建筑结构设计隔震和消能减震措施
上海建筑消能减震及隔震技术标准
上海建筑消能减震及隔震技术标准随着城市建设的不断发展,建筑结构的安全与抗震性越来越受到人们的关注。
尤其是在上海这样一个地处地震带的城市,建筑消能减震及隔震技术标准显得格外重要。
本文将深入探讨上海的建筑消能减震及隔震技术标准,带你一起了解这一重要领域的最新进展。
一、建筑消能减震技术概述1.1 什么是建筑消能减震技术?建筑消能减震技术是一种利用特定的材料和结构设计,来减少地震对建筑物造成的破坏和损失的技术。
它主要包括减震、隔震和消能三大技术手段。
1.2 建筑消能减震技术的重要性在地震发生时,建筑物的抗震性能直接关系到人们的生命安全和财产安全。
加强建筑的抗震能力,采用合适的消能减震技术,对于城市的安全建设至关重要。
二、上海建筑消能减震技术标准2.1 上海地震设计规范上海地震设计规范中明确了建筑抗震设计的基本要求和技术规定。
其中,对建筑消能减震技术提出了具体的指导和要求,为上海地区的建筑消能减震技术标准提供了依据。
2.2 上海建筑消能减震技术的最新发展近年来,上海在建筑消能减震技术领域取得了许多重要进展。
包括开展了一系列研究项目,推广了先进的消能减震技术,以及加强了建筑企业的技术培训和指导等方面。
2.3 上海建筑消能减震技术标准的应用上海建筑消能减震技术标准已经在许多重点建筑项目中得到应用,并取得了良好的效果。
通过实际案例的分析和总结,可以为未来类似项目的施工和设计提供经验和参考。
三、个人观点和理解在我看来,上海建筑消能减震技术标准的制定和实施对于城市的安全发展至关重要。
只有不断完善和提高建筑的抗震能力,才能有效保障人民的生命财产安全。
我对上海在建筑消能减震技术领域的努力和成就表示由衷的钦佩和赞扬。
总结回顾通过本文的探讨,我们更深入地了解了上海建筑消能减震及隔震技术标准的重要性和发展情况。
建筑消能减震技术的应用将极大地提升城市建筑的抗震能力,保障人们的生命安全。
我们希望上海在这一领域持续取得更多的进步,为城市的可持续发展做出更大的贡献。
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:建筑结构设计是非常重要的,尤其是在隔震和减震方面,必须要提高这方面的重视程度。
在建筑设计工作开展的过程中科学合理的抗震措施能够让结构设计的质量不断地提升,并且在一定程度上发挥其最大作用。
只有保证建筑结构设计满足实际的建设需求,才能够让建筑的安全性和稳定性进一步提升,为人们的生命和财产安全提供一定的保障。
关键词:建筑结构设计;隔震措施;减震措施引言随着建筑行业的发展速度越来越快,人们对建筑结构的安全性提出了更高的要求,积极应用隔震减震控制技术具有重要的意义。
当前我国在隔震减震技术方面已经开展了大量的研究与应用,针对不同的建筑结构研发了多种不同的隔震减震技术,极大地提升了建筑结构的稳定性。
1、建筑结构设计隔震减震模式的现实应用意义在建筑结构设计过程中合理的应用减震方案能够让建筑结构的阻尼增加,这在一定程度上就能够有效的减少建筑物在风力的作用下有可能产生的位移,采取这种方式主要降低的是在地震过程中来自于水平和竖向地震带来的影响。
隔震体系的应用,主要原理就是延长结构的自振周期,从而让建筑结构的水平地震力得到有效的下降。
经过反复的实验和科学调查,在房屋建设的过程中隔震措施合理应用能够有效地降低水平地震出现的加速度反应,并且还能够降低结构性地震出现时对建筑物造成的损害,这在一定程度上让人们的生命财产安全都得到了保障和维护。
因此可以看出在建筑工作开展的过程中,将减震和隔震措施合理地应用到建筑结构当中能够让其变得更加坚固。
2、建筑结构设计中隔震减震存在的问题2.1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。
浅谈建筑结构设计隔震和消能减震措施
浅谈建筑结构设计隔震和消能减震措施摘要:结合工作实践,对建筑结构设计抗震措施进行了探讨,分别介绍了建筑物不同部位的隔震或消能减震措施,并对结构设计中常见的隔震和消能减震技术作了阐述,指出建筑物结构设计过程中应着重考虑抗震问题,并采取适当的措施。
隔震设计指房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求;消能减震设计指在房屋结构中设置消能器,通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼,以消耗输入结构的地震能量,达预期防震减震要求。
关键词:建筑结构设计隔震消能减震引言建筑结构设计中是否充分考虑抗震问题、是否合理的运用了相关的抗震措施是事关人民生命财产安全的重要问题,关于建筑物抗震问题的研究也有相当长的一段历史,从世界建筑设计领域和我国建筑设计领域来看,均取得了一定的成效,但是在我国连续发生四川汶川地震、玉树地震等地质灾害以后,人们更加注重建筑物的抗震设计。
一直以来,我们在建筑设计中有关抗震都是坚持了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的原则,虽然设计方面在抗震方面也采取了很多措施,但是,由于各种原因,还是不可避免的出现了在地震中因为建筑结构方面的问题而给人们带来巨大损失的例子,分析原因,最主要的就是施工人员从思想上不够重视,存在侥幸心理,偷工减料,私自修改设计方案,没有真正将抗震措施落到实处。
在这里,我们对建筑设计中抗震的基本类型、主要措施结合具体实践经验进行研究,以期和同仁交流学习。
1、建筑结构的主要隔震措施建筑物的抗震设计中,我们通常是对地基进行特殊处理、设置抗震装置、对建筑的上部结构进行防震设计,这几种措施通常是混合使用的,但是我们结合地震构造特点及建筑物本身结构,会有侧重的在关键部位设置隔震层,依据隔震层的位置不同我们把建筑物的隔震设计分为以下几种。
1.1建筑物地基采用特殊材料隔震建筑物基础隔震,主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理,削弱地震时的地震波,从而减少地震对建筑物的损害。
试析建筑结构的隔震、减振及振动控制措施
试析建筑结构的隔震、减振及振动控制措施一.隔震与消能减振原理建筑结构在地震过程能够相互消除荷载力,使建筑结构变成良好的变形吸收形式,并且在建筑建设中通过建筑自身能力来提高主要因素,在建筑结构中,隔震和消能是一套系统。
建筑结构处于小型地震中可以起到良好的低于作用,但是在7级以上地震时,这种减灾能力就显得十分脆弱。
二.主动控制主动控制是使用现代结构控制技术,对建筑的地震结构施行联机观测,在根据实际监控分析来对结构进行调整。
对结构提高控制力,使其实现自动控制。
主动控制在很多结构中和动力形态中,都被设置到实际允许的控制范围,是结构在调整的过程中保护整体的问题性。
主动控制是电子机械和工程结构的产物,它在结构尺寸和荷载的控制上来说十分稳定,但是在建设成本和投资上十分巨大,如果以保护单体建筑的角度来说十分适用,并且控制形式有效。
三.油阻尼板主动控制这种控制结果能够兼顾被动控制和主动控制等优点,并且在控制效果上能够通過电能调节改变结构性能。
非常适合结构工程的抗震设计。
通过调控油孔流量可以使几点控制阀门的调节度加大,并且通过流动阻尼达到更换的目的。
我国已经能够自主研发变阻尼半主动控制系统,根据不同的油路设计方案来提高应用设备的控制方法,提出合理的分析设计软件。
根据电液伺服阀发展成变阻尼半主动控制系统。
以此提出了两套油路设计方案,另外这项技术针对隔震房屋的隔震层中,应用广泛,在变阻尼半主动控制非常活跃。
阻尼的减振效果十分有限。
尤其以自由度体系基座受到运动机理中,阻尼越大,结构的相对运动移位会使速度和加速度的不断减少,对绝对运动干扰程度较低,当干扰频率和自振频率相互比较,阻尼的移动会加大位移有研究表明当结构周期地震发生地震情况下会出现类似的情况,阻尼增加中能够根据荷载进行制动,以此降低地震反应,其中包括对位移和加速度的控制反应。
变阻尼的半主动控制效果没有上限阻尼的控制效果好,这是因为在对中和短周期结构下,抗震设计都是针对短周期,不惜要使用半主动阻尼,但是在长周期的结构中,半主动变阻尼的控制方法与上限阻尼相比时能够可以降低速度的反应,对相对的反应也不会出现不利影响。
建筑结构设计隔震和消能减震措施分析
建筑结构设计隔震和消能减震措施分析摘要:随着社会经济的不断发展,城市化进程也在加速推进,我国建筑行业也随之得到了迅猛的发展。
随着大批超高超限建筑的出现以及高烈度地区的建设活动的频繁开展,传统单一的结构抗震设计方法已经不能满足该类建筑的抗震设防要求。
目前,隔震和消能减震在建筑结构设计抵抗地震措施中的所占的比例正呈现出逐年递增的趋势。
我国近几年来地震频发,对人们的生命财产安全带来了巨大的威胁,同时也为我国经济的发展造成了一定的负面影响。
因此针对建筑结构隔震和消能减震设计措施进行研究已经成为现阶段的主要发展方向。
本文将对建筑结构中的减震措施进行分析,并对建筑结构设计中的隔震减震措施进行主要阐述。
关键词:抗震;隔震;效能减震;建筑结构引言地震是一种突发性的自然灾害,它不仅给人带来心理上的阴影而,且对建筑物造成巨大危害。
当地震来袭时,建筑结构是承受灾难的主要载体,如果建筑结构遭到严重破坏,将会给人们的生命财产安全带来重大损失如果建筑结构遭到严重破坏,就会直接导致人们的生命财产的重大损失。
近年来,我国各个地区均有自然灾害的出现,这也让人们对建筑物的抗震性的重要性有了一定的认识,相关部门已经提出了更高的要求。
在对建筑震害分析的基础上,建立并推广有效的抗震技术体系,成为当前抗御地震灾害最重要和紧迫的任务之一。
1.我国减隔震技术发展分析我国对隔震技术的研究最早开始于上世纪六十年代,在1996年左右,我国研究者提出了以砂砾层为摩擦材料的滑移隔震思想,到了上世纪八十年代,我国对隔震技术的研究开始转入橡胶支座隔震领域,针对叠层橡胶支座滞回性能、测试和检测技术、振动台实验验证、分析和设计方法以及标准编制等方面进行了大量的科学研究,并在上世纪末取得了巨大成果,橡胶支座隔震技术已经基本形成系统。
与此同时,我国国产橡胶垫的大量生产同样也在一定程度上推动了的橡胶支座隔震技术的研究推广。
进入新世纪以后,我国相继出台了隔震技术规范、规程以及标准图集,我国隔震技术应用也变得更加成熟。
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。
工程结构抗震与防灾_东南大学_4 第四章建筑结构基础隔震和消能减震设计_2 第2讲建筑结构隔震设计
图 隔震结构计算简图
分析对比结构隔震与非隔震两种情况下各层最大层 间剪力,宜采用多遇地震下的时程分析。
弹性计算时,简化计算和反应谱分析时宜按隔震支 座水平剪切应变为100%时的性能参数进行计算;当采 用时程分析法时按设计基本地震加速度输入进行计算。
4.2
建筑结构消能减震设计
(3)上部结构水平地震作用计算-水平向减震系数应用
c.当橡胶支座的第二形状系数小于5.0时,应降低平均压应力限值;小于5不 小于4时,降低20%;小于4但不小于3时,降低40%;
d.外径小于300mm的橡胶支座,丙类建筑的平均压应力限值为10MPa。
4.2
建筑结构消能减震设计
(3)隔震支座水平剪力计算
隔震支座的水平剪力应根据隔震层在罕遇地震下的水平剪力按各隔
② 隔震层以上结构的抗震措施
当水平向减震系数为大于0.40时(设置阻尼器为0.38)不应
降低非隔震时的要求;水平向减震系数不大于0.40 (设置阻尼器 为0.38)时,可适当降低抗震规范对非隔震建筑的要求,但烈度 降低不得超过1度,与抵抗竖向地震作用有关的抗震构造措施不 应降低。
4.2
建筑结构消能减震设计
隔震层在罕遇地震下应保持稳定,不宜出现不可恢复变形。 隔震层橡胶支座在罕遇地震的水平和竖向地震同时作用下,拉应力
不应大于1Mpa。 隔震层的平面布置应力求具有良好的对称性。
4.2
建筑结构消能减震设计
(2) 隔震支座竖向承载力验算
抗震规范规定:隔震支座在重力荷载代表值作用下的竖向压应力 设计值不应超过下表列出的限值。
经历相应设计基准期的耐久试验后,刚度、阻尼特性变化不超过初期 值的±20%;徐变量不超过支座橡胶总厚度的0.05倍;
建筑结构的隔震与消能减震的分析研究
建筑结构的隔震与消能减震的分析研究建筑结构的隔震与消能减震是为了减少地震对建筑物造成的破坏而进行的研究与分析。
随着地震灾害的不断发生,科学家们逐渐认识到地震的危害性,并开始研究如何抵御地震的力量,保护建筑物及其内部人员的安全。
隔震与消能减震是两种常用的方法,下面将对它们进行分析研究。
隔震是指在建筑物与地震地面之间设置一层隔离体,通过隔离体的减振效果来减少地震力对建筑物的影响。
隔震体通常采用橡胶、弹簧等材料,可以有效地吸收和减小地震力的传递。
隔震减震的核心思想是利用隔离体的弹性特性,使地震力在穿越建筑物时减小,从而保护建筑物的完整性和稳定性。
隔震的优点是可以吸收并分散地震能量,减少建筑物所受到的地震冲击力;缺点是隔震体的安装和维护成本较高,需要对建筑物进行一定的结构调整。
消能减震是指在建筑物内部设置一种消能装置,通过消能装置吸收并转化地震能量,达到减小地震力的效果。
消能装置通常采用液体或橡胶等材料,可以吸收地震能量,并通过内部的阻尼机构将其耗散释放出去。
消能减震的核心思想是在地震发生时,通过消能装置将地震能量转化为不显式的损耗能量,从而减少地震对建筑物的破坏。
消能减震的优点是可以较好地保护建筑物的结构完整性和稳定性,减小地震危害;缺点是需要对建筑物进行一定的结构调整,且消能装置的维护和更新成本较高。
隔震与消能减震是建筑结构防护的重要手段,它们可以有效地减少地震对建筑物的破坏,提高建筑物的抗震性能。
然而,隔震与消能减震并非万能之策,还需要结合建筑物的实际情况和地震影响评估,进行综合分析和设计。
此外,隔震与消能减震也需要注意结构的稳定性和安全性,避免降低了地震危害而牺牲了建筑物的整体安全性。
总的来说,隔震与消能减震是建筑结构抗震设计中的重要内容,通过结构调整和装置设置,减小了地震对建筑物的影响。
随着科学技术的不断进步,隔震与消能减震技术也在不断改进和完善,为人们的生命财产安全提供了有力保障。
然而,隔震与消能减震技术仍然需要进一步研究和探索,以适应不同地震条件和建筑物类型的需要,提高抗震能力,实现更加可持续和安全的建筑结构。
建筑隔震与消能减震设计
建筑隔震与消能减震设计建筑隔震与消能减震设计是在建筑设计的过程中考虑到地震与震动的因素,并采取一系列措施,以减少地震造成的破坏和危险。
随着科技的发展,建筑隔震与消能减震设计已经成为建筑工程设计的重要组成部分。
下面将重点介绍建筑隔震与消能减震设计的原理、方法和应用。
建筑隔震设计的原理主要是通过将建筑结构与地面分离,使建筑对地震产生的震动具有能动响应,从而减小地震对建筑结构的破坏作用。
常见的隔震装置包括摩擦隔震器、弹簧隔震器、液体阻尼器等。
这些装置能通过减震弹簧、摩擦等消耗部分地震能量,减小地震产生的冲击力,从而减小地震对建筑的破坏。
消能减震设计的原理主要是通过在建筑结构中设置减振器,将地震的能量转化为其他形式,达到减轻结构震动和减小地震影响的效果。
常见的减震器包括液体阻尼器、颤振器、摆锤阻尼器等。
这些装置能有效消耗地震能量,并通过减振措施减小建筑结构的震动,从而减轻地震对建筑的破坏。
建筑隔震与消能减震设计的方法包括减震隔震体系设计、基础隔震设计和结构减震设计。
减震隔震体系设计是指通过设置隔震垫、减震器等减震装置,将建筑结构与地面分离,从而减小地震对建筑的冲击。
基础隔震设计是指在建筑的基础中设置隔震垫、减震器等装置,将地震产生的冲击力传导到地下,从而减小地震对建筑的影响。
结构减震设计是指通过设置减振器、增加耗能装置等措施,减小地震对建筑结构的振动,从而减小地震对建筑的破坏。
建筑隔震与消能减震设计已经在实际工程中得到广泛应用。
例如,日本的隔震建筑技术被广泛应用于地震频繁的地区。
这些建筑结构采用隔震装置,通过地震时的隔离和衰减作用,大大减小地震对建筑的破坏。
同时,在高层建筑中广泛使用了减振器和液体阻尼器等减震装置,通过抑制结构的振动,有效减少了地震对建筑的影响。
综上所述,建筑隔震与消能减震设计是一种通过隔震和消能装置来减小地震对建筑的破坏和影响的设计方法。
在实际工程中,通过合理地应用隔震器、减振器等装置,可以提高建筑的地震抗灾能力,确保人们的生命财产安全。
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。
建筑工程消能减震设计构造
建筑工程消能减震设计构造
建筑工程消能减震设计构造是指在建筑物设计和施工过程中,采用一系列的技术和构造措施,以减少或消除地震对
建筑物的破坏和影响。
以下是一些常见的建筑工程消能减
震设计构造措施:
1. 建筑物整体结构设计:采用抗震设计原则,如合理选择
结构形式、增加建筑物自重和刚度等,以提高建筑物的整
体抗震能力。
2. 隔震设计:采用隔震技术,将建筑物与地基之间设置隔
震设备,如隔震支座、隔震垫片等,以减小地震波对建筑
物的传递,降低地震对建筑物的破坏。
3. 减震设计:采用减震技术,如减震支撑、减震器等,通
过吸收和消耗地震能量,减少地震对建筑物的冲击力,降
低地震破坏。
4. 塑性设计:在建筑物的结构设计中,通过设置可塑性构
件和可塑性连接,使建筑物在地震作用下发生一定的变形,从而减小地震对建筑物的破坏。
5. 节能设计:在建筑物的设计和施工中,采用节能材料和
节能技术,如保温材料、节能灯具等,以减少建筑物的能耗,降低对环境的影响。
6. 防火设计:在建筑物的设计和施工中,设置防火墙、防
火门等防火设施,以提高建筑物的防火性能,减少火灾对
建筑物的破坏。
7. 安全疏散设计:在建筑物的设计和施工中,设置合理的疏散通道、安全出口等,以保障人员在地震发生时的安全疏散。
需要注意的是,建筑工程消能减震设计构造需要根据具体的建筑物类型、地理环境和地震状况等因素进行综合考虑和设计,以确保建筑物在地震发生时能够有效减震、消能并保证人员安全。
同时,建筑工程消能减震设计构造也需要符合相关的建筑法规和标准要求。
建筑结构设计隔震和消能减震措施解析
108YAN JIUJIAN SHE建筑结构设计隔震和消能减震措施解析Jian zhu jie gou she ji ge zhenhe xiao neng jian zhen cuo shi jie xi张生宁近年来,我国各地区自然灾害频繁发生已经成为了政府及其关注的民生问题,尤其是地震的发生严重的造成人身财产安全以及社会经济安全。
典型的案例唐山大地震和汶川大地震,造成了多大的经济灾害,多少人流离失所,妻离子散。
所以随着这些地震灾害的频发,我国工程建筑方面对抗震功能的重视也提升到了新的高度,现在建筑结构设计对于地震的防范措施越来越规范和严格,目的就是要通过不同的结构进行抗震灾害。
本文针对建筑结构设计中做好对抗震和减震的工作,为了有效的提升建筑物的抗震效果,针对于建筑结构设计中隔震的措施以及消能减震的技术解析,以供参考。
近些年来,地震的发生对我国地区经济以及人民生命财产安全受到了直接的灾害,所以在建筑建设中对于抗震的要求也成了现在建筑施工中重点规划的课题,在建筑设计中合理的规划设计抗震问题,合理的运用抗震原理进行设计规划,尽量减少或者阻止地震对我国人身安全以至于城市建设的威胁。
针对现阶段的统计来看,我国建筑结构设计以隔震和消能减震的措施占据很大的部分并且在逐年增加,所以本文对于建筑结构设计隔震和消能减震措施进行研究和分析。
一、建筑结构隔震减震概述隔震也就是隔离地震,在建筑物的基底或者是某个特定的位置设置隔震装置隔离或者耗散地震能量,用来避免或者减少地震能量向上部结构的传输,减轻结构震动的反应,建筑物只发生轻微的震动和变性从而保障地震来临时对建筑物的伤害,保证人身财产安全。
这种技术被美国地震专家称为“进40年来世界地震工程中最重要的成果之一”。
近年来高层建筑中广泛的应用了隔震技术,尤其是汶川地震之后,隔震技术使用的橡胶材料已经成为了世界研究以及应用的主要思考对象,已经被多数国家广泛应用,我国云南昆明、思茅、临沧等很多城市的高层建筑也都广泛的应用了这种技术及材料。
上海 建筑消能减震及隔震技术标准
上海建筑消能减震及隔震技术标准上海建筑消能减震及隔震技术标准一、引言在建筑工程中,消能减震和隔震技术是为了提高建筑结构的抗震能力,减少地震可能造成的损害。
上海作为一个位于中国沿海地区,长期处于地震高发地区,对建筑的抗震能力要求较高。
为了维护人民生命财产安全,上海市制定了建筑消能减震及隔震技术标准,本文将对此进行详细介绍。
二、消能减震技术标准1. 消能减震技术的定义消能减震技术是通过在建筑结构中引入能吸收和分散地震能量的装置或材料,减少地震荷载对建筑结构的影响,提高建筑的抗震性能。
消能减震技术的应用可以有效地降低地震带来的破坏,保护建筑和人员安全。
2. 消能减震技术的分类根据结构的不同,消能减震技术可以分为以下几类:(1) 钢制耗能支撑系统:通过再生耗能装置将地震能量转化为建筑结构的内能损失,从而降低地震荷载对结构的影响。
(2) 液体阻尼器:通过在建筑结构中设置阻尼装置,利用液体粘滞阻尼的特性消耗地震能量,减小结构的震动响应。
(3) 弹簧隔震器:通过在建筑结构与地基之间设置隔震装置,减小地震荷载的传递,有效地减少了建筑结构的震动响应。
3. 消能减震技术的应用范围消能减震技术可以应用于各种建筑类型,包括高层建筑、桥梁、工业厂房等。
尤其对于高层建筑来说,消能减震技术是提高抗震性能的重要手段。
在上海的地震抗震设计中,对于超过一定高度的高层建筑,通常要求采用消能减震技术。
4. 消能减震技术的设计要求在使用消能减震技术时,需要根据结构的性质和要求,进行合理的设计,确保其有效性。
设计时需要考虑以下几个方面:(1) 地震动参数的确定:需要根据地震区域的地震动参数进行合理的选择,以确保消能减震技术的正确应用。
(2) 结构的选择和布置:需要根据建筑的结构特点选择合适的消能减震技术,并合理布置在结构中,以提高结构的整体抗震能力。
(3) 设计参数的确定:需要根据具体的结构和地震动参数,合理确定设计参数,以确保消能减震技术的有效性和可靠性。
建筑结构基础隔震设计和隔音设计
由粘弹性材料特性曲线确定;
A, δ ——分别是粘弹性材料的受剪面积和厚度;
ω ——结构的振动频率,对于多自由度结构,取弹性振动的固有频率。
4.2
建筑结构消能减震设计
3.振型分解反应谱法
消能减震结构在地震作用下弹性振动的动力方程可以表示为:
Msx(t) (Cs Cd )x (t) (K s K d )x(t) MI xg (t)
4.2
建筑结构消能减震设计
②位移相关型阻尼器
应由试验确定设计容许位移、极限位移和恢复力模型参数。
位移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 部件的恢复力模型参数宜符合:
u py / usy 2 / 3
K p / Ks u py / usy 0.8
式中,Kp—消能部件在水平方向的初始刚度;Ks—设置消能部件的结构楼层侧向刚度;
△upy—消能部件的屈服位移;
△usy—设置消能部件的结构层间屈服位移。
③在最大容许位移幅值下,按应允许的往复周期循环60圈后,
消能器的主要性能衰减量不应超过10%、且不应由明显的 低周疲劳现象。
4.2
建筑结构消能减震设计
(三)消能减震设计的计算要点
(1)由于加上消能部件后不改变结构基本型式,除消能部件和相关部件外, 结构设计(包括抗震构造)仍可按抗规对相应结构类型的要求进行。
消能减震结构 Ein ER ED ES EA
式中,Ein——地震时输入结构的地震能量; ER——结构物地震地震反应的能量,即结构物振动的动能和
势能(弹性变形能);
ED——结构阻尼消耗的能量(一般不超过5%); ES——主体结构及承重构件非弹性变形(或损坏)消耗的能量; EA——消能构件或消能装置消耗的能量。
新《减震抗震设计规范》中的隔震与消能减震(1)
就使用功能而论,隔震结构可用于:医院、银行、保险、通讯、警察、消防、电力等重要建筑;首脑机关、指挥中心以及放置贵重设备、物品的房屋;图书馆和纪念性建筑;一般工业与民用建筑;建筑物的抗震加固。
2)、消能设计的适用范围消能部件的置入,不改变主体承载结构的体系,又可减少结构的水平和竖向地震作用,不受结构类型和高度的限制,在新建和建筑抗震加固中均可采用。
二、 隔震与消能减震设计要求1、设计方案建筑结构的隔震和消能减震设计,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,与建筑抗震设计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。
隔震与消能减震设计第一次纳入我国《建筑抗震设计规范》,为积极、稳妥起见,应认真做好方案比较、论证工作。
2、设防目标采用隔震和消能减震设计的房屋建筑,其抗震设防目标应高于抗震建筑。
(规范第3.8.2条)。
1)、在水平地震方面,本章表15.2、15.4及规范第12.2.6、12.2.9条等保证了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。
2)、规范规定:消能减震结构的层间弹塑性位移角限值宜大于1/80。
提高了对框架及多高层钢结构等的弹塑性层间位移角限值要求。
3、隔震与消能部件设计文件上应注明对隔震部件和消能部件的性能要求;隔震和消能减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用各种类型和规格的消能部件原型进行抽样检测,每种类型和每一规格的数量部应少于3 个,抽样检测的合格率应为100%;设置隔震和消能减震部件的部位,除按计算确定外,应采取便于检查和替换的措施。
消能部件应对结构提供足够的附加阻尼,尚应根据其结构类型分别符合本规范相应章节的设计要求。
三、 隔震设计要点本规范隔震设计条文提出了分部设计法和水平向减震系数,在设计方法上建立起了一座联系抗震设计和隔震设计之间的桥梁,力图使设计人员已经熟悉的抗震设计知识、抗震技术在隔震设计中得到应用,这是本规范的重大特色。
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浅谈建筑结构设计隔震和消能减震措施【摘要】随着近些年自然灾害的频繁发生,工程建筑中建筑物的抗震功能引起了社会各界的广泛关注,笔者根据自己的多年工作经验,认为在建筑设计中做好抗震和减震的工作可以更有效的加强建筑物的抗震效果,所以,本文主要讨论建筑结构设计中如何进行隔震与减震工作。
【关键词】建筑结构;设计;隔震;消能减震
引言
因为建筑物的抗震功能直接关系着人们的人身财产安全,所以,可以说是建筑物建筑中的一个基本建筑指标,也是每一个建筑商和施工人员都应该认真思考的问题。
但是,从最近几年的两次大型地震灾害后的情况来看,我国的建筑物的抗震能力并不尽如人意,没有达到预期的保护人们的人身和财产安全的目的和效果。
造成这种现象的原因是多方面的,有建筑材料的问题,也有施工工艺上的问题,所以处理起来也是非常复杂的,但是要从建筑工程的根源上解决这种建筑物抗震能力方面的问题的话,必须从建筑物的设计环节抓起,只有这样,才能将各种因素统筹和控制好,才能保证建筑物的抗震结果和效果。
1、建筑结构的主要隔震措施
建筑物的抗震措施是非常多的,如对地基进行特殊处理、设置抗震装置、对建筑的上部结构进行防震设计等等,每一种装置和方法都是工程人员在实践中不断摸索总结出来的,一般情况下为了达
到更好的抗震防震效果,在工程中这几种措施通常是混合使用的。
虽然一项工程可能涉及到许多种防震装置的使用,但是工程中最常用的方法还是隔震层的设置,工程中我们根据建筑物的特点和建筑区域的地震特点选择不同的隔震层配合施工,下面我们根据隔震层的位置的不同,对其进行分类,并做简单介绍:
1.1建筑物地基采用特殊材料隔震
地基是建筑物与地震接触的最直接的地带,也是地震的最直接作用区,所以对于地基的隔震设置是达到效果的最直接快速的手段。
所谓建筑物地基隔震,主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理,通过铺设的垫层来削弱地震时的地震波,从而减少地震对建筑
物的损害,这种方法是一种历史最悠久的隔震方法,原理在于使地震的力量经过中介被消耗和削弱,达到保护建筑物的目的。
传统的施工工艺是在建筑物的基础部分交替铺上粘土和砂子,或者直接设置粘土或砂子垫层。
在中国建筑史上,曾经有人以糯米为原材料,在建筑物的基础部分设置垫层,减少地震对建筑物的损害,虽然这种方法现在看起来非常荒谬,但是对于当时的建筑技术来说,这种方法无疑是一种创新,且研发者认识到了垫层材料的选择要具有相当程度的粘着性,无论如何,这种精神是值得我们建筑工作者学习的。
随着科学技术的发展,近年来,国际上的科研人员和专家在这方面的研究已经取得了突破性进展,经过反复的试验和研究他们发现,以沥青为原料研究出的一种特殊材料设置的隔震层效果最好,所以这种材料将广泛的应用在以后的建筑物的隔震层中。
1.2建筑物基础设置隔震装置减震
这一种隔震措施主要是在建筑物的基础与上部建筑之间设置特殊装置,它与地基隔震的最主要区别就在于隔震层的位置的变化,这种隔震层位置的改变可以减少地震向上传递,最高可减少地震对建筑物传递能量的2/3,这种隔震装置是一种非常传统的防震方法,因其历史悠久且效果优良,所以直到今天,仍被许多工程沿用。
但是,这种措施的缺陷是不适用于高层建筑,因为在高层建筑设置这
种装置会延长建筑结构自身的自振周期,起不到减小地震对建筑物损害的目的,反而增加了建筑物的自重,对隔震造成不利的影响。
在进行建筑基础的隔震装置的设置时,通常采用的办法有:摩擦滑移隔震、粘弹性隔震等几种,设置的装置也比较灵活,不局限于建筑材料,其他材料有橡胶垫、混合隔震装置等也可用于做隔震层,可根据建筑物的具体情况进行选择。
1.3建筑物层间隔震措施
层间隔震这种方法主要适用于旧房改建,在施工方面具有简单、易操作的特点。
与建筑物基础部分设置隔震装置的办法相比,层间隔震的效果不是非常明显,减震的效果可以达到1/10~3/10的范围,因为层间隔震的作用无法参与到建筑物的整体结构中,所以达到的隔震效果也较其他方法差一些。
这种方法主要是依靠设置在建筑结构各层间隔的减震装置吸收或者削弱地震能量,从而减小地震对建筑物的危害,设置的装置基本与基础隔震的相同,二者的区别主要在于该方法应用于旧房的改建施工中,而上述方法主要应用于新建
筑的施工中。
1.4建筑物结构悬挂隔震
悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来,也就是我们通常所说的悬挂结构,这样,当地震来临时,地震的能量不会传递给悬挂起来的结构,从而达到减小地震损害的目的。
这种隔震方式最常见于大型钢结构,大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系,以此隔震。
这种结构对于设计师的设计要求比较高,因为要将结构的主体框架和子框架的结合做到完美的结合,才能保证在地震来临时,子结构不受干扰。
因为它的作用原理是,当地震来临时,主框架会随着地壳运动发生摇摆,但是,子框架和主框架之间是能够活动的索链和吊杆,地震的能量到达这个部位的时候就会削弱,不至于传递到子结构产生惯性力,这种结构的优点是防震效果好,可以有效的阻断地震力对于建筑物的伤害,但是缺点是工程造价高,一般的住宅建筑不宜使用,因为大量的钢结构会大大增加建筑的成本。
2建筑结构设计中常用的减震技术
以上我们所说的几种措施主要是对建筑结构本身的基础部分或者关键节点进行特殊设计,或者采用特殊材料,或者设计安装减震装置减少地震的能量向建筑物传递。
我们这里所说的建筑物结构设计中常用的消能减震技术是借助建筑物意外的部件来增加建筑物的阻尼,消耗地震传递给建筑物结构的能量,避免建筑物因地震而受到损害。
用于减小地震对建筑物损坏、保护建筑物安全的装置和元件很多,通常都是各式各样的消能器和阻尼器,我们习惯上把这
些装置分为滞回型和粘滞型两种。
这种技术的使用非常广泛,主要有以下几种情况。
2.1新建建筑物的结构设计
随着人们安全意识的不断增强,建筑结构设计理念的不断更新,人们对建筑结构的减震、隔震设计越来越重视。
我们在设计的时候,除了对建筑物的基础部分采用特殊处理之外,还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力,保护人们的生命财产安全,这些减震装置和元件是为一些建筑工程的后期防震工作的加强而研发的,也就是可以在施工后期对建筑物的防震功能进行一定的弥补,但是其作用往往较隔震层要差一些。
2.2对建成建筑物的抗震加固
在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时,我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施,完成相应的工作。
最迟也是在建筑物的施工过程当中,在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置,否则就达不到隔震的效果。
一旦建筑物建成以后,如果想对其进行抗震加固,就要采用增加阻尼的办法,在建筑物的结构上重新添加消能减震装置,这样的话不仅会增加施工成本,导致工程造价的增加,还给施工造成了不便,因为增加阻尼的施工程序要较隔震层的施工复杂的多。
综上所述,建筑物的抗震减震功能直接关系到建筑物抗击地震的能力和保护人们财产和生命健康的能力,所以,是施工中必须要重视的重点问题之一。
而做好建筑物隔震和减震工作的最佳施工环
节就是建筑物的结构设计环节,所以本文中笔者从几个方面举了一些可以优化建筑物隔震减震设计的措施,希望能为工程建筑提供一些有效的意见和建议,当然文中仍有许多不足之处,还望业内同仁批评指正。
参考文献
[1] 建筑地基基础设计规范 gb 50007-2002.
[2] 建筑抗震设计规范 gb 50011-2010.
[3] 混凝土结构设计规范 gb 50010-2010.。