建筑结构减震隔震设计讲解
建设工程中的建筑物减震与隔震设计技术
建设工程中的建筑物减震与隔震设计技术随着城市化进程的不断加快，高层建筑和大型工程的建设越来越多，对于建筑物的抗震性能提出了更高的要求。
减震与隔震技术成为了建设工程领域的热门话题。
本文将探讨建筑物减震与隔震设计技术的原理、应用以及在实际工程中的意义。
一、减震与隔震设计技术的原理减震与隔震设计技术是通过对建筑结构进行改良，使其在地震作用下能够减少或者消除震动的传递，从而减轻地震对建筑物的破坏程度。
其原理可以分为以下几点：1. 减震原理：减震设计基于筒型支座、液压减震器等原理，通过在结构下部设置阻尼器，吸收和分散地震能量，从而减少地震对建筑物的作用力。
2. 隔震原理：隔震设计基于隔震支座等原理，通过在建筑底部设置隔震装置，将建筑物与地震动分离，降低地震波传递到建筑物的能量。
二、减震与隔震技术的应用减震与隔震技术在建设工程中得到了广泛的应用，具体包括以下几个方面：1. 高层建筑：随着高层建筑的不断增多，尤其是在地震频繁的地区，减震与隔震技术的应用成为了保障居民生命财产安全的关键。
通过应用减震与隔震技术，高层建筑能够更好地抵御地震荷载。
2. 桥梁工程：桥梁是城市交通的重要组成部分，其安全性对人们的出行至关重要。
减震与隔震技术的应用可以有效降低地震对桥梁的破坏风险，提高桥梁的耐久性和可靠性。
3. 历史建筑保护：对于具有历史价值的建筑物，减震与隔震技术的应用能够在保护建筑本身的稳定性的同时，降低地震对其的损害，从而更好地保护历史文化遗产。
三、减震与隔震技术在实际工程中的意义减震与隔震技术在建设工程中的应用具有重要的意义：1. 提高抗震能力：减震与隔震技术的应用能够使建筑物对地震产生的动力响应减小，大大提高建筑的抗震能力，减少地震造成的损失。
2. 保护人员安全：减震与隔震技术的应用可以降低地震带来的震害，减少人员伤亡事故的发生，保障居民生命安全。
3. 建筑物持久性：减震与隔震技术的应用可以有效提高建筑物的抗震性能，延长建筑物的使用寿命，减少维修和重建的频率。
第8章建筑结构减震隔震设计
第8章建筑结构减震隔震设计建筑结构减震、隔震设计（Seismic and Isolation Design of Buildings）建筑结构减震、隔震设计是在地震作用下保护建筑结构和人员安全的重要手段。
本章主要介绍减震、隔震设计的概念、原理、方法和常见的减震、隔震设备。
8.1减震、隔震设计的概念减震、隔震设计是指通过合理的结构设计和设备选用，减小地震作用对建筑结构产生的影响，保护结构和人员安全的设计方法。
减震、隔震是分别从结构的刚性和连接方式两个方面来实现的。
减震设计是通过设置减震装置，吸收和消散地震能量，减小结构受到的震动。
常见的减震装置包括摩擦摆、隔震橡胶、混凝土锚杆等。
隔震设计是通过设置隔震装置，将建筑结构与地基分离，减小地震作用对结构的传递。
常见的隔震装置包括橡胶支座、钢球座、摩擦摆等。
减震、隔震设计主要应用于地震频繁的地区，如我国的地震带。
减震、隔震设计可以有效降低房屋倒塌和损坏的风险，提高结构和人员的安全性。
8.2减震设计的原理和方法减震设计的原理是通过设置能够吸收和消散地震能量的装置，减小结构受到的震动。
根据减震装置的不同，减震设计可以分为以下几种方法：（1）摩擦摆减震法：通过设置带有摩擦阻力的滑动接头，来减小地震引起的结构位移和加速度。
摩擦摆减震法适用于小型建筑和轻型结构。
（2）隔震橡胶减震法：通过设置隔震橡胶支座，将建筑结构与地基分离，减小地震作用对结构的传递。
隔震橡胶减震法适用于大型建筑和重型结构。
（3）混凝土锚杆减震法：通过在结构内部设置混凝土锚杆，将结构刚性传递到地基，减小地震作用对结构的影响。
混凝土锚杆减震法适用于中小型建筑和中等刚性结构。
8.3隔震设计的原理和方法隔震设计的原理是通过设置能够分离建筑结构和地基的隔震装置，减小地震作用对结构的传递。
隔震设计可以分为以下几种方法：（1）橡胶支座隔震法：通过设置橡胶支座，将建筑结构与地基分离，减小地震作用对结构的传递。
橡胶支座隔震法适用于大型建筑和重型结构。
建筑减震与隔震设计
建筑减震与隔震设计地震是自然界最令人恐惧的自然灾害之一。
破坏力巨大的地震常常导致建筑结构的倒塌，给人们的生命财产造成巨大损失。
因此，建筑减震与隔震设计变得尤为重要，它们可以有效地减少地震对建筑物的破坏。
建筑减震设计主要是通过结构改良，降低建筑在地震中的震动响应。
这种设计方法可以从多个方面入手。
首先，在建筑设计阶段，就应该合理布置建筑的结构构造，并使用适当的材料。
一些高耗能材料如钢、混凝土等具有较好的抗震性能，所以在设计中要选择这些材料。
此外，合理设置剪力墙、悬挑结构、隔震层等都能够增加建筑的抗震能力。
其次，建筑减震设计还可以利用减震器的原理。
减震器是一种通过改变建筑结构刚度和阻尼来减少地震能量输入的装置。
常见的减震器有液体减震器和摆锤减震器等。
液体减震器利用在液体中传播的阻尼力来减小结构振动，而摆锤减震器则是通过改变建筑的重心位置来实现减震。
这些减震器可以通过数学模型计算出最佳设计参数，从而达到更好的减震效果。
隔震设计与减震设计相似，都是通过改变建筑结构的属性来减少地震对建筑物的破坏。
而隔震设计更加注重的是通过与地基的隔离来减少地震波传输到建筑结构中的能量。
隔震设计的主要工作是设计和应用隔震层或者隔震装置。
隔震层可以分为刚性隔震层和弹性隔震层。
刚性隔震层是通过刚性材料来限制地震能量的传播，而弹性隔震层则是通过使用弹性材料来吸收地震波的能量。
隔震装置一般使用隔震基础，将建筑与地基分离，从而达到隔震效果。
隔震设计的目标是减少地震活动对建筑物的影响，保护人们的生命安全。
在工程中，通常通过分析地震特性和建筑结构特性来选择适当的隔震层或装置。
而为了达到更好的效果，还可以采用多层隔震设计。
多层隔震设计即在建筑物的不同层面使用不同类型的隔震层或装置，从而在吸收地震能量、减小破坏力方面具有更好的效果。
总而言之，建筑减震与隔震设计是保护建筑物和人们生命安全的关键措施。
它们可以通过不同的设计方法和结构改良，降低建筑在地震中的响应和破坏。
建筑结构抗震设计第六章隔震与消能减震设计简介大学课件
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15、我就像一个厨师，喜欢品尝食物。如果不好吃，我就不要它。2021年8月下午8时8分21.8.1620:08August 16, 2021
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16、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客。2021年8月16日星期一8时8分22秒20:08:2216 August 2021
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17、利人为利已的根基，市场营销上老是为自己着想，而不顾及到他人，他人也不会顾及你。下午8时8分22秒下午8时8分20:08:2221.8.16
液压质量控制装置—由液压缸、活塞、管路和质量块构成，当结 构由地面运动产生振动时，油缸的活塞推动管路中的液体，使液体和 质量随之振动。结构的一部分振动能量传递给了该系统。
粘弹性耗能装置—由粘弹性材料和约束钢板构成，通过夹在钢板 之间的粘弹性材料发生剪切变形而耗散能量。
粘滞耗能装置—由缸体、活塞、和液体构成，活塞在缸体内往复 运动，粘滞液体从一端流向另一端产生阻尼力，阻碍结构的振动。
提出的隔震结构(Base-isolated building )方案。这种隔震结构在建筑
物结构与基础之间用滑石层隔开，地震 时建筑物可以滑动。
中村太郎的隔震结构 右图是中村太郎于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。
中南加州大学医院（隔震结构） 橄榄景医院（抗震结构）
中南加州大学医院
地下一层，地上7层，建筑面积：33000平方米；占地：4100平米； 最高高度：36。0m；铅芯多层橡胶隔震器68个，多层橡胶隔震器81个。
中南加州大学医院在这次地震及其其后的余震中，6-8英尺高的花瓶 等没有一个掉下来，建筑物内的各种机器等均未损坏，医院功能得到维 持，成为防灾中心，起到十分重要的作用。
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：随着资源不断地开发，对生态环境造成严重破坏，导致各区域可能发生地震灾害，不仅会影响到群众的生活质量，还会对群众的安全健康带来危害，所以在开展建筑工程时，应该做好建筑物的各种隔震减震措施，以此提高建筑物的安全性与稳定性，为群众营造安全的生活环境。
该文章主要讲述了建筑结构设计，并且提出相关的隔震减震措施。
关键词：建筑结构；隔震；减震；措施引言建筑结构设计是建筑工程的重要部分，能够直接影响到建筑工程的整体质量，而隔震减震环节作为建筑结构的核心，也应该提高隔震减震的重视程度，确保建筑工程的安全性与稳定性较高。
在开展建筑工程时，应该采取科学合理的抗震措施，提高建筑结构设计的质量，不仅能够增强建筑物的抗震效果，还可以避免群众受到地震的危害。
因此只有保障建筑结构设计符合实际的建筑要求，才能逐渐地增强建筑物安全性，从而进一步保证群众的生命安全和财产安全，有利于促进建筑行业的可持续发展。
一、建筑结构设计中隔震减震存在的问题1.抗震性能较差建筑结构设计是建筑设计的核心部分，能够直接影响到建筑物的稳定性，所以建筑设计各环节都受到较大关注，而建筑设计结果需要科学合理。
在建筑结构设计的过程当中，应该保障建筑结构的安全性较高，才能够符合相关规定标准，避免建筑物产生安全事故。
在实际的设计阶段中，由于部分设计人员的综合能力较低，所以很难融入先进的设计思想，导致建筑结构设计方案不合理，无法有效保障建筑结构的安全，造成建筑物存在安全隐患问题，很难起到良好的抗震效果，这主要是因为抗震结构设计的可靠性较差。
另外，设计人员水平的高低，能够直接影响到建筑物的抗震水平，如果设计人员对于抗震设计了解不全面，很容易忽略抗震设计环节，更加偏重于建筑物的美观，虽然能够为群众提供美观的居住环境，但是建筑物的抗震性能无法满足实际要求，会影响到群众的生命安全与财产安全。
此外部分区域的地质较差，所以经常受到自然灾害的影响，容易给建筑物带来严重的安全隐患问题。
改造工程减震隔震方案设计
改造工程减震隔震方案设计随着城市化进程的加速，建筑物的稳定性和安全性越发受到关注。
在大型建筑物的改造工程中，减震隔震方案设计显得尤为重要。
通过合理设计和配置减震隔震系统，可以有效降低地震对建筑物的破坏，保障建筑物的稳定性和安全。
本文将围绕改造工程中减震隔震方案设计展开讨论，内容主要包括减震隔震系统的原理、设计方案选择、实施方法和效果评估等方面。
一、减震隔震系统的原理减震隔震系统是一种通过可控制的减震装置，降低建筑结构在地震或其他外部振动作用下的震动。
其主要原理是通过将建筑结构与地基分离，通过减震器或隔震层等装置来吸收和消除地震引起的能量。
减震系统可以分为主动减震和被动减震两大类。
主动减震系统通过传感器实时感知地震作用，调节减震器的阻尼力来减小结构的震动。
被动减震系统则是通过预先设置的减震装置来吸收和消除地震作用。
二、设计方案选择在改造工程中选择合适的减震隔震系统设计方案十分关键。
根据具体情况，可以选择以下几种设计方案：1. 减震支撑结构：通过设置减震支撑结构，如剪力墙、斜撑或减震墙等来提高建筑的整体稳定性。
2. 耦合梁减震结构：通过设置耦合梁，将梁和柱之间的水平位移耦合，起到减震效果。
3. 隔震结构：采用隔震系统将建筑结构与地基分离，通过隔震层或隔震垫等装置来减小地震作用。
4. 减震支座结构：通过设置减震支座，可以在建筑结构受到外部振动作用时，减小结构的震动。
根据具体的建筑结构、地质条件和地震等级等因素，选择合适的减震隔震系统设计方案。
三、实施方法在实施改造工程减震隔震方案时，需要注意以下几个方面：1. 确定设计方案后，需要对建筑现状进行详细的结构检测和评估，以确保设计方案的可行性。
2. 对于隔震系统的安装和构建，需要加强对施工质量的控制，确保系统能够正常运行。
3. 在施工过程中，需要注意与原有结构的连接和整体协调，避免对原有结构造成不必要的影响。
4. 在施工完工后，需要对整个减震隔震系统进行全面的检测和调试，确保系统运行正常。
建筑结构减震与隔震设计导则
建筑结构减震与隔震设计导则在城市的钢筋水泥中，我们都希望自己的家是一个安稳的港湾。
可你知道，天有不测风云，地震来了怎么办？别着急，这里有一套方法，专门用来减轻地震带来的麻烦，那就是建筑结构的减震与隔震设计。
这不单单是个技术活儿，还是一项保障我们安全的超级措施。
要是你也觉得“建筑结构”听起来有点深奥，不用担心，我来帮你解开这个谜。
你有没有想过，咱们日常走路都能感受到地面的小震动，那种走在不平路面上的“扑通扑通”的感觉，甚至会有些晃悠悠的。
你可以试想，如果地震真的来临，楼房的摇晃会有多厉害。
地震一旦发生，建筑物就像被一只大手握住，然后猛地摇晃，不知道能不能稳住。
你说，听着就不觉得有点可怕？这就是建筑结构减震和隔震设计的重点，它能帮助建筑物减少或隔断震动，减少摇晃对人们的影响，让你在地震中依旧能够安稳坐着，不被摇得乱七八糟。
减震与隔震设计的基本思路其实很简单。
就像你骑自行车，如果车轮没有减震装置，你在颠簸的路面上肯定会觉得屁股疼。
为了让人坐得更舒适，厂家加装了减震器，减轻了路面带来的冲击。
建筑物的减震与隔震也有类似的原理。
比如，建筑结构设计师可以通过一些特定的材料和技术手段，把地震的震动吸收、分散，甚至隔断。
这样一来，震动传递到建筑物的效果就大大减弱，人们在震中依旧能够感到相对平稳。
说到这里，有没有觉得这些技术挺神奇的？它们还挺有趣的。
比如，有一种叫“隔震”的技术，听起来是不是很高大上？其实就是通过在建筑物和地面之间安装一些柔性材料，像是橡胶垫、弹簧之类的东西。
这些材料就像你踩在沙滩上一样，可以让震动不那么容易传递到楼上。
你可能会觉得，这么软的东西能行吗？可它们的作用就像是给建筑物装上了一副“软垫”，大大减少了地震的影响。
还有一种叫做“减震”的技术，和隔震有点不一样。
减震的工作是把震动产生的能量吸收掉，减少震动的幅度。
这就好比你用手指轻轻按住一个跳动的弹簧，跳动的幅度会变小，不会一下子跳得太高。
减震技术其实也有不少的套路，比如液体减震器、摩擦减震器等等。
第8章 建筑结构减震、隔震设计讲解
Cx K h x M g M x x
zeq
图8.16 隔震结构 计算简图
eq
K i i
i 1
n
Kh
K h Ki
i 1
n
8.2.3 基础隔震结构设计
2.隔震层上部结构的抗震计算 隔震层上部结构的抗震计算可采用底部剪力法或时程分析法。 采用时程分析法计算时，计算简图可采用图8.16所示的剪切型结构 模型。 采用底部剪力法时，隔震层以上结构的水平地震作用，沿高度 可采用矩形分布，但应对反应谱曲线的水平地震影响系数最大值进 行折减，即乘以“水平向减震系数”。 3.隔震层的设计与计算 (1)设计要求 隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的 验算。 (2)橡胶隔震支座平均压应力限值和拉应力 规定橡胶隔震支座在永久荷载和可变荷载作用下组合的竖向平 均压应力设计值，不应超过表8-2的规定，且在罕遇地震作用下 水减震系数 不宜出现拉应力。
8.2.3 基础隔震结构设计
1.动力分析模型 隔震建筑系统的动力分析模型可根据具体情况选用单质 点模型、多质点模型，甚至空间分析模型。当上部结构侧移 刚度远大于隔震层的水平刚度时，可以近似认为上部结构是 一个刚体，从而将隔震结构简化为单质点模型进行分析，其 动力平衡方程形式为
mn mn-1 m2 m1 kh
A 小阻尼 位 移 反应 B
小阻尼
上部 结构 隔震层
A B 大阻尼 C
下部结构
C
大阻尼
T0
T1
周期（s）
T0
T1
周期（s）
隔震前结构周期
隔震结构周期
结构隔震体系主要适用于下列工程: (1)地震区的民用建筑，例如住宅、办公室、教学楼、 宿舍楼、剧院、旅馆、大商场等。 (2)地震区的生命线工程，例如:医院、急救中心、指挥中 心、水厂、电厂、粮食加工厂、通信中心、交通枢纽、 机场等。 (3)地震区的重要建筑结构物，例如:重要历史性建筑、博 物馆、重要纪念性建筑物、文物或档案馆、重要图书资 料馆、法院、监狱、危险品仓库、有核辐射装置等。 (4)内部有重要仪器设备的建筑结构物，例如，计算机中 心、精密仪器中心、实验中心、检测中心等。 (5)桥梁、架空输水渠、雷达站、天文台等重要结构物。
修建结构减震隔震设计
修建结构减震隔震设计结构减震隔震设计是一种将建筑结构与地震相连接的技术，目的是减少地震对结构和居住者的影响。
本文将探讨修建结构减震隔震设计的相关理论和实践经验。
首先，结构减震隔震设计是一种通过在结构中引入减震隔震装置来减少地震对结构的冲击力的技术。
这种装置可以将地震的能量转移给其他部分，从而减少结构的受力。
减震隔震装置通常由减震器、减震墩、减震支座等组成。
在结构减震隔震设计中，首先需要进行地震动力学分析。
通过分析地震的频率、振型、特征周期等参数，可以确定减震隔震装置的设计要求。
同时，还需要考虑结构的强度、刚度、稳定性等指标，以确保结构在地震中的安全性。
在选择减震隔震装置时，需要考虑结构的类型和用途。
对于高层建筑和大跨度结构，一般会采用液压阻尼器、摩擦型减震器等装置来减震。
而对于低层建筑和小型结构，可以采用弹簧隔震器、橡胶隔震器等装置来减震。
在实际施工中，结构减震隔震设计还需要考虑材料的选择和施工工艺。
例如，减震装置需要具备耐震、耐热、耐磨等特性，以适应地震环境的要求。
同时，施工需要严格控制工艺流程，确保装置的准确安装和调试。
结构减震隔震设计在实践中已经得到广泛应用。
以日本为例，该国位于环太平洋地震带上，地震频发，因此在建筑设计中十分注重减震隔震技术。
日本的高层建筑和桥梁常常采用减震隔震装置，有效减轻了地震对结构的破坏。
然而，结构减震隔震设计也存在一些争议。
一方面，减震装置的设计和施工复杂，成本较高。
另一方面，减震装置的性能受到多种因素的影响，如设备老化、温度变化等，需要定期维护和检测。
总之，结构减震隔震设计是一种有效的地震减灾技术。
通过合理的设计和施工，可以显著减少地震对建筑结构和居住者的影响。
然而，在实际应用中仍需综合考虑多个因素，以提高减震隔震装置的性能和可靠性。
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。
隔震设计指导
隔震设计指导隔震设计是一种重要的结构设计方法，旨在减少地震对建筑物产生的破坏。
本文将为您提供一份详细的隔震设计指导，帮助您了解隔震设计的基本原理和步骤。
1. 隔震设计的基本原理隔震设计的基本原理是通过在建筑物和地基之间设置隔震装置，减少地震波传递到建筑物的能量，从而降低地震对建筑物的破坏。
隔震装置通常由弹性材料（如橡胶）和减震器组成，能够吸收和分散地震波的能量。
2. 隔震设计的步骤（1）地震分析：首先需要进行地震分析，确定建筑物所在地的地震烈度和地震波的频谱特性。
这些参数将决定隔震装置的设计参数。
（2）结构评估：对建筑物进行结构评估，包括强度、刚度和稳定性等方面的评估。
这将有助于确定隔震装置的位置和数量。
（3）隔震装置设计：根据地震分析和结构评估的结果，设计隔震装置的类型、尺寸和位置。
常见的隔震装置包括橡胶隔震支座和液体减震器。
（4）结构改造：根据隔震装置的设计方案，进行结构改造。
这可能涉及到加固柱、梁和墙等结构元素，以提高整体的刚度和稳定性。
（5）施工和监测：根据设计方案进行施工，并在施工过程中进行监测，确保隔震装置的正确安装和性能。
3. 隔震设计的优势（1）减少地震破坏：隔震设计可以有效减少地震对建筑物的破坏，保护人员的生命安全。
（2）延长建筑物使用寿命：隔震装置可以减少地震对建筑物的损伤，延长建筑物的使用寿命。
（3）提高建筑物的功能性：隔震设计可以减少地震对建筑物功能的影响，保护建筑物内部设备和物品的完整性。
（4）降低维修成本：隔震装置的使用可以减少地震对建筑物的损坏，从而降低维修和修复的成本。
4. 隔震设计的应用范围隔震设计广泛应用于各种建筑物类型，包括住宅、办公楼、医院、桥梁和核电站等。
特别是在地震频繁的地区，隔震设计被认为是一种重要的防震措施。
5. 隔震设计的注意事项（1）地震分析的准确性：地震分析是隔震设计的基础，需要准确评估地震烈度和地震波的频谱特性。
（2）隔震装置的选型：根据地震分析和结构评估的结果，选择适合的隔震装置类型和尺寸。
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随着现代建筑技术的发展，建筑物在面临地震等自然灾害时面临着严重的安全问题。
地震是人类社会面临的最大自然灾害之一，它不仅给人们的生命和财产带来了巨大的威胁，而且也限制了城市和经济的发展。
抗震设计是通过“三水准”设计要求和“两阶段”设计方法对结构进行设计的，通过增加结构的刚度，让结构本身抵抗地震能量，通过结构构件自身破坏来消耗地震能量，即“以刚克刚”。
而隔震减震则是通过在建筑附加其他子结构或采用一定的耗能装置，让附加子结构破坏或者施加的阻尼来吸收或消耗地震传递给主体结构的能量，从而减轻结构的振动，保护原有结构的安全，即“以柔克刚”。
因此建筑隔震减震技术是一种有效的防震措施，能够降低建筑物受震害的程度，保障建筑物和人民生命、财产的安全，研究建筑结构设计中的隔震减震措施是非常必要的[1]。
1 隔震减震技术的发展历程和现状隔震减震技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时，日本发生了一系列的大地震，导致了大量建筑物的损毁和倒塌，给人们的生命财产带来了极大的危害。
这促使科学家们开始探索一种能够降低地震破坏的方法，即隔震减震技术。
最早的隔震减震方法是将传统的建筑结构与橡胶支座相结合，起到了一定的防震效果。
此后，随着科技的发展，隔震减震技术不断向前发展。
目前，隔震减震技术已经成为建筑抗震工程中的一项重要措施。
国内外研究者进行了大量的研究工作，提出了多种隔震减震技术，包括橡胶隔震、摆式隔震、液体隔震、弹性隔震、耗能支撑、屈服约束支撑、耗能墙、阻尼器剪力墙、阻尼器等。
各种隔震减震技术各有特点，可以在不同场合下灵活应用。
目前，隔震减震技术已广泛应用于高层建筑、大型桥梁、核电站等重要工程中，取得了良好的防震效果。
同时，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓宽，隔震减震技术也在不断发展和完善[2]。
2 隔震减震技术在建筑结构设计中的应用隔震减震技术在建筑结构设计中的应用主要是通过控制地震产生的惯性力和峰值加速度，使建筑物在地震时产生较小的变形和破坏，从而保障人民生命财产安全。
建筑结构基础隔震设计和隔音设计
F(t)
——为外部作用（包括控制机构或装置施加的控制力、
风或可 能施加的其它外力）列向量；
x(t) x (t) x(t) ——分别为结构在外部作用（或荷载）下的加速度、
速度和位移反应列向量；
xg
——是地面的地震加速度反应;
I
——为单位列向量。
结构控制就是通过调整结构的自振频率ω或自振周期T（通
由试验提供设计容许位移、极限位移，以及在设计容许位移幅值和不同环 境温度下、加载频率为0.1～4Hz的滞回模型。
速度相关型消能器与斜撑、墙体或梁等支承构件组成消能部件时，该部件 在消能器消能方向的刚度:
Kb (6 / T1 )CV
式中, Kb ——消能部件在消能器方向的刚度； CV ——消能器由试验确定的相应于结构基本自振周期的线性阻尼数； T1 ——消能减震结构的基本自振周期。
4.2
建筑结构消能减震设计
（五）结构消能减震建筑的特点
1. 消能减震装置可同时减少结构的水平和竖向地震作用，适
用范围较广，结构类型和高度均不受限制；
2. 消能减震装置应使结构具有足够的附加阻尼，以满足罕遇 地震下预期的结构位移要求；
3. 由于消能减震结构不改变结构的基本型式（但是可减小梁、 柱断面尺寸和配筋，减少剪力墙的设置），除消能部件和 相关部件外，结构设计仍可按照《抗震规范》对相应结构 类型的要求进行。
和应
4.2
建筑结构消能减震设计
一、结构消能减震概述
■ 传统抗震设计方法以概率理论为基础，提出三水准的设防要 求，并通过两个阶段设计来实现 。
■ 传统抗震结构体系实际上是依靠结构及承重构件的损坏消耗 大部分输入能量，往往导致结构构件严重破坏甚至倒塌，这 在一定程度上是不合理也是不安全的。
建筑结构隔震与减震设计
联合设计的应用实例
应用实例
国内外众多高层建筑、桥梁、隧道等 工程都采用了隔震与减震联合设计技 术，如日本新宿的高层建筑、中国汶 川地震后的重建工程等。
应用效果
经过联合设计的建筑结构在地震作用 下的响应明显降低，结构安全性得到 显著提高，同时满足功能性和经济性 的要求。
05
新型建筑结构隔震与减震 技术的研究与开发
性能指标
包括地震烈度、加速度、位移等参数，以及结构的安全性、稳定性、舒适性等要求。
设计方法
基于性能指标进行结构设计，包括选用适合的减震材料和结构形式，优化结构布局和细部构造等。
减震结构的应用实例
01
02
03
实例1
某高层商业建筑采用橡胶 隔震支座，有效降低了地 震引起的晃动，保障了建 筑安全。
实例2
02
建筑结构的隔震与减震设计是减轻地震灾害的有效手
段之一。
03
研究建筑结构的隔震与减震设计对于保障人民生命财
产安全、减轻地震灾害具有重要意义。
研究现状与发展趋势
01
目前，国际和国内对于建筑结 构的隔震与减震设计已经进行 了大量的研究和实践。
02
现有的研究主要集中在隔震装 置和减震技术的应用、性能化 设计和评估方法等方面。
隔震装置的分类
根据隔震装置的性能和用途，隔震设计可分为积极隔震和消极隔震。积极隔震是通过增加隔震装置的阻尼和刚度 等参数来主动减小地震对上部结构的影响；消极隔震则是通过增加隔震装置的变形能力和耗能能力来减小上部结 构的加速度反应。
隔震结构的性能指标与设计方法
要点一
性能指标
要点二
设计方法
隔震结构的性能指标主要包括地震作用下的位移、速度和 加速度反应，以及上部结构的内力和变形等。在设计中需 综合考虑这些指标，以达到在地震作用下上部结构的安全 性和正常使用性。
建筑工程隔震设计及施工技术图文讲义(图文98页)详解
首层柱顶隔震
中间层隔震
中国隔震设计流程
荷载情况
建筑基本情况 隔震性能目标确定
经济条件
根据荷载与结构布局等初步估计隔震支座数量和位置、直径和规格
对砌体结构或 相似的结构可 采用简化方法 计算剪力比
确定减震系数
对周期偏长的结构 可采用时程分析法 计算剪力比
上部结构设计
根据减震系数 来折减上部结 构所受地震作 用，计算基底 剪力； 上部结构的地 震作用分布可 用矩形代替传 统的倒三角形
产品标准化
行业标准 《建筑隔震橡胶支座》
JG118-2000
2000年
建筑结构隔震构造详图
：中 华 人 民 共 和 国 建 设 部
：中 国 建 筑 科 学 研 究 院
中国 建筑 标准设计研究所
：
年月 日
目
主 编 单 位 负责人 主编单位技术负责人 技术审定人 设计负责人
录
03SG610-1
《建筑结构隔震构造详图》 （03SG610-1） 2003
抗 震 房 房屋结构 屋
基础
隔 震 房 房屋结构 屋
基础
房屋和基础牢牢地连接
用隔震层削弱这种连接
抗震思想
提高房屋自身的抗震能力
隔离地震能量向房屋输入
技术措施
强化房屋结构刚度和延性
滤波
隔震建筑地震反应模拟
传统房屋
激烈晃动 加速度放大
100% 250% (中国规范取2.25) 梁柱裂,内部装饰、设备破坏
88
储油罐 隔震-Application in Oil Tank (4)
LNG 天然气罐 广东 0.37g 直径84m，高50m，160000m3 , 重133000t，支撑于360个桩，2007年完工
建筑结构基础隔震设计和消能减震设计
S2值越大，其受压稳定性越好，受压失稳临界荷载就越 大。但是，S2越大，橡胶垫的水平刚度也越大，水平极限变 形能力将越小。 一般取 S2=3~6。
16
4.2
建筑结构消能减震设计
(四)夹层橡胶垫的轴压承载力
1.定义及应用意义
指橡胶垫在无任何水平变位时的竖向承载力，它 是确保
橡胶垫在无地震时正常使用的指标，也是直接影响橡胶垫在地
3.设计取值
设计容许拉伸应力 n 2Mpa 极限拉伸应力 n 5Mpa 20
4.2
建筑结构消能减震设计
(七)夹层橡胶垫水平刚度 1.定义及应用意义
指橡胶垫上下板面产生单位相对位移所需施加的水平力 。
Kh=Q/D
D—上下板面水平相对位移（mm）； Q—夹层橡胶垫承受的水平剪力（N）。
选择合适的水平刚度意义：
环境温度
夹层橡胶垫阻尼比随环境温度的升高而降低。
26
4.2
建筑结构消能减震设计
4.阻尼比的试验测定和计算
作为提供实际工程应用的夹层橡胶垫，其阻尼值必须通过对实际 采用的橡胶产品的足尺试验进行测定计算求得。
通过夹层橡胶垫的水平剪切试验，直接测绘出在设计竖向恒载下，
水平剪切应变=100%时的水平剪切力Q与水平相对位移D的Q-D
29
4.2
4
4.2
建筑结构消能减震设计
（三）隔震体系的优越性及应用 1.优越性 明显有效地减轻结构的地震反应 确保结构安全 降低房屋造价 抗震措施简单明了 震后无需修复 上部结构的建筑设计限制较小
5
4.2
建筑结构消能减震设计
南加州大学医院（隔震结构），8层。
南加州大学医院地震记录 基础加速度为 0.49g，而顶层加速度只有0.21g。
第8章建筑结构减震隔震设计讲解
第8章建筑结构减震隔震设计讲解建筑结构减震、隔震设计是在建筑设计中非常重要的一部分，可以大大提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的损坏和威胁。
本章将对建筑结构减震、隔震设计进行讲解。
1.建筑结构减震设计建筑结构减震设计是通过在建筑结构中引入减震装置，减少地震能量对建筑物产生的影响。
常见的减震装置有隔震支座、减震支撑、摩擦减震器等。
（1）隔震支座隔震支座是将建筑物与地基隔离，减少地震能量的传递。
它由橡胶、钢板等材料制成，能够在地震时发生形变，吸收地震能量。
隔震支座能够有效减少地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震能力。
（2）减震支撑减震支撑是通过设置支撑装置，将建筑物与地基连接起来，减少地震能量的传递。
减震支撑一般采用液体阻尼器、粘滞阻尼器等装置。
它们能够在地震时发挥一定的阻尼作用，减少地震对建筑物的影响。
（3）摩擦减震器摩擦减震器是通过在结构连接处设置摩擦装置来减少地震能量的传递。
摩擦减震器通常由摩擦片、压力板等组成，当地震发生时，摩擦减震器能够在摩擦力的作用下发生滑动，吸收地震能量。
2.建筑结构隔震设计建筑结构隔震设计是通过在建筑物与地基之间设置隔震装置，减少地震能量对建筑物的传递。
常见的隔震装置有橡胶隔震层、空气隔震层等。
（1）橡胶隔震层橡胶隔震层是将建筑物与地基分离，通过橡胶材料的柔性来减少地震能量的传递。
橡胶隔震层能够有效减少地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震能力。
（2）空气隔震层空气隔震层是在建筑物与地基之间设置空气垫，通过空气的弹性来减少地震能量的传递。
空气隔震层能够在地震时发生形变，吸收地震能量，减少对建筑物的影响。
建筑结构减震、隔震设计可以有效提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的损坏和威胁。
在建筑设计中，需要根据地震活动的频率、振动频率和建筑物的结构特点来选择适合的减震、隔震装置。
同时，还需要考虑建筑物的使用功能和经济性，综合进行设计。
通过科学合理的减震、隔震设计，可以有效保护建筑物和人员的安全。
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：随着建筑工程技术的不断发展，人们对建筑物的抗震性能提出了更高的要求，隔震技术和减震技术得到了广泛的应用，其中隔震支座是一种有效的方案。
关键词：建筑结构设计；隔震减震；措施随着时代的发展，各种隔震减震的新理念和设计方法在建筑工程中不断得到应用，不仅满足了建筑减震的要求，而且在很大程度上促进了建筑行业的发展。
1隔震减震在建筑结构设计中的意义中国城市地震频发，造成严重的经济损失，对人们的生命安全构成极大威胁。
我国许多建筑结构缺乏良好的抗震性能，建筑抗震技术落后，对人们的生活影响很大。
因此，有必要采取合理的隔震减震策略，尽量减少地震带来的危害，使建筑结构设计能够满足人们的生活要求。
在建筑结构设计中采用隔震减震策略，合理设置隔震层或采用减震装置，可以将地震所承受的水平位移、加速度和剪力传递到非结构部位，从而保护建筑物主体结构不受破坏，减弱地震的有害影响，保障人们的生命财产安全。
2建筑结构设计中的隔震减震措施2.1特殊材料隔震传统的建筑结构材料如混凝土和钢材，虽然它能在一定程度上满足抗震要求，但特殊材料通常具有更高的强度、韧性、耐久性等性能。
例如，形状记忆合金可以根据外界温度和应力条件改变形状，从而在地震时吸收和分散地震能量，提高结构的抗震性能。
纤维增强复合材料具有重量轻、强度高的特点，可有效提高结构刚度和承载能力。
这些特殊材料的应用，使建筑能够更好地承受地震荷载，提高抗震性能。
2.2中间层隔震首先，中间层隔震策略的核心原理是通过在建筑结构中设置隔震装置，将上部主承重部分与下部基础隔震，从而减小地震产生的水平振动传递。
隔震装置通常由弹性元件(如橡胶垫、形状记忆合金等)组成，具有良好的抗震性能，能在地震时吸收和分散能量，减少地震对建筑物的影响。
中间层隔震策略使上部结构在地震过程中振动相对自由，降低了地震引起的位移和加速度，有效保护了建筑的完整性。
其次，中间层隔震策略可以提高建筑的抗震性能。
建筑结构设计中的隔震减震措施浅析
建筑结构设计中的隔震减震措施浅析摘要：建筑结构设计隔震减震措施的应用对于防范地震来说具有非常重要的意义。
高层建筑结构设计中的隔震减震措施应用具有较高的现实意义。
因此在实际工作开展的过程当中相关的工作人员一定要不断地加强这方面的研究，积极的采取一些现代化的手段，才能够有效改善建筑结构中有可能存在的一些安全隐患，能够让人们的生命财产安全得到一定的保障。
关键词：建筑结构设计；隔震减震；措施浅析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２ｍ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。
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表12.2.7 隔震层以上结构抗震措施要求与水平向减震系数的对应关系
水平向减震系数
≥0.45
<0.45
设防烈度
(设计基本加速度)
9 (0.40g)
9(0.40g)
8(0.20g)
8 (0.30g)
8(0.30g)
7(0.15g)
8 (0.20g)
8(0.20g)
7(0.10g)
7 (0.15g)
7(0.15g)
8.2.2常用隔震方法
1.橡胶垫隔震 夹层橡胶垫是最常见的隔震装置，基本构造如图8.12所示，由
薄橡胶片与钢板分层交替叠合，经高温硫化粘结而成。薄钢板可限 制橡胶片的横向变形，但对橡胶片的剪切变形影响很小，因此，支 座的竖向刚度很大，而水平刚度却很小。
保护橡胶
立面图
断面图
ds 直径D
中间钢板 橡胶层 翼缘
增大阻尼
橡胶板 铅芯 钢板
2.滑移隔震 这种隔震方法是在房屋基础顶面设置滑移层。风载或
小地震时，静摩擦力使结构固结于基础之上，大震时，静 摩擦力被克服，结构水平滑动，地震作用减小，滑移层间 摩擦阻尼同时消耗地震能量。为控制滑移层间的摩擦力以 满足隔震要求，通常采用的滑移层材料为钢摩擦滑板、石 墨、砂料、涂层垫层及聚四氟乙烯等
震害表明，将建筑结构设计为“延性结构体系” 是适宜的，对抗震是有利的。
刚性结构
柔性结构
延性结构
工程结构减震控制是指在工程结构的特定部位， 装设某种装置（如隔震垫等），或某种机构（如消 能支撑；消能剪力墙；消能节点；消能器等），或 某种子结构（如调频质量等），或施加外力（外部 能量输入），以改变或调整结构的动力特性或动力 作用。
mn mn-1
m2
m1 kh
zeq
图8.16 隔震结构 计算简图
Mx Cx K h x Mxg
n
Kii
eq
i 1
Kh
n
Kh Ki i 1
8.2.3 基础隔震结构设计
2.隔震层上部结构的抗震计算 隔震层上部结构的抗震计算可采用底部剪力法或时程分析法。
采用时程分析法计算时，计算简图可采用图8.16所示的剪切型结构 模型。
U型软钢板
滚珠或滚轴
8.2.3 基础隔震结构设计
《建筑抗震设计规范》对隔震设计提出了分部设计法和水平减震系 数的概念。分部设计方法是把整个基础隔震结构体系分成上部结构 (隔震层以上结构)、隔震层、隔震层以下结构和基础四部分，分别 进行设计。
水平减震系数
( i ) max / 0.7 i Qgi / Qi
心、水厂、电厂、粮食加工厂、通信中心、交通枢纽、 机场等。 (3)地震区的重要建筑结构物，例如:重要历史性建筑、博 物馆、重要纪念性建筑物、文物或档案馆、重要图书资 料馆、法院、监狱、危险品仓库、有核辐射装置等。 (4)内部有重要仪器设备的建筑结构物，例如，计算机中 心、精密仪器中心、实验中心、检测中心等。 (5)桥梁、架空输水渠、雷达站、天文台等重要结构物。
导入案例
北京故宫博物院是明成祖永乐帝从1来自06年起历时14 年建造的一座皇城，城内数百个大小不同的建筑物排列成 一个巨大的建筑群。这座现存的中世纪木结构建筑群虽然 在地震区内，但受到的地震灾害却很少。为什么呢？在 1975年开始的故宫设备配管工程中，从中枢部位地下56m处挖掘出略带粘性的物质，检查结果是一层煮过的糯 米拌石灰。
上部结构底板及基础上圈梁
滑移隔 震装置
圆锥棒限 位阻尼器
基础下 圈梁
3.滚珠及滚轴隔震 用高强合金制成的滚珠或滚轴涂以防锈或润滑涂层后置于上部
结构与基础之间，地震作用下，滚珠或滚轴滚动而达到隔震目的。 滚珠隔震可以将滚珠做成圆形置于平板或凹板上，也可将滚珠做成 椭圆形以形成恢复力；而滚轴隔震通常做成上、下两层彼此垂直的 滚轴，以保证能在两个方向上滑动。滚珠或滚轴能把地面运动几乎 全部隔开，具有明显的隔震效果
故宫的主要建筑都建在大理石高台之上，下面有这样 一层柔软的糯米层，就能够在一定程度上把建筑物与地震 隔离开来，使建筑物免遭震害。
8.1概 述
在抗震设计的早期，人们曾试图将建筑结构设 计为“刚性结构体系”，要求其不发生强度破坏。 但该种结构体系不经济，且较难实现；人们还设想 了“柔性结构体系”，即通过减小结构的刚性来避 免结构与地面运动发生共振，从而减小地震作用。 但该种结构体系层间位移较大，在很多情况下不能 满足设计和使用要求。
混合控制技术
作动器拖动附加质量阻 尼器AMD (Active Mass Damper)
隔震结构体系 消能减震体系
TMD被动控制体系
AMD主动控制体系
8.2 结构隔震设计原理及方法
8.2.1 结构隔震设计原理
结构隔震是工程结构减震控制技术之一。结构隔震设计的基本 思想是在结构的底部设置隔震层，使之与上部结构分离开，从而限 制地震动向结构的传递
工程结构减震控制按技术方法分类：
①隔震技术；
③质量调谐减震技术；
②消能减震技术； ④主动控制技术；
⑤混合控制技术
工程结构减震控制
①调谐质量阻尼器” TMD
（Tuned Mass Damper）
②调谐液体阻尼器”TLD
（Tuned Liquid Damper）
隔震技术
消能减震技术
被动调谐减震技术
主动控制技术
7(0.10g)
7 (0.10g)
7(0.10g)
6(0.05g)
8.2.3 基础隔震结构设计
1.动力分析模型 隔震建筑系统的动力分析模型可根据具体情况选用单质
点模型、多质点模型，甚至空间分析模型。当上部结构侧移 刚度远大于隔震层的水平刚度时，可以近似认为上部结构是 一个刚体，从而将隔震结构简化为单质点模型进行分析，其 动力平衡方程形式为
采用底部剪力法时，隔震层以上结构的水平地震作用，沿高度 可采用矩形分布，但应对反应谱曲线的水平地震影响系数最大值进 行折减，即乘以“水平向减震系数”。
3.隔震层的设计与计算 (1)设计要求
隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的 验算。 (2)橡胶隔震支座平均压应力限值和拉应力 规定橡胶隔震支座在永久荷载和可变荷载作用下组合的竖向平 均压应力设计值，不应超过表8-2的规定，且在水罕减震遇系地数震作用下 不宜出现拉应力。
隔震层
加 速 度 反 应
上部 结构
A 小阻尼 位 移 反 应
A B
大阻尼 C
小阻尼 B
C
大阻尼
下部结构
T0
T1
周期（s）
T0
T1
周期（s）
隔震前结构周期
隔震结构周期
结构隔震体系主要适用于下列工程: (1)地震区的民用建筑，例如住宅、办公室、教学楼、
宿舍楼、剧院、旅馆、大商场等。 (2)地震区的生命线工程，例如:医院、急救中心、指挥中