消能减震技术汇报
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• 基础隔震方法是在建筑物和构筑物基础部位设置 橡胶支座，利用橡胶支座水平柔性形成的柔性隔 离层吸收或散耗地震能量，阻止或减小地震能量 向建筑物和构筑物上部结构传递，使整个建筑物 和构筑物自振周期延长，从而减小建筑物和构筑 物上部结构对地震的反应。
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
消能减震在房屋建筑的方法之一：建筑结构的振动 控制技术，该技术是通过控制建筑的振动从而使建 筑达到抗震的目的。建筑结构的振动控制分为主动 控制、被动控制、半主动控制和混合控制 • 主动控制：结构主动控制是利用外部能源，在结
2020/5/11
动，达到保证建筑物安 全的目的。
消能减震技术
消能减震技术 - 原理
• 1 由于纵波传播速度大于横波，但横波却是地震时造成建 筑物破坏的主要原因。
• 2 根据地震这种特性，制定纵波感应器。在建筑物基础安 装感应气垫，一旦地震来临，纵波感应器启动，在横波能 量对建筑物造成破坏前感应气垫膨胀并把来自于纵波的能 量进行消能。在基础支座安装弹簧轻轨，保证建筑物水平 的最大位移，抵消来自横波水平剪力对建筑物的破坏，并 使建筑物恢复到原来的位置(有类似“不倒翁”性质)。
防屈曲支撑
常见的防屈曲支撑布置形式 （a）单斜撑；（b）人字撑
连续防屈曲支撑钢筋混凝土框架结构
消能减震技术 - 房屋 建筑的隔震消能
• 中国41%的国土、50%以上的城市位于地震烈度7 度以上的地区，地震灾害形势非常严峻。如果解 决房屋上部结构和基础整体刚性的问题，地震时， 地面运动能量经过基础输入到房屋结构，就极大 地减少房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。
2020/5/11
消能减震技术 - 前景
• 建筑隔震技术是世界许多国家关注的研究 课题。中国在这方面已经取得了很大的进 展。隔振消能技术为中国在减轻多、低层 房屋水平地震灾害中提供了一条行之有效 的新途径。
消能减震技术的展望
• 消能减震技术作为一门新兴应用技术,是具 有十分良好的发展前景的。随着计算机智 能时代的到来，它将与消能减震技术相结 合，为建筑的抗震设计和抗震加固提供了 一条崭新的途径，同传统的抗震技术比较, 消能装置的智能化将更具有安全有效、适 用、机理明确、效果显著，安全可靠等诸 多优点。智能化的消能减震技术将成为以 后研究的方向指标。
消能减震技术探讨
2020/5/11
土建结构选修课PPT 邓云飞
消能减震技术 - 研发背景
• 地震的不可控制：唐山地震、汶川地震、 日本神户地震等
汶川大地震
2
消能减震技 - 研发背景
• 工程结构是可控的：工程结构试验、结构 地震反应分析
网架模型振动试验
高层模型振动试验
消能减震技术
• 隔震建筑： • 叠层橡胶隔震支座、摩擦摆型隔震支
摩擦摆型隔震支座的基本原理
叠层橡胶隔震支座:在水平和竖向力作用 下的变形
隔震技术是目前实现基于性能 的抗震设计最有效最简便的方 法。
EPS公司生产的摩擦摆型隔震支座
减震篇
减振子结构由阻尼器构成，在地震作用下保护主体结构。即通过自身的变形 耗散地震能量从而降低整体结构的地震反应。 其中防屈曲支撑是其中阻尼器的代表。
• 3 可以在建筑物的混凝土柱加入某种纤维外加剂，加强混 凝土的抗弯、抗剪能力，使柱子能够类似于臂力器的效果， 真正达到“强柱弱梁、强剪弱弯”。
消能减震技术的几个方面
• 消能装置及材料的耐火性、稳定性还是有 待进一步研究探讨；
• 在结构构件出现较大变形时，如何充分装 置的消能作用仍需要进行研究；
• 消能减震装置的优化设计及合理布置仍是 今后要研究的问题；
座 • 减震建筑： • 防屈曲支撑、损伤机制控制
4
• 传统的抗震方法是房屋 上部结构和基础牢牢地
连接在一起，地震时，
地面运动能量经过基础
输入到房屋结构，致使
房屋结构发生振动、变
形，甚至倒塌。“消能
隔震”的基本思想是使
基础和上部房屋结构分 离,隔离地震能量向建 筑物的输入。实现地震
时地动而建筑物基本不
2020/5/11
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
• 半主动控制： 半主动控制是通过利用控制机构来自动调节 建筑结构在地震中的参数，来达到减震目的， 其对外部力量的需求很低，不需用强电，只 由弱电(如蓄电池)就能完成。
2020/5/11
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
• 混合控制： 混合控制是对主动控制与被动控制的联合运 用。利用了两种控制的综合优点，它既能通 过被动控制装置耗散大量地震能量，也能有 效利用主动控制装置来保证控制的效果，因 此混合控制有着良好的建筑工程应用价值。
构受激励振动过程中，对结构施加控制力或改变 结构的动力特性，从而迅速地减小结构的振动反 应
2020/5/11
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
• 被动控制： 被动控制是指不需要借助外部力量的振动控 制技术，它通过在建筑结构的某个空间部位 添加子系统，或通过对结构自身构件构造上 的处理，来改变结构自身的动力特性。
• 消能装置的制作、安装如何做到安全可靠， 造价适宜仍需尽快解决；
• 消能装置的智能化可能是今后发展的方向。
消能篇 消能装置及材料的耐火性、稳定性研究探讨
（a）为一般建筑；（b）为隔震建筑 通过隔震层设置耗能消能装置，提高结构的耗能能力仍可以有效地减少上 部结构的地震反应。 同时性能可靠的隔震支座和耗能装置是现代隔震耗能的关键。
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
消能减震在房屋建筑的方法之一：建筑结构的振动 控制技术，该技术是通过控制建筑的振动从而使建 筑达到抗震的目的。建筑结构的振动控制分为主动 控制、被动控制、半主动控制和混合控制 • 主动控制：结构主动控制是利用外部能源，在结
2020/5/11
动，达到保证建筑物安 全的目的。
消能减震技术
消能减震技术 - 原理
• 1 由于纵波传播速度大于横波，但横波却是地震时造成建 筑物破坏的主要原因。
• 2 根据地震这种特性，制定纵波感应器。在建筑物基础安 装感应气垫，一旦地震来临，纵波感应器启动，在横波能 量对建筑物造成破坏前感应气垫膨胀并把来自于纵波的能 量进行消能。在基础支座安装弹簧轻轨，保证建筑物水平 的最大位移，抵消来自横波水平剪力对建筑物的破坏，并 使建筑物恢复到原来的位置(有类似“不倒翁”性质)。
防屈曲支撑
常见的防屈曲支撑布置形式 （a）单斜撑；（b）人字撑
连续防屈曲支撑钢筋混凝土框架结构
消能减震技术 - 房屋 建筑的隔震消能
• 中国41%的国土、50%以上的城市位于地震烈度7 度以上的地区，地震灾害形势非常严峻。如果解 决房屋上部结构和基础整体刚性的问题，地震时， 地面运动能量经过基础输入到房屋结构，就极大 地减少房屋结构发生振动、变形，甚至倒塌。
2020/5/11
消能减震技术 - 前景
• 建筑隔震技术是世界许多国家关注的研究 课题。中国在这方面已经取得了很大的进 展。隔振消能技术为中国在减轻多、低层 房屋水平地震灾害中提供了一条行之有效 的新途径。
消能减震技术的展望
• 消能减震技术作为一门新兴应用技术,是具 有十分良好的发展前景的。随着计算机智 能时代的到来，它将与消能减震技术相结 合，为建筑的抗震设计和抗震加固提供了 一条崭新的途径，同传统的抗震技术比较, 消能装置的智能化将更具有安全有效、适 用、机理明确、效果显著，安全可靠等诸 多优点。智能化的消能减震技术将成为以 后研究的方向指标。
消能减震技术探讨
2020/5/11
土建结构选修课PPT 邓云飞
消能减震技术 - 研发背景
• 地震的不可控制：唐山地震、汶川地震、 日本神户地震等
汶川大地震
2
消能减震技 - 研发背景
• 工程结构是可控的：工程结构试验、结构 地震反应分析
网架模型振动试验
高层模型振动试验
消能减震技术
• 隔震建筑： • 叠层橡胶隔震支座、摩擦摆型隔震支
摩擦摆型隔震支座的基本原理
叠层橡胶隔震支座:在水平和竖向力作用 下的变形
隔震技术是目前实现基于性能 的抗震设计最有效最简便的方 法。
EPS公司生产的摩擦摆型隔震支座
减震篇
减振子结构由阻尼器构成，在地震作用下保护主体结构。即通过自身的变形 耗散地震能量从而降低整体结构的地震反应。 其中防屈曲支撑是其中阻尼器的代表。
• 3 可以在建筑物的混凝土柱加入某种纤维外加剂，加强混 凝土的抗弯、抗剪能力，使柱子能够类似于臂力器的效果， 真正达到“强柱弱梁、强剪弱弯”。
消能减震技术的几个方面
• 消能装置及材料的耐火性、稳定性还是有 待进一步研究探讨；
• 在结构构件出现较大变形时，如何充分装 置的消能作用仍需要进行研究；
• 消能减震装置的优化设计及合理布置仍是 今后要研究的问题；
座 • 减震建筑： • 防屈曲支撑、损伤机制控制
4
• 传统的抗震方法是房屋 上部结构和基础牢牢地
连接在一起，地震时，
地面运动能量经过基础
输入到房屋结构，致使
房屋结构发生振动、变
形，甚至倒塌。“消能
隔震”的基本思想是使
基础和上部房屋结构分 离,隔离地震能量向建 筑物的输入。实现地震
时地动而建筑物基本不
2020/5/11
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
• 半主动控制： 半主动控制是通过利用控制机构来自动调节 建筑结构在地震中的参数，来达到减震目的， 其对外部力量的需求很低，不需用强电，只 由弱电(如蓄电池)就能完成。
2020/5/11
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
• 混合控制： 混合控制是对主动控制与被动控制的联合运 用。利用了两种控制的综合优点，它既能通 过被动控制装置耗散大量地震能量，也能有 效利用主动控制装置来保证控制的效果，因 此混合控制有着良好的建筑工程应用价值。
构受激励振动过程中，对结构施加控制力或改变 结构的动力特性，从而迅速地减小结构的振动反 应
2020/5/11
消能减震技术 - 房屋建筑 的隔震消能
• 被动控制： 被动控制是指不需要借助外部力量的振动控 制技术，它通过在建筑结构的某个空间部位 添加子系统，或通过对结构自身构件构造上 的处理，来改变结构自身的动力特性。
• 消能装置的制作、安装如何做到安全可靠， 造价适宜仍需尽快解决；
• 消能装置的智能化可能是今后发展的方向。
消能篇 消能装置及材料的耐火性、稳定性研究探讨
（a）为一般建筑；（b）为隔震建筑 通过隔震层设置耗能消能装置，提高结构的耗能能力仍可以有效地减少上 部结构的地震反应。 同时性能可靠的隔震支座和耗能装置是现代隔震耗能的关键。