浅谈建筑结构隔震技术

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浅论建筑设计中的隔震技术

浅论建筑设计中的隔震技术

浅论建筑设计中的隔震技术隔震,系从以柔克刚的概念出发,通过将结构置于隔震层之上或用隔震支座将结构隔开,调整结构动力特性使结构地震中状态由剧烈振动变成缓慢平动,有效减小地震反应,从而达到保护结构及结构内部设备、仪器和装修等的目的。

而隔震结构工作原理其实很容易理解,假设我们把建筑悬空不与地面接触,地震来临时则建筑不会受到任何破坏,就完全隔离了地震作用,但建筑在地球的引力作用下又不可能悬空,我们就得想办法解决或者协调这个矛盾-在建筑基础与上部之间设置隔离地震的装置来解决这个问题。

为了达到隔震的效果,通常基础隔震需具备下述4中特性:1具有足够的竖向刚度和强度宜支撑上部结构重量的承载特性;2具有足够的水平初始刚度,在凤载和小震作用下,体系能够保证在弹性范围内,满足正常使用的要求,而中强地震时,其水平刚度小,结构为柔性隔震结构体系的隔震特性;3地震后上部结构能恢复到初始状态满足正常使用要求的复位特性;4隔震系统本身具有较大的阻尼,地震时能够耗散足够的能量,从而降低上部结构所吸收的地震能量的耗能特性。

隔震体系能够通过延长结构的自振周期来减少结构的水平地震作用,已被强震记录所证实。

国内外大量实验和工程经验表明:隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性,增加震后建筑物继续使用的功能。

建筑结构采用隔震设计时,应符合下列各项要求:1.结构高宽比宜小于4,切不大于相关规范规程对非隔震结构的具体规定,其变性特征宜接近剪切型,最大高度应满足规范对非隔震结构的要求;高宽比大于4或给隔震结构相关规定的结构采用隔震设计时,应进行专门研究。

2.建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,并应选用稳定性较好的基础类型。

3.风荷载和其它非地震作用的水平荷载标准值不宜超过结构总重力的10%。

4.隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼,穿过隔震层的设备配管、配线,应采用柔性连接或其他有效措施以适应隔震层的罕遇地震水平位移。

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

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

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。

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

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近年来在建筑工程领域备受关注的一个重要话题。

隔震技术可以有效地提高建筑结构的抗震能力,减小地震对建筑物的影响,保障人们的生命和财产安全。

随着科学技术的不断发展,隔震技术在建筑工程中的应用也越来越广泛。

本文将从隔震技术的背景和原理、研究现状以及未来发展方向等多个方面进行分析,以期对建筑结构隔震技术的研究和应用有一个全面的了解。

一、背景和原理地震是自然界的一种自然灾害,其破坏力极大,给人类的生命和财产安全带来了巨大的威胁。

而建筑结构在地震中的受力和变形则是地震灾害的关键点。

传统的建筑结构在地震作用下易发生严重的损坏,甚至倒塌。

提高建筑结构的抗震能力引起了人们的广泛关注。

隔震技术是一种基于减震器的结构工程技术,通过在建筑结构底部设置弹簧、减震器等装置,来减小地震作用对建筑结构的影响,从而提高建筑结构的抗震能力。

其基本原理是利用隔震装置将建筑物与地基隔离开来,使地震作用能够在一定程度上被减小。

隔震技术可以有效地减小地震对建筑结构的影响,从而大大提高建筑物抗震能力,保障人们的生命和财产安全。

隔震技术的发展可以追溯到上个世纪六十年代,当时日本地震频发,大量建筑物被毁坏,造成了重大损失。

随后,日本开始研究并应用隔震技术,取得了明显的成效。

此后,国际上也开始了对隔震技术的深入研究。

目前,已有许多国家和地区在地震频发区域广泛应用了隔震技术,取得了显著的经济和社会效益。

二、研究现状隔震技术在世界范围内的应用已非常广泛,尤其是在地震频发区域,隔震建筑已成为一种主流趋势。

许多国家和地区在自然灾害频发的环境下,提出了一系列严格的建筑规范和标准,以保障建筑物的安全。

日本在1995年通过了《建筑物抗震设计规范》和《建筑物抗震施工规程》,对建筑抗震性能进行了具体规定。

中国也在地震规范中对隔震建筑的设计、施工和验收等方面进行了详细的规定。

在科学界,对隔震技术的研究也在不断深入。

目前,主要的研究方向包括隔震结构的设计优化、隔震装置的材料和性能研究、隔震结构的数值模拟和仿真等。

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

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。

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

建筑结构设计隔震减震技术浅析摘要:面对地震等自然灾害的发生,在无法消除震源的情况下,人类在设计建筑结构时,只能做到在一定程度上隔震及减震。

为提高建筑结构隔震及减震的性能,设计人员需要对建筑结构所承受的作用力、结构内部产生的各种应力进行综合分析,之后充分运用结构本身的特点设计各类辅助措施,从而达到上述目的。

总体来看,做好建筑结构减震抗震设计工作,是对国家、社会、人民负责,具有深远意义。

文章对隔震减震技术进行了探索分析。

关键词:建筑结构;隔振;减震1隔震减震技术的发展目前,我国对建筑物结构隔震减震的技术要求主要有以下几点:如果发生地震等级较小,那么建筑物结构将保持良好,不会断裂及倒塌;当发生的地震等级为中等规模时,建筑物结构受到的损伤可以进行修缮;当发生的地震等级为较大规模时,建筑物结构会出现断裂,但是不会倒塌,可以很好地保障人们的生命和财产安全。

目前来看,现有的抗震减震设计主要有两个缺陷:第一,如果设计的构件比较大,在地震等级较大时,会对空间和建筑所要实现的功能发生影响;第二,虽然结构构件的延性可以在一定程度上吸收地震的能量,防止建筑物倒塌,如果进行震后修复,会需要比较多的资金。

因此隔震减震技术越来越受到大家的重视,其关键技术在于对其结构性能如何更好地提升。

隔震减震技术最早被提出是在20世纪中期,各国学者们对其进行研究,并取得了很多优秀的成果。

新西兰学者在20世纪70年代设计的铅芯叠层橡胶支座,在隔震减震技术的发展应用上具有较大的推动意义。

我国于20世纪80年代提出了隔震减震技术,在20世纪末隔震减震技术发展迅速并取得了较好的应用,在抗震中有着非常重要的地位。

2隔震减震措施的衡量标准关于结构的性能需求,目前的抗地震设计准则中主要有两种表示方法:一种是根据破坏的等级来表示,一种是按照其应用的重要性按隔震减震装置的保护等级来表示。

建筑结构损伤可分为未受损和在一般维护下受损,可修理或倒塌;地震设防分为甲、乙、丙、丁四类。

建筑结构隔震技术的研究和应用

建筑结构隔震技术的研究和应用

建筑结构隔震技术的研究和应用摘要:随着人们生活环境的变化,地震也越来越高发,带来的经济财产和生命安全威胁越来越严重。

正因为这样的特点,相关的减震隔震设计也成为时下建筑结构设计中最为关键的一部分。

这样的设计有很多的相关要点,需要在设计过程中给予关注。

本文通过对建筑工程隔震技术与应用进行探讨和分析。

关键词:建筑结构;隔震技术;研究;应用1、减隔震技术概述建筑结构隔震技术是指通过一些隔震装置将建筑结构与地面隔开,通过隔震层的变形消耗和缓冲地震时地面的振动,以保护上部结构免于地震破坏的一种抗震手段。

根据地震工程学的研究,地震波荷载在短周期内的作用强烈,到长周期后作用将显著减弱。

大量中低建筑,自振周期都处于短周期。

通过隔震技术,可以将整体结构的自振周期延长,避开短周期强烈的地震荷载。

从隔震部位分,隔震结构可以分为基底隔震、层间隔震、高位隔震和局部隔震。

从隔震装置形式,隔震装置又可以划分为普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滚珠隔震装置、摩擦摆隔震支座、悬挂隔震装置、摇摆隔震支座和滑动隔震支座等。

消能减震技术是将结构的一些非承重构件(如支撑、剪力墙、连接件等)设置成变形能力强的消能构件,或在结构某些部位(层间、节点处、连接缝等)装设消能装置。

这些变形耗能能力强的构件叫做消能器,通过规范约束和试验检测保证消能器具有比较高的耗能性能和大变形下承载力保证率。

在设计中,将消能器作为第一道防线,通过控制消能器及其相连的消能子结构的变形和损伤,保障消能器在结构变形中持续有效地变形耗能,从而保护主体结构的抗震安全。

消能器是消能减震技术的核心,其主要功能在于消能地震能量。

按照消能器力学性能的不同,可以划分为位移相关型消能器、速度相关型消能器、复合消能器等。

依据消能器耗能原理的不同,又可以分为金属屈服型消能器、摩擦型消能器、黏滞消能器、黏弹性消能器、电涡流消能器以及电/磁流变液体、压电材料和电/磁致伸缩材料等新型材料制成的消能器。

建筑设计中的抗震隔震技术应用

建筑设计中的抗震隔震技术应用

建筑设计中的抗震隔震技术应用地震,作为一种难以预测且破坏力巨大的自然灾害,给人类的生命和财产安全带来了严重威胁。

在建筑领域,如何通过科学合理的设计来提高建筑物在地震中的稳定性和安全性,一直是工程师和设计师们关注的焦点。

抗震隔震技术作为一种有效的应对手段,近年来在建筑设计中得到了越来越广泛的应用。

一、抗震隔震技术的原理抗震技术主要通过增强建筑物自身的结构强度和刚度,来抵抗地震作用。

例如,采用高强度的建筑材料、合理的结构布局、增加梁柱的截面尺寸等,使建筑物能够承受地震带来的水平和竖向荷载。

而隔震技术则是通过在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置,如橡胶隔震支座、滑移隔震支座等,将建筑物与地面的运动隔离开来,从而减少地震能量向上部结构的传递。

在地震发生时,隔震装置能够吸收和消耗大部分地震能量,使上部结构的振动大幅减小,有效地保护了建筑物及其内部人员和设施的安全。

二、抗震隔震技术的类型1、基础隔震技术基础隔震是目前应用最为广泛的隔震技术之一。

它是在建筑物基础部位设置隔震层,将上部结构与基础隔开。

常见的基础隔震装置有叠层橡胶支座、摩擦摆支座等。

叠层橡胶支座由多层橡胶片和薄钢板交替叠合而成,具有良好的竖向承载能力和水平变形能力;摩擦摆支座则利用滑动面的摩擦来消耗地震能量,具有自复位功能。

2、层间隔震技术层间隔震是将隔震装置设置在建筑物的某一层,通常是在结构转换层或设备层。

这种隔震方式适用于已有建筑物的抗震加固,或者对于下部结构刚度较大、上部结构需要特殊抗震保护的建筑。

3、悬挂隔震技术悬挂隔震是将建筑物的部分或全部结构悬挂在承重构件上,利用悬挂体系的摆动来消耗地震能量。

这种隔震方式在大跨度空间结构中应用较多,如体育馆、展览馆等。

4、滚动隔震技术滚动隔震是在建筑物基础与地面之间设置滚动装置,如滚珠、滚轴等,使建筑物在地震作用下能够水平滚动,从而减少地震能量的输入。

三、抗震隔震技术在建筑设计中的应用要点1、合理选择隔震装置不同类型的隔震装置具有不同的性能特点和适用范围,在设计时应根据建筑物的结构类型、高度、使用功能、地震烈度等因素,综合考虑选择合适的隔震装置。

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

建筑结构设计隔震减震技术浅析摘要:建筑结构隔震减震技术,是在结构设计时采用的一种减震控制技术,主要是通过利用隔震装置(橡胶垫、隔震器、消能支撑)对建筑物进行有效地隔离和减震。

隔震减震技术的出现,有效地避免了建筑物受到地震损害,具有经济、可靠、安全、环保等优点。

在建筑结构设计中运用隔震减震技术,能够有效地对建筑结构的安全性进行保证,在地震发生时,能够将地震损害降低到最低限度。

在我国的一些重要建筑中都会应用隔震减震技术,例如北京奥运场馆、国家大剧院等。

隔震减震技术的使用,不仅能够保护建筑物结构本身不受到破坏,同时也能够保证建筑物整体结构不受到地震灾害的影响。

关键词:建筑结构;设计方案;隔震减震;技术创新引言根据相关研究表明,目前我国采用隔震减震技术来进行抗震设计有较长的历史,早在20世纪80年代就开始了这项技术应用。

随着我国对基础隔震和消能减震技术研究力度的加大以及在建筑行业中应用范围和数量的增加,我国在隔震减震技术方面已经取得了非常大的成就。

一、隔震装置在建筑结构设计中,隔震装置是指能够阻止地震的能量进入建筑物内部的装置,一般包括隔震支座、减震支座以及橡胶隔震支座。

在建筑结构设计中应用隔震减震技术,可以降低建筑物受到地震损害的程度。

目前,常用的隔震装置有:(1)橡胶支座;橡胶支座是一种比较常用的隔震装置,能够有效地控制地震能量,降低建筑物受到地震损害的程度,橡胶支座分为两种,一种是水平橡胶支座,另外一种是竖向橡胶支座。

水平橡胶支座可以有效地对建筑物结构进行固定,竖向橡胶支座能够有效地防止建筑物发生变形。

在实际应用中,水平橡胶支座能够将地震能量吸收到建筑物内部,同时也能够将地震能量传递到地面上。

(2)阻尼器;阻尼器是指能够吸收或者消耗地震能量的装置,主要用于吸收或者消耗由地震造成的能量。

根据相关研究表明,安装了阻尼器的结构能够有效地降低地震带来的破坏,使建筑物的抗震能力得到显著提升。

目前,在建筑结构设计中应用较为广泛的是粘滞阻尼器,主要包括粘滞阻尼器、摩擦阻尼器和振动阻尼器三种类型。

建筑结构隔震的概念与原理

建筑结构隔震的概念与原理

建筑结构隔震的概念与原理大家好啊,今天来聊聊一个有点“高大上”,但又能直接关系到我们生活的东西——建筑结构隔震。

别急,听我慢慢道来,别看名字高大,其实这个技术也没那么复杂。

你要是见过那种一到地震就摇晃得不行的大楼,心里一定会觉得怪怪的,甚至有点害怕。

可你知道吗?其实这些大楼是可以通过一些神奇的手段,减少地震带来的伤害的。

今天,我们要说的就是一种技术——隔震。

简单来说,隔震就是给建筑“穿上防震的衣服”。

你想象一下,如果地震来了,整个建筑就像个大皮球,在地面上蹦跳。

这样的晃动可不光让人害怕,还能导致房屋倒塌。

可是,隔震技术就像是给建筑装了一个弹簧系统,当地震来的时候,建筑不会直接跟地面“亲密接触”,它能先通过这些装置“缓冲”,把震动消耗掉,让建筑本身少受影响。

是不是很神奇?像一个人走在软软的草地上,脚下虽然有地震的波动,可身体却稳稳的,不会失去平衡。

说到这里,可能有人会问了:“那隔震是怎么实现的?是不是很复杂?”隔震的原理并不神秘。

通常它是在建筑物的基础部分加装一些特殊的设备,比如弹簧、橡胶垫或者液压装置。

这些装置的作用就是在地震发生时,起到一个“减震器”的作用。

你看,地震来了,震动传递到建筑底部,隔震装置就会吸收这些震动,减少震波对建筑结构的冲击,让大楼不至于“晃得乱七八糟”。

比如说,最常见的隔震材料就是一种叫做“橡胶支座”的东西。

它看上去就像一个“橡皮糖”,但它能承受巨大的力量,同时吸收地震带来的冲击。

你别看它软软的,实际上它能提供很大的抗震能力。

这样一来,即便地面在震动,大楼也能稳定在原地,几乎感觉不到明显的摇晃。

这种材料不需要太复杂的技术,一些普通的施工队就能安装。

你想啊,这么简单有效的办法,能在灾难面前保护人的生命安全,简直就是个“建筑界的超人”。

隔震的效果不是万能的,也得看具体的建筑设计和应用。

如果建筑本身设计得不够坚固,或者隔震装置安装得不到位,效果自然打折扣。

所以说,隔震技术虽然厉害,但不是所有问题都能解决。

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

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在建筑结构中采用隔震装置,将地震 1508d 作用力分离,减少或消除地震对建筑物的影响。

隔震技术主要通过减震器、调和器和隔离基础等手段,将地震的能量转移到其他结构或降低地震能量的传递,从而减少建筑物受到的地震作用力,提高抗震能力。

隔震技术的研究和应用主要集中在以下几个方面:1. 材料研究:隔震技术的关键是要选择合适的隔震材料。

目前常用的材料有橡胶、钢制减震器、铅芯减震器等。

这些材料具有较高的抗震性能和稳定性,能够有效分离建筑物和地震力量,减少震害程度。

2. 结构改造:在既有建筑物中,引入隔震技术需要进行结构改造。

通过增加减震器、调和器等隔震装置,对建筑物进行加固和改造,提高其抗震能力。

还需要对建筑物的各部分进行评估,确定合理的隔震方案,确保隔震效果。

3. 建筑模型试验和数值模拟:为了验证隔震技术的效果和可行性,需要进行大量的建筑模型试验和数值模拟。

通过对大型结构进行模拟地震振动试验,收集数据并分析,评估不同隔震方案的效果,为实际应用提供科学依据。

4. 实际应用:隔震技术已广泛应用于各种类型的建筑物,如高层建筑、桥梁、核电站、工业厂房等。

通过隔震技术的应用,可以有效减少地震对建筑物的破坏,保障人员的生命安全和财产安全。

隔震技术的发展和应用还存在一些挑战和问题:1. 成本问题:隔震技术的应用需要增加建筑物的投资成本。

目前,隔震技术的成本较高,对于一些中小型建筑物而言,难以承担这种成本。

如何降低隔震技术的成本,是一个需要解决的问题。

2. 设计标准和规范的完善:隔震技术需要有相应的设计标准和规范来指导工程实践。

目前,相关标准和规范还不完善,对于隔震技术的设计和施工缺乏统一的规范。

需要加强相关标准和规范的研究和制定。

3. 维护和管理问题:隔震装置需要定期维护和管理,以保证其正常运行和抗震性能。

由于技术和管理方面的限制,一些隔震装置的维护和管理工作没有得到有效的保障,影响了隔震技术的长期可靠性。

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

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。

浅谈建筑结构隔震技术

浅谈建筑结构隔震技术

情况严重 ,村镇的房屋甚至有倒塌现象 。
( 2 )降低成本 。由于采用 隔震 设计,主体结构 所承受的地震作用大大减小,因此,构件 截面 减小、
系,基础隔震;抗震设防烈度 7度 ( 0 . 1 g ) ,设计 地震分组为第三组 ;建筑 场地类 别为 I I 类 ;无地 下
室 ,建 筑 高 度 1 8 . 4 5 m 。
6度地震影响系数进行计算 。 隔震效果 :在 E L C E N T R O地震波下,J O I N T 4 1的
加速度 响应 曲线 比较下 ,可 以发现结构振动 的加速
度大幅降低 。 同一场地上 的两栋建筑在 4 . 2 0地震 中的反应 :
在建筑结构 中使用 隔震技 术,不仅可 以降低结
建筑 物的构思在美 国获得 了许 可。随后 日本学者对 隔震技 术也做了大量研究,1 9 2 4年 日本的 山下兴家 和鬼 头健三 郎两人分别 以弹簧及 轴承隔震方法取得 专利 。1 9 6 9年 ,建于南斯拉夫 的贝斯坦劳奇小学首 先使用 了橡胶制成 的隔震 支承。此后 ,法 国、新西 兰、美 国等 国家 ,对叠合 橡胶隔震支承进行 了大量 的实验研究 。美 国早期的一些隔震建筑在洛杉矶北 岭的 6 . 8 级 地 震 以及 日本 的 隔震建 筑 在 阪神 的 7 . 2级地震 中经受住 了考验 。 我 国对隔震技术 的研究起步较晚 , 但发 展较快 最早 的隔震建筑是 1 9 9 3年建造 的汕头隔震住宅楼 ,
( 4 )结构 隔震体 系动力参数确定 ( 水平 、垂直 ) 。
( 5 )结构 隔震减震控制验算 ( 水平 、垂直 ) 。( 6 )
我 国是 一个地 震多发的 国家 ,地震对人们 生命 财产造成 了巨大的损失 。1 9 7 6年 7 . 8级唐山大地 震

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。

建筑结构隔震与减振技术研究

建筑结构隔震与减振技术研究

建筑结构隔震与减振技术研究随着科技的不断进步和人们对安全性的要求日益提高,建筑结构隔震与减振技术在工程实践中得到了广泛应用。

本文将对建筑结构隔震与减振技术的原理、方法和应用案例进行研究和探讨。

一、隔震技术的原理和方法1. 原理建筑结构隔震技术的核心原理是通过在建筑结构与地基之间引入隔震装置,将地震或振动波动的能量分散和吸收,降低地震造成的结构破坏和震害后果。

隔震装置通常由弹簧、减振器等组成,能够有效地吸收和减少结构受力,提高建筑的安全性能。

2. 方法(1)基础隔震基础隔震是指在建筑的基础上设置隔震装置,用以减少地震波对建筑的传递。

常见的基础隔震装置包括橡胶隔震支座和液压隔震支座等。

(2)结构隔震结构隔震是指在建筑的结构中设置隔震装置,用以减少地震波对结构的影响。

常见的结构隔震装置包括摩擦隔震装置和轴向力隔震装置等。

(3)附加质量减振附加质量减振是通过在建筑结构上附加质量来达到减振的效果。

常见的附加质量减振装置包括质量块、液压质量阻尼器等。

二、建筑结构隔震与减振技术的应用案例1. 地震高发区建筑隔震在地震高发区,建筑结构隔震技术被广泛应用于高层建筑、桥梁、核电站等重要工程。

例如,日本东京塔是一座采用基础隔震技术的高层建筑,具备较强的地震抗震性能。

2. 振动环境恶劣区建筑减振在振动环境恶劣区,建筑结构减振技术能够减少振动对建筑物的影响,提高结构的稳定性和使用寿命。

例如,美国旧金山金门大桥采用了摩擦隔震器技术,使桥梁在风震和地震条件下能够保持相对稳定。

三、建筑结构隔震与减振技术的发展趋势1. 多层次、多角度的应用未来建筑结构隔震与减振技术将更加关注不同层次、不同结构形式的建筑物,并在设计和施工过程中充分考虑不同方向的地震和振动。

2. 新材料的应用新材料的发展将推动建筑结构隔震与减振技术的创新,如纳米材料、聚合物材料等,能够提高隔震装置的性能和稳定性,从而提高建筑的安全性能。

总结:建筑结构隔震与减振技术作为一项重要的工程技术,对建筑物的安全性和使用寿命有着重要的影响。

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

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

建筑结构隔震技术现状与应用随着科技的不断发展,建筑结构隔震技术在地震防护领域得到了广泛应用。

隔震技术是一种通过改变建筑结构与地基之间的动力传递方式,降低地震激励对建筑物的影响,从而保护建筑物免受地震破坏的技术手段。

本文将就建筑结构隔震技术的现状与应用进行详细介绍。

一、建筑结构隔震技术的基本原理建筑结构隔震技术是指在原有的建筑基础上,通过设置专门的隔震装置,将建筑结构与地基之间的动力传递改变为一种柔性连接,从而使得地震动对建筑物的影响大大减弱。

隔震装置通常采用橡胶、钢板、液体等材料制成,具有较好的耐震性能和变形能力。

在地震发生时,隔震装置可以吸收和分散地震能量,从而保护建筑结构和内部设施免受破坏。

目前,建筑结构隔震技术已经在世界各地得到了广泛的应用。

日本是隔震技术的发源地和应用最为广泛的国家之一。

从1995年兵库地震之后,日本开始大规模推广隔震技术,采用多种隔震装置和隔震结构形式。

通过不断的研究和实践,日本已经建成了一大批具有隔震结构的建筑物,包括办公楼、工厂、桥梁、医院等。

美国、新西兰、意大利、土耳其等国家也在地震频发地区推广应用隔震技术,取得了显著的效果。

1. 高层建筑在高层建筑中,地震作用是一种非常严重的威胁。

采用隔震技术成为了保护高层建筑免受地震破坏的必然选择。

目前,隔震技术已经被广泛应用于高层建筑,例如日本东京的新宿中央公园大厦和美国旧金山的旧金山国际机场,它们均采用了隔震结构,有效地提高了建筑物的耐震性能,降低了地震对建筑物的影响。

2. 桥梁工程桥梁是地震中易受破坏的建筑结构,因此隔震技术也在桥梁工程中得到了广泛的应用。

通过在桥墩和桥面之间设置隔震装置,可以有效地改善桥梁的耐震性能,降低地震作用对桥梁的影响,保护桥梁免受地震破坏。

日本的大部分高速公路桥梁都采用了隔震技术,取得了良好的效果。

3. 工业厂房工业厂房是地震中易受破坏的建筑结构之一,因此在地震频发地区,采用隔震技术对工业厂房进行加固成为了一种有效的手段。

浅议建筑结构设计中隔震减震技术

浅议建筑结构设计中隔震减震技术

浅议建筑结构设计中隔震减震技术中国是地震发生最频繁的国家,根据过去一百年的统计,约三分之一的地震发生在中国,因地震而造成的死亡人数更是占了全球的将近一半。

因此,在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。

一、隔震减震在建筑结构设计中的作用隔震和消能减震是建筑结构减轻地震灾害的有效技术,适应我国经济发展的需要,有条件的利用隔震和消能减震来减轻建筑结构的地震灾害,是完全可能的。

采用消能减震的方案,通过消能器增加结构阻尼来减少结构在风荷载作用下的位移是公认的事实,对减少结构水平和竖向的地震反应也是有效的,隔震体系通过延长结构的自振周期能够减少结构的水平地震作用,已被国外强震记录所证实。

国内外的大量试验和工程经验表明:隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右,从而消除或有效减轻结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性,增加了震后建筑物继续使用的功能[1]。

二、建筑结构中减震措施减震措施主要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。

消能部件的布置需经分析确定,设在结构的两个主轴方向,可使两方向均有附加阻尼和刚度;设置于结构变形较大部位,可更好发挥消耗地震能量的作用。

减震措施不仅可用于新建结构的减震设计,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;也可用于现结构的抗震加固,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。

然而,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。

从适用的部位来说,也是很广泛的,它不仅可以应用于建筑物的上部结构,也可用于建筑物的隔震夹层,消能减振技术是用特别设置的机构和元件将地震动的能量加以吸收耗散,以保护主体结构的安全,当消能减震结构的抗震性能明显提高时,主体结构的抗震构造要求可适当降低[2]。

浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施

浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施

浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施高层建筑是指楼高超过一定高度的建筑物,由于在建筑物的高度和地上空间的约束下,高层建筑结构设计中的隔震减震措施显得尤为重要。

隔震减震措施是为了降低地震或其他振动所造成的结构破坏和人员伤亡,提高建筑的抗震能力和安全性。

本文将从隔震和减震两个方面对高层建筑结构设计中的隔震减震措施进行探讨。

首先,隔震是指将建筑物和地面之间设置一定的隔震装置,以减少地震动传至建筑物的能量,从而保护建筑物的完整性和稳定性。

目前常用的隔震装置主要有橡胶隔震支座和钢性隔震支座。

橡胶隔震支座是一种将建筑物与地基分离的装置,它具有较好的抗震性能和减震效果,能有效降低地震对建筑物的影响。

钢性隔震支座则是通过一定的刚度和阻尼来减少建筑物的震动,提高建筑物的稳定性。

此外,还可以采用隔震橡胶支座和钢筋混凝土结合的混合隔震支座,以综合发挥两者的优点。

其次,减震是指通过一些减震装置将建筑物的振动能量转化为其他形式的能量来减少地震对建筑物的影响。

常见的减震装置主要有液态阻尼器、摩擦式减震器和钢筋混凝土摩擦滑块等。

液态阻尼器是一种通过可控的液体流动来消耗振动能量的装置,可以有效减轻建筑物的振动力,提高抗震能力。

摩擦式减震器则是利用摩擦力来吸收能量,降低建筑物的振动能量。

钢筋混凝土摩擦滑块则是通过建筑结构中的几何变形和材料摩擦来吸收能量,降低地震对建筑物的冲击。

除了以上两种主要的隔震减震措施,还可以采用一些其他的措施来提高高层建筑的抗震能力。

例如,可以使用悬吊墙来减小地震对建筑物的影响,采用软土基础处理技术来改善建筑物的地基条件,使用钢筋混凝土剪力墙等结构形式来提高建筑物的抗震能力等。

此外,还可以在建筑物的设计中融入一些先进的技术和材料,如智能材料和智能结构等,以提高建筑物的抗震性能和安全性。

综上所述,高层建筑结构设计中的隔震减震措施对于提高建筑物的抗震能力和保障人员的安全至关重要。

在高层建筑的设计中,应根据具体地震和土地条件以及建筑物的功能和需求,合理选择和应用各种隔震减震措施,从而确保建筑物的稳定性和安全性。

浅谈建筑结构隔震技术

浅谈建筑结构隔震技术

浅谈建筑结构隔震技术目前各国抗震设计规范均以“大震不倒,中震可修,小震不坏”为抗震设计原则,以保护结构不遭到毁坏和保护生命安全为主要目标。

传统抗震结构通过增强结构强度来抵抗地震,同时容许结构构件在地震时进入非弹性状态,具有一定的延性,以结构本身的损坏为代价消耗地震能量,减轻地震反应。

从近10多年的地震震害损失来看,凡是按照抗震规范设计和建造的房屋,基本可以保证大地震发生时,房屋不倒塌。

但按照传统抗震方式建造的房屋,在高烈度区常造成建筑构件尺寸过大,影响实际使用空间与建筑功能;另一方面,在发生超过设防烈度地震时,由于承重构件在地震中的不断损伤,累计到一定程度还会引起房屋倒塌,不能保证房屋在超大地震下的安全;在很多情况下,即使房屋没有倒塌,由于承重构件损伤较重,房屋也很难修复。

尽管人员的伤亡大幅减少,但是经济损失较大.因此,单纯强调工程结构在地震下不严重破坏和不倒塌,已不是一种完善的抗震思想,不能适应现代工程结构抗震需求。

为了更有效地保障建筑物安全,国内外学者经过大量研究,提出了建筑隔震技术。

建筑隔震技术是在建筑物基础或下部与上部结构之间设置由隔震器(橡胶隔震支座、滑移支座、FPS摩擦摆滑动支座)、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,达到预期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保证。

国内外大量试验和工程经验表明:隔震技术能有效降低结构的水平地震作用,特别是在罕遇地震作用下隔震效果更好,上部结构的地震反应一般仅相当于不隔震时的20%-50%。

隔震体系能实现建筑结构自身、非结构构件和建筑物内部设施“三保护”,确保震后建筑物无需修复,即可继续使用。

常用的隔震装置有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座.橡胶支座隔震系统装置简单、施工方便,被认为是隔震技术迈向实用化最卓有成效的体系。

一、建筑隔震技术的发展1.国外隔震技术发展概述建筑隔震技术的快速发展始于20世纪60年代.20世纪60年代中后期,新西兰、日本、美国等多地震国家对隔震技术开展了深入、系统的理论和试验研究,取得了较好的成果.70年代,新西兰学者W. H.Robinson率先开发出铅芯叠层橡胶支座,大大推动了隔震技术的实用化进程。

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浅谈建筑结构隔震技术目前各国抗震设计规范均以“大震不倒,中震可修,小震不坏”为抗震设计原则,以保护结构不遭到毁坏和保护生命安全为主要目标。

传统抗震结构通过增强结构强度来抵抗地震,同时容许结构构件在地震时进入非弹性状态,具有一定的延性,以结构本身的损坏为代价消耗地震能量,减轻地震反应。

从近10多年的地震震害损失来看,凡是按照抗震规范设计和建造的房屋,基本可以保证大地震发生时,房屋不倒塌。

但按照传统抗震方式建造的房屋,在高烈度区常造成建筑构件尺寸过大,影响实际使用空间与建筑功能;另一方面,在发生超过设防烈度地震时,由于承重构件在地震中的不断损伤,累计到一定程度还会引起房屋倒塌,不能保证房屋在超大地震下的安全;在很多情况下,即使房屋没有倒塌,由于承重构件损伤较重,房屋也很难修复。

尽管人员的伤亡大幅减少,但是经济损失较大。

因此,单纯强调工程结构在地震下不严重破坏和不倒塌,已不是一种完善的抗震思想,不能适应现代工程结构抗震需求。

为了更有效地保障建筑物安全,国内外学者经过大量研究,提出了建筑隔震技术。

建筑隔震技术是在建筑物基础或下部与上部结构之间设置由隔震器(橡胶隔震支座、滑移支座、FPS摩擦摆滑动支座)、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,达到预期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保证。

国内外大量试验和工程经验表明:隔震技术能有效降低结构的水平地震作用,特别是在罕遇地震作用下隔震效果更好,上部结构的地震反应一般仅相当于不隔震时的20%—50%。

隔震体系能实现建筑结构自身、非结构构件和建筑物内部设施“三保护”,确保震后建筑物无需修复,即可继续使用。

常用的隔震装置有天然橡胶支座、铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座。

橡胶支座隔震系统装置简单、施工方便,被认为是隔震技术迈向实用化最卓有成效的体系。

一、建筑隔震技术的发展1.国外隔震技术发展概述建筑隔震技术的快速发展始于20世纪60年代。

20世纪60年代中后期,新西兰、日本、美国等多地震国家对隔震技术开展了深入、系统的理论和试验研究,取得了较好的成果。

70年代,新西兰学者W. H.Robinson率先开发出铅芯叠层橡胶支座,大大推动了隔震技术的实用化进程。

美国、日本首栋隔震建筑分别在1984年和1985年建成。

到20世纪90年代,全世界至少有30多个国家和地区开展“基础隔震”技术的研究,并在美、日、法、新、意等20多个国家修建了数百座“基础隔震”建筑物,其中日本的技术发展最快、应用最为广泛。

特别是在1995 年阪神大地震中,采用橡胶支座隔震的建筑,经受住地震的考验,隔震性能良好,建筑隔震技术得到日本政府的大力推广。

隔震技术不仅应用于政府办公大楼和医院,而且越来越多的住宅建筑也开始考虑使用隔震技术。

日本成为隔震建筑最多、技术最成熟的国家,目前已建成近9000栋左右隔震建筑,其最高的隔震建筑高177米,隔震装置多用夹层橡胶隔震垫。

早期隔震系统是由天然橡胶支座加阻尼器或铅芯橡胶支座组成,近期,使用高阻尼天然橡胶支座的隔震建筑越来越多。

2011年3月11日9.0级东日本大地震中,隔震房屋以及室内仪器设备没有损坏,表现出优异的抗震性能。

地震后,很多房子被民众要求建成隔震房屋。

2.我国建筑隔震技术应用进展20世纪80 年代后期,我国学者开始重点关注橡胶支座隔震技术。

在国家自然科学基金会等基金资助下,以中国建筑科学研究院周锡元和苏经宇、广州大学周福霖、华中科技大学唐家祥等学者为学术带头人,进行了橡胶隔震支座研制、隔震结构分析和设计方法、结构模型振动台试验、橡胶支座产品性能检验、检测技术、施工技术等全方位的系统研究工作,提出了橡胶支座隔震建筑的成套技术(周福霖,1997;唐家祥等,1993;周福霖,2004;苏经宇等,2001;周锡元等,1999;周锡元等,2002;李中锡等,2002)。

我国最早的隔震建筑是1993年由周福霖院士设计建造的汕头陵海路八层框架结构商住楼以及唐家祥教授设计的安阳市粮油综合楼。

1994年5月,联合国工业发展组织权威专家将汕头隔震居民楼的建成誉为“世界建筑隔震技术发展的第三个里程碑”。

2001年,建筑隔震与消能减震技术写入国标《建筑抗震设计规范》,标志着隔震消能技术在我国的成熟发展。

汶川地震后新修订的《防震减灾法》中,增加“第四十三条国家鼓励、支持研究开发和推广使用符合抗震设防要求、经济实用的新技术、新工艺、新材料”;2010年新版的《建筑抗震设计规范》对隔震技术的使用范围做了较大调整,取消了对减隔震设计的诸多限制,规范提倡在“抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑”中使用,更利于该技术的发展。

2014年2月,住房和城乡建设部又发布新文件进一步加大了建筑减隔震技术应用的推广力度。

经过近些年的环境转变,在标准、法规政策与技术措施方面都已经初步形成较为完善的体系,对建筑减隔震行业的发展形成了有力的支撑。

到目前为止,建筑隔震技术在全国各省市自治区几乎都有应用,包括云南、新疆、四川、陕西、甘肃、河北、江苏、山西、北京、山东、宁夏、天津、广东、海南、福建、内蒙、青海、上海、广西、河南、吉林、台湾等省市,已建成隔震建筑3000多栋。

云南由于地震多发,政府重视,同时研究推广早,开发了高性能的橡胶隔震支座,培养了较强的技术与设计力量,形成了研究、设计、产品提供、施工和后期服务较成熟的成套技术,所以云南隔震技术的应用走到了全国的前列,是我国建筑隔震技术应用范围最广的地区。

目前,建成隔震建筑2000多栋,其中包括建成全球最大的隔震建筑、最高的隔震建筑群等一批标志性建筑。

其次是四川、新疆、陕西、甘肃等地区建成隔震建筑100多栋,河北、江苏、北京、天津、山西、山东超过50栋,其他省市应用相对较少。

建筑减隔震技术是一项新兴技术,在国外大规模应用的历史也只有十多年。

2008年5月12日汶川地震中甘肃陇南职工住宅楼和2013年4月20日雅安芦山地震中芦山县人民医院医技楼等隔震建筑,在地震中均表现出优异的抗震性能,隔震技术也因此逐步被公众和政府部门所认知。

目前,住房和城乡建设部以及云南、山西、四川、新疆、重庆、陕西、海南等多个省市自治区相继出台系列规章,促进隔震技术的推广应用。

3.隔震技术发展方向总体而言我国建筑隔震技术的研究和应用水平还很低,建筑隔震技术从设计、产品开发及施工技术等方面与发达国家相比尚有一定的距离,隔震技术的发展正处于发展成长期。

未来我国建筑隔震技术在隔震理论体系、高性能隔震产品开发和精细化施工技术的实施等方面均需要开展大量工作,建筑隔震技术必然向多样化、实用化和精细化发展。

建筑隔震技术的发展将主要围绕以下几个方面逐步推进:(1)由单一隔震元件组成的隔震体系向多功能混合隔震体系发展,从单一的水平隔震到三维隔震,从基础隔震到层间隔震都将成为未来发展方向。

(2)在产品开发方面将进一步开发高性能、高稳定性的隔震装置,橡胶支座方面开发适用于高层及大型公共建筑的大直径橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滑板支座以及低成本的适用于农村民居的隔震支座。

除橡胶支座外,随着新材料的研发,开发其它新材料隔震支座,包括摩擦摆隔震支座(FPS)等。

(3)隔震技术应用方面,逐步由多层隔震向高层和大跨建筑隔震发展,从单一建筑隔震向街区整体隔震甚至城市整体隔震发展,隔震技术用于既有建筑抗震加固与改造也具有很好的应用前景。

开发简单易行、经济适用的隔震装置解决农村民居抗震问题也是未来减轻地震灾害的重要途径。

二、建筑隔震技术特点1.隔震装置隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。

近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。

弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。

而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于最大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。

橡胶隔震支座(普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等)既具有较高的竖向承载能力、大水平位移能力和复位功能,同时普通橡胶支座与阻尼器、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座配合使用时可提供较大阻尼,由橡胶隔震支座组成的隔震体系理论、试验研究及工程应用已较为成熟,隔震效果显著,是目前建筑隔震的主流产品,国内外已经建成的隔震建筑90%以上采用橡胶隔震支座,我国建筑隔震采用橡胶支座的比例更大。

建筑橡胶隔震支座在我国的应用较为成熟,标准较为完善。

目前已颁布的相关标准有:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS 126:2001)、《建筑隔震橡胶支座》(JG119-2000)、《橡胶支座第1部分:隔震橡胶支座试验方法》(GB20688.1-2006)、《橡胶支座第2部分桥梁隔震橡胶支座》(GB20688.2-2006)、《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》《橡胶支座第4部分普通橡胶支座》(GB20688.4-2006)。

(GB20688.3-2006)、正在编写的标准有《建筑隔震施工与验收规范》、《建筑隔震设计规范》等。

任何一项与建筑结构安全相关的新技术的推广,通常都将经历研究、试验、试点再到广泛应用的较长过程。

抗震新技术尤其要经过发生概率较低的大地震的实际检验方可推广应用。

橡胶隔震支座经历了近50年的研究发展,目前橡胶隔震支座结构简单、造价合理、理论和试验研究成果比较丰富和完善,且经历多次地震检验效果明显,标准相对健全,技术较成熟,已进入推广应用期。

在今后较长时期橡胶隔震支座将成为建筑隔震依托的主要产品。

目前,我国建筑上使用最多的是普通橡胶支座和铅芯橡胶支座。

普通橡胶支座阻尼较小,地震作用下的水平位移较大,但变形后的恢复性能好。

铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下水平位移较小,但是对于高频波的隔震效果相对较差,且上部结构高振型影响较大,针对两种橡胶支座的性能特点,通常采用两种橡胶支座合理组合的建筑隔震体系可以达到较好的隔震效果,同时隔震层罕遇地震下的变形也能得到较好的控制。

由于铅芯橡胶支座在生产和使用过程中存在环境污染风险,所以国际上开始探索使用高阻尼橡胶支座作为升级替代产品,高阻尼橡胶支座阻尼和水平刚度依赖于应变频率和幅值,对高频波的隔震效果较好。

高阻尼橡胶支座对橡胶材料性能要求较高,影响支座性能的因素较多,在试验研究及结构设计上尚有许多难点需要突破。

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