“隔震和消能减震”技术弥补某些类型结构在抗震方面的不足或满足其抗震设计要求等。
对于多层砌体、一般框架和抗震墙房屋，《规范》强调隔震和消能减震设计主要用于8、9度区。
这是因为试设计和试点工程表明，在6、7度区建造隔震房屋虽可提高房屋的抗震安全度，但建设投资常有增加，现阶段尚不易为一般业主接受。
建筑隔震是在上部结构与基础之间加设一隔震层，隔震层对整个结构系统起两大作用：1、由于隔震层的刚度很小，使整个隔震结构体系的自振周期大大增长，上部结构的地震加速度反应大大减小；2、隔震层采用高阻尼的元件组成，使整个隔震结构体系的阻尼加大，有效地吸收地震波输入上部结构的能量，大减小地震对上部结构的打击力。
这两项作用，可使上部结构的加速度反应一般仅相当于不隔震情况下的1/4～1/8，不仅达到了减轻地震对上部结构损坏的目的，而且一般使建筑物的装修及室内设备也得到有效的保护，乃至不影响室内设备的正常运行，地震时人员可照常停留在室内。
基础隔震技术的出现，可使抗震设防超越“小震不坏，大震不倒”的设计思想，达到更高的抗震安全可靠度水准，使建筑物在强烈地震中不发生较严重的损伤；另外由于强震地面运动固有的复杂性的预测工作的高难度，使人们逐渐认识到在结构抗震设计中以人为确定的地面运动强度和谱特性为目标的传统抗震设计方法包含着由于地面运动不确定性可能引起的风险，为了减低这种风险，除了应加强设计地震的研究以外，更为现实的途径是使结构具有抗御不同地面运动特性的能力，使类似于共振的现象在地震中不可能出现，隔震技术即可满足这种要求。
多层房屋夹层橡胶垫隔震技术该项目创立了一种崭新的隔震建筑新概念、新理论、新体系、新的设计方法和建造技术。
应用该技术建成的隔震房屋，采用设于房屋底部的夹层橡胶垫进行隔震，在风荷载下，夹层橡胶垫具有足够的水平刚度，房屋位移很少，与一般房屋无异，而在强地震发生时，夹层橡胶垫产生水平柔性变形，地面震动被隔开，能将房屋的地震加速度反应减少至l／4一 l／12，确保房屋在任何突发强地震中不损坏、不倒塌，确保安全，并保护房屋内所有装修、物品、设备或仪器不受损坏。
1993年9月建成了我国第一栋采用夹层橡胶垫的隔震房屋，也是当年世界上采用夹层橡胶垫隔震的最高、最大的住宅楼。
该技术目前已开始推广应用，现已建成或即将建成的19幢多层建筑，面积约7．4万平方米。
隔震结构房屋的土建造价比传统防震结构房屋节省7％，施工安装方便。
使用寿命可达70年以上，具有显著的经济效益和社会效益。
隔震减震建筑结构构造（03SG610-1）2、通过快速老化对比试验，揭示了橡胶隔震支座的耐久性机理，从理论上确认了支座优良的耐久性。
支座耐久性曾经是本技术应用中的重要障碍1）单片橡胶在20℃环境温度下，10年后基本性能降低到不能继续使用的状态。
（2）橡胶支座在20℃环境温度下，100年后基本性能降低约25%，还可继续使用。
橡胶垫隔震建筑物的缺点：橡胶支座的刚度和阻尼一旦选定之后在工作过程中无法进行调节，从而限制了隔震支座的隔震性能，使得其仅适用于短周期的中低层建筑和刚性结构，对高层和超高层建筑不太适用（需与阻尼器配合使用）。