建筑结构隔震减震技术集成

Ｉ 关键 宇 】隔震 结 构 消 能减 震 隔震 系统 中图分类 号 ：Ｔ ２ １ Ｕ３ ．＋２文 献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ —０ ７ ２ ０ ０ ・ ４ － １ ５ ０ ９４ ６ ０ｌ ） ７ ３ ９ ０
１ 、隔震技术 的应用
１１、隔 震技 术的历 史应 用 ．
动式隔震 、 摆动式以及悬吊式隔震四大类 。 ２４ 、隔震 设计 ． 隔震系统设计取决于很多因素， 包括基础固定周期， 结构隔震的周期， 场
基础隔震的思想早在古代就得到了应用， 如北京的紫禁城建筑， 经历多次
地震 而未 受损坏 ，９５ １７ 年在 建造 设 备管 道 工程 时 ， 以紫 禁城 中心 向下约 ５ ～ ｍ
６ ｍ的地方 挖 出一种稍 有梧 ｌ且 带有气 味 的物质 ， 生 研究 结果 表 明这种 物质 极有 可能 是 “ 过 的糯 米 和 石灰 的混 合 物 ”这 座建 筑 群 的 主要 建 筑 都 是建 在 汉 煮 。
４、 结 语
隔震与效能减震技术与传统抗震体系相比， 具有巨大的优越Ｊ 根据振 陛， 动台试验及实际地震记录 ， 减震控制结构的地震反应与传统抗震结构的地震 反应 比值大约为隔震结构的８ ５ ％ ， ％ ０ 消能结构的４ ％－ ｛￣ ０ ６ ＇ 在突发性的 Ｙ。 ／ 超过设防烈度地震 中不破坏、 不倒塌， 既保护建筑结构本身， 又保护建筑物 内
地 土 的动力 特 征 ， 输入 反 应谱 的 形状 ， 隔震装 置 的力 与变 形 特征 。 隔震 设计 包 括 隔震 支座 设计 ， 层 以下 结 构 的设计 。 计 的主 要 目标 隔震 设 是得 到一 个 周期 长于 固定 结 构的周 期 和场 地土 的卓 越周 期 的结构 。 样 的上 这
２１ － ７ ００ ０
中国电 子商务罐 ３ ９ ４
部的仪 器 设 备及 人 员 的安 全 ， 经济 适 用 。７２ 川大 地 震过 去 后 ， 定思 痛 ， ５ １汶 痛 ６ ２ 日， 月 ０ 国务 院 发 布支 持 汶 川地 震 灾 后 重建 政 策 措施 的意 见 ， 明 了在 党 表
２、隔震 系统
２１ ． 、隔震 系统 的组 成
隔震 系统 一般 由 隔震 器 、 阻尼 器 、 地基 微 动 与 风反 应 控 制 装置 等 部 分 组 成 。 实 际应 用 中， 常 可实 现 多种 功能 由统 一 元 件 完成 ， 用方 便 。 在 通 使 ２２ 隔震 的主 要作用 ． 隔震 的 主要作 用 是 ： 方 面在 竖 向支撑 建筑 物 的重 量 。 ～方 面在 水 平 一 另
向具有弹性， 能提供一定的水平刚度 ， 延长建筑物的基本周期 ， 以避开地震的 卓 越周 期 ， 低地 震 反 应 。 提供 较 大 的 变形 能 力 和复 位 能力 。 降 能 阻尼 器 的 主 要作用是吸收或消散能量 ， 抑制结构产生大的位移反应， 同时在地震作用下使 隔震 器迅 速复 位 ２ ３、隔震器分类 ． 基 于克 栋概 念的 基本 隔震 方 法 ， 隔震器 基 本 可分 为弹 性支 撑 式 隔震 、 滑
中央的领导下全国人民齐心合力重建家园的决心和斗志 ， 因此， 关于 隔震结
构 的研 究 及推 广 也将 为灾 后重 建 起到 积极 的 作用
参考文献
［］ 尚守平， １ 周福霖． 结构 抗震 设计脚］ 北京： ． 高等教 育出版社， ０３３３． ２０．２ ０
［］ 黄襄云． ２ 自动复位基础 隔震体系的试验研究 【 ． Ｊ 工程抗震，００３：２１ 】 ２０（ ７１． ）
建 筑结 构 隔震 减 震技 术 集 成
贺 洁 李庆 中 １．河 南省 焦 作 市 ，焦作煤 业 集 团赵 回 （ 乡） 能源有 限责任 公 司 新 ２．河 南省 焦作 市 河 南中瑞建 ｉ － 有 限 公 司 ４ ４０ ３ Ｌｚ程 ５ ０ ４ ４ ０ ５ ０３
【 摘 要 】 本 文 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 。
３ 、消能减 震技术的应用
３１ ． 、粘滞阻尼器 利用流体阻尼器进行结构振动控制的研究始于２ 世纪８ 年代末 ， ０ ０ 美国 和 日本在这方面的研究起步较早， 时至今 日， 全世界已有数以百计的工程使用 了流体阻尼器， 涉及到高层建筑 、 高耸结构、 桥梁、 体育馆 、 海洋石油平台 甚至 卫 星 发射 塔 。 内对 流 体 阻尼 器 的研 究 起 步 较 晚 ，９ ９ ， 国 １９ 年 欧进 萍教 授 对 油 缸 间隙式 阻 尼器进 行 了理论 与试验研 究 ， 中国建筑 科 学研 究 院利用 国 外 生产的流体 阻尼器对北京饭店进行了加固， 此外还有一些学者进行了积极 的 理论探索。 东南大学建筑工程抗震与减震研究中心在国家自然科学基金和国 际合作研究项 目的资助下， ９ ８年底开始着手对粘滞流体阻尼器进行系 自１９ 统的研究工作 ，９９年６月基本完成前期研究工作 ， １９ 并初步完成 了两种 类 型 的流 体 阻尼器 —— 单 出杆 型和 双 出杆型 流体 阻 尼器 的设计 ， 此基 础上 经 在 过反复论证和修改， ９ ９ 月与南京液压机械制造厂合作研制出了不同 于１９ 年７ 型号的足尺粘滞流体阻尼器产品， 并针对影响阻尼器性能的各种因素进行了 对 比试验 和 动力 性 能试 验 。 粘 滞流 体 阻尼 器 一般 由缸 简 、活塞 、 阻尼 孔 、 尼材 料 和导 杆等 部 分 阻 组成 ， 当活塞 与缸体 之 间发生相 对运 动时 ， 由于 活塞 前后 的压 力差 使流 体阻 尼 材料 从 阻尼空 中通过 ， 而产 生 阻尼 力 。 从 ３２ ． 、粘弹性阻尼器 粘 弹性 阻尼 器是 用于 结构抗 风 抗震 工程 中的一 种耗 能减 震器 ， 弹性 由粘 材料和约束钢板所组成。 它是由三块钢板夹两层粘弹性层所组成， 钢板和粘 斧ｌ 生材料通过硫化的方法粘结在一起。 常用的粘弹性材料为高分子聚合物， 这种材料 既具有粘性又具有弹性。 在受到交变应力作用产生变形时， 一部分 能量被储存起来 ， 另一部分能量则被转化为热能耗散掉 。
白玉筑起的高坛上， 但其下却是具有柔性和衰减性能的糯米层， 尽管无从了解 当时 出于何 种意 图 ， 观上 这种 地基 处理 办法 起 到 了隔震 效 果 。 但客 其实 ， 中 在 国古代就有称作 “ 饭筑” 的基础处理方法， 即将原为 １ｃ ０ ｍ～１ｃ ５ ｍ的粘土层 砸实干燥， 将若干排列着的绳子与土混置于其上 ， 逐渐形成一个较厚的土台， 在 上面 建造 房屋 ， 人认 为其 做法 含 有 隔震 的意 图。 有 １２ 、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。９９ １６ 年震灾 比市， 在波斯坦捞奇小学工程中首先使用了隔震橡胶支 承 ， 用的橡 胶支 承仅 由橡胶层 组成 ， 所使 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 ， 于２世纪 并 Ｏ ７年代后 期开始在 实 际建 筑物 中使 用 。 目前 为止 ， Ｏ 至 国内外应 用于建 筑结构 、 桥 梁、 设备 等 的隔震 工程 中 ， 多数 采用 “ 绝大 夹层 橡胶 支座 ” 隔震 技术 ， 已成 功 且 经受了地震 考验 ， 一项 比较 成熟 的隔震 技术 。 成为 目前的 隔震装 置有橡胶 支座 、 滚动隔震 、 擦滑移 隔震 、 摩 支承式 摆动 隔震 、 合隔震 装置 等 。 混 我 国学者 从６ 年代 开始 关 注基 础 隔震 理论 ， 是直 到 ８年代 ， ｏ 但 ０ 隔震 研 究 才 逐渐 在 国 内得 到 重 视 。 国 学者 李 立 用 沙粒 、 石粉 、 我 滑 石蜡 、 墨等 作 为 石 滑移材料实现基础隔震 ， 进行了振动台模拟试验 ， 并于１８年建成了我国第 ９０ 幢摩擦滑移隔震房屋。 ０ 从８ 年代起， 华南建设学院的周福霖教授和华 中理 工大 学 的汤 家祥 教 授等一 批 专 家学 者 一直 致 力于 基 础 隔震 的研 究与 应 用 工 作， 取得了显著的成果， 并出版发行了我国第一部隔震技术专著《 建筑结构基 础 隔震 》 １９ 年 ， 福 霖 等在 汕 头建 成 一 幢 用 高 阻尼 橡 胶 隔震 垫 作 隔震 元 。９ ３ 周 件 的８ 层混 凝 土填 墙框 架 住宅 工 程 ， 达到 了世界 先 进水 平 。９ ５ 由周 锡元 、 １９ 年 王 亚勇 等主 持在新 疆 独 山子建 成一 幢采 用 聚四氟 乙 烯滑移 板 隔震 的房 屋 。 同 时 ， 学者 对 滚球 隔震 也 已进 行 了 大量 的理 论研 究 和 振动 台试验 。 我国 长沙 铁 道学院桥墩基础隔震研究谓题 组提出了一种钢球限位系统隔震方法， 即基底 隔离层为钢球， 基础四周设置限定位移障碍及防微振动装置 。 目前， 隔震技 术还被应 用于 房屋 加固 中， 隔震加 固方 案中隔 震层 可设置 在 待加固结构的不同部位， 如基础 、 中间层等， 也可设置在房屋的顶层， 同时起 到结构加层和抗震加固的目的， 而且直接在屋顶施工， 对用户造成的影响较 小 。 ， 学 者提 出 将隔震 装置 安放 在 结构 的 柱 问 目前 也有 柱头 或 柱脚 处 ， 用 利 其 耗 能特性 来 减小 层 间位 移 ， 止结 构 倒塌 ， 且便 于 施 工 。 防 而 因此 ， 隔震层 的 设置位置问题仍有待进一步研究。
一
部结构可 以隔离最大的输入地震能量， 使施加在结构和非结构构件上的力远 小于 固定 基础 的设 计 的量 值 。 隔震 设计 应根 据预 期 的水 平减 震系 数和 位移 控 制要 求 ， 择适 当 的 隔震 支座 （ 阻尼 器） 选 含 及抵 抗 地基 微震 动与 风荷 载并 由提 供初刚度的部件组成的隔震层。 隔震支座应进行竖向承载力的验算和地震时 水 平 位 移 的验 算 。 隔震 层 以上 结 构 的水 平地 震 作 用 根 据水 平 向减震 系 数 确 定 。 竖 向地 震 作 用标 准值 ，度 和 ９ 时 可分 别为 不 应 小于 隔震 层 以上 的结 其 ８ 度 构总重力荷载代表值 的２ ％和４ ％。 ０ ０