结构隔震与消能减震设计的基础知识59页PPT
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建筑抗震与设防 减震隔震PPT课件
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2.滚动隔震
滚动隔震主要有滚轴隔震和滚珠隔震两种。
在基础与上部结构之间设 置上、下两层彼此垂直的 滚轴，滚轴在椭圆形的沟 槽内滚动，因而该装置具 有自己复位的能力。
双排滚轴隔震装置 1一上部滚轴群;2一下部滚轴群;3一呈弧形沟槽的中间板;4-钢制连接件;
5-销子;6一底盘;7一盖板;8一盖板向下突壁;9一散粒物
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8.3.3吸振减震原理
吸振是通过附加子结构使主结构的能量向子结构转 移的减震方式。
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8.3.4 吸振减震装置
1.调频质量阻尼器(TMD )
这种装置通常做成可滑动的质量块，可以安装在高耸结构或高层建筑的顶部 比较适合于阻尼比较小的钢结构或桥梁结构的风振控制，对于阻尼比较大的混凝 土高层建筑结构的振动控制尤其是地震反应控制，效果往往不太明显。 2.调谐液体阻尼器(TLD)
隔震层通常具有较大的阻尼，从而使结构所受地震作用较非隔震结构 有较大的衰减。隔震层具有很小的侧移刚度，从而大大延长了结构物的周期， 因而，结构加速度反应得到进一步降低。与此同时，结构位移反应在一定程 度上有所增加。
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在进行基底隔震结构设计时应注意: （1）在满足必要的竖向承载力前提下，隔震装置的
然而，延性结构体系的结构，仍然是处于被动地抵御地震作用的 地位。对于一般性建筑物，当遭遇相当基本烈度的地震袭击时，结构 即可能进人非弹性破坏状态，从而导致建筑物装修与内部设备的破坏， 造成巨大的经济损失。对于某些生命线工程(如电力、通讯部门的核 心建筑)，结构及内部设备的破坏可以导致生命线网络的瘫痪，所造 成的损失更是难以估量。所以，随着现代化社会的发展，各种昂贵设 备在建筑物内部配置的增加，延性结构体系的应用也有了一定的局限 性。面对新的社会要求，各国地震工程学家一直在寻求新的结构抗震 设计途径。
YJK结构隔震设计PPT培训课件
26
隔震层以下结构设计
27
隔震层以下结构设计
• 《抗规》12.2.9 ： • 1、隔震层支墩、支柱及相连构件，应采用隔震结构罕遇地震下隔震
支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。 • 2、隔震层以下的结构（包括地下室和隔震塔楼下的底盘）中直接支
承隔震层以上结构的相关构件，应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地 震的抗震承载力要求，并按罕遇地震进行抗剪承载力验算。隔震层以 下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限值应满足表12.2.9要 求。
24
查看隔震支座应力
• 为了得到隔震支座 的应力，必须在隔 震参数中正确输入 隔震支座的面积， 如果在参数中没有 输入隔震支座的面 积，隔震支座应力 菜单输出的结果将 是0
25
查看隔震支座位移
• 使用“隔震支座位移 ”菜单查看各个隔震 支座位移；
• 按照《抗规》12.2.3隔 震支座在表12.2.3所列 的压应力下的极限水 平变位的限值要求。
14482.121 17916.424 21359.904 22776.092
隔震FNA时程法剪力 2020.284 3478.296 4086.388 4315.748 3139.032
剪力比 0.24 0.24 0.23
-
17
对非隔震模型输入β/ψ的反应谱法计算
• 在非隔震模型中输入β/ψ并进行反 应谱法计算，得到上部结构的最 终配筋结果；
28
隔震层支墩、支柱的计算
• 取隔震支座验算结果的各 组合下支座内力（轴力u1 ，剪力u2、u3）值；
• 弯矩可按轴力与水平位移 乘积取值，取较大值；
• 以上轴力、剪力、弯矩可 用于支柱的设计内力；
• 支柱设计可采用此内力用 工具箱手核。
隔震层以下结构设计
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隔震层以下结构设计
• 《抗规》12.2.9 ： • 1、隔震层支墩、支柱及相连构件，应采用隔震结构罕遇地震下隔震
支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算。 • 2、隔震层以下的结构（包括地下室和隔震塔楼下的底盘）中直接支
承隔震层以上结构的相关构件，应满足嵌固的刚度比和隔震后设防地 震的抗震承载力要求，并按罕遇地震进行抗剪承载力验算。隔震层以 下地面以上的结构在罕遇地震下的层间位移角限值应满足表12.2.9要 求。
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查看隔震支座应力
• 为了得到隔震支座 的应力，必须在隔 震参数中正确输入 隔震支座的面积， 如果在参数中没有 输入隔震支座的面 积，隔震支座应力 菜单输出的结果将 是0
25
查看隔震支座位移
• 使用“隔震支座位移 ”菜单查看各个隔震 支座位移；
• 按照《抗规》12.2.3隔 震支座在表12.2.3所列 的压应力下的极限水 平变位的限值要求。
14482.121 17916.424 21359.904 22776.092
隔震FNA时程法剪力 2020.284 3478.296 4086.388 4315.748 3139.032
剪力比 0.24 0.24 0.23
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对非隔震模型输入β/ψ的反应谱法计算
• 在非隔震模型中输入β/ψ并进行反 应谱法计算，得到上部结构的最 终配筋结果；
28
隔震层支墩、支柱的计算
• 取隔震支座验算结果的各 组合下支座内力（轴力u1 ，剪力u2、u3）值；
• 弯矩可按轴力与水平位移 乘积取值，取较大值；
• 以上轴力、剪力、弯矩可 用于支柱的设计内力；
• 支柱设计可采用此内力用 工具箱手核。
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
•
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
•
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
•
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。
隔震结构与减震结构与传统结构抗震设计(完全版)ppt课件
Vc s1( )G 9601 .49kN
,隔震层的总刚度为53504KN/m。每个GZY400隔震支座受到水平剪力为218.22KN。
10
最大加速度
m10/ .s62.8 隔震结构时程分析验算
1．分析模型
上 部 结 构
隔 震 层
地震波 ART EL CENTRO ART HACHINOHE
ART KOBE
力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此 确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图10.10所示，即各柱底部分别安置橡胶 支座）。
图10.10 隔震支座布置图
5
1.确定轴向力 竖向地震作用
Fevk vG
柱底轴力设计值
N 1.2 (恒载 0.5 活载）1.3 竖向地震作用 53608 .25kN
图10.11 隔震结构时程分析模型 2．输入地震波
本工程8度(0.15g)设防，时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值取为：
多遇地震1.10 m / s2
罕遇地震5.10m / s2
输入地震波如表10.7： 表10.7时程分析地震波参数
相位特性
时间间隔 (s)
EL CENTRO 1940 NS HACHINOHE 1969 EW JMA KOBE 1995 NS
Kh K j 2.092 44 92.048kN/ mm
由式(10.3)
eg
K j j 44 2.092 0.292 0.292
Kh
92.048
6
。
由式(10.1)
T1 2
G Khg
1.27S
5Tg
5 0.4 2.0s
。
2
1
0.05 eg 0.06 1.7eg
,隔震层的总刚度为53504KN/m。每个GZY400隔震支座受到水平剪力为218.22KN。
10
最大加速度
m10/ .s62.8 隔震结构时程分析验算
1．分析模型
上 部 结 构
隔 震 层
地震波 ART EL CENTRO ART HACHINOHE
ART KOBE
力。根据抗震规范相应要求，丙类建筑隔震支座平均应力限制不应大于15MPa，由此 确定每个支座的直径（隔震装置平面布置图如图10.10所示，即各柱底部分别安置橡胶 支座）。
图10.10 隔震支座布置图
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1.确定轴向力 竖向地震作用
Fevk vG
柱底轴力设计值
N 1.2 (恒载 0.5 活载）1.3 竖向地震作用 53608 .25kN
图10.11 隔震结构时程分析模型 2．输入地震波
本工程8度(0.15g)设防，时程分析所用地震加速度时程曲线的最大值取为：
多遇地震1.10 m / s2
罕遇地震5.10m / s2
输入地震波如表10.7： 表10.7时程分析地震波参数
相位特性
时间间隔 (s)
EL CENTRO 1940 NS HACHINOHE 1969 EW JMA KOBE 1995 NS
Kh K j 2.092 44 92.048kN/ mm
由式(10.3)
eg
K j j 44 2.092 0.292 0.292
Kh
92.048
6
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由式(10.1)
T1 2
G Khg
1.27S
5Tg
5 0.4 2.0s
。
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0.05 eg 0.06 1.7eg
结构减、隔震原理和主要产品的认识与理解可修改.pptx
.精品课件.
3. 基础隔震技术
39
3.2叠层橡胶隔震支座分类
3. 基础隔震技术
（3）高阻尼橡胶隔震支座工作原理： 在橡胶中加入黑炭，通过炭
黑与橡胶分子链的游离基产生化 学吸附与结合，形成炭黑—橡胶 凝胶结构来增加橡胶的阻尼，因 而具有吸收和耗散振动能量的功 能。
.精品课件.
40
3. 基础隔震技术
2.工程隔震和减震
2.6消能减震的优点
消能减震结构体系与传统抗震结构体系相比：
（1）安全性
振动台实验表明，地震反应比传统结构降低40%~60%。
（2）经济性
可减少剪力墙的设置，减少结构断面和配筋，可节约造价
5%~10%。
（3）技术合理性
结构越高，越柔，消能减振效果越显著。
.精品课件.
32
2.工程隔震和减震
只相当于传统结构加速度反应的1/3～1/10。这种减震效果
是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效地保护
结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏。
②确保安全
在地面剧烈震动时，上部结构仍能处于正常的弹性工作
状态。这既适用于一般民用建筑结构，确保居民在强地震中
的绝对安全，也适用于某些重要结构物和重要设备。
隔震技术。
由于地震的不确定性，具有三维地震分量的三维基础隔
震是非常有必要的，常见三位复合隔震装置有：液压装置和
橡胶支座组合的三维隔震系统；叠层橡胶—碟簧三维隔震支
座；摩擦—弹簧三维复合隔震支座。
.精品课件.
27
2.工程减震、隔震
2.4建筑隔震体系的优点
①明显有效地减轻结构的地震反应
由地震模拟试验结果可知：隔震体系的结构加速度反应
3. 基础隔震技术
39
3.2叠层橡胶隔震支座分类
3. 基础隔震技术
（3）高阻尼橡胶隔震支座工作原理： 在橡胶中加入黑炭，通过炭
黑与橡胶分子链的游离基产生化 学吸附与结合，形成炭黑—橡胶 凝胶结构来增加橡胶的阻尼，因 而具有吸收和耗散振动能量的功 能。
.精品课件.
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3. 基础隔震技术
2.工程隔震和减震
2.6消能减震的优点
消能减震结构体系与传统抗震结构体系相比：
（1）安全性
振动台实验表明，地震反应比传统结构降低40%~60%。
（2）经济性
可减少剪力墙的设置，减少结构断面和配筋，可节约造价
5%~10%。
（3）技术合理性
结构越高，越柔，消能减振效果越显著。
.精品课件.
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2.工程隔震和减震
只相当于传统结构加速度反应的1/3～1/10。这种减震效果
是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效地保护
结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏。
②确保安全
在地面剧烈震动时，上部结构仍能处于正常的弹性工作
状态。这既适用于一般民用建筑结构，确保居民在强地震中
的绝对安全，也适用于某些重要结构物和重要设备。
隔震技术。
由于地震的不确定性，具有三维地震分量的三维基础隔
震是非常有必要的，常见三位复合隔震装置有：液压装置和
橡胶支座组合的三维隔震系统；叠层橡胶—碟簧三维隔震支
座；摩擦—弹簧三维复合隔震支座。
.精品课件.
27
2.工程减震、隔震
2.4建筑隔震体系的优点
①明显有效地减轻结构的地震反应
由地震模拟试验结果可知：隔震体系的结构加速度反应
隔震减震学习.pptx
“以柔克刚”
第4页/共49页
减震的基本原理
减震是通过采用一定的耗能装置或 附加子结构，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。 减震立足于“消能”
第5页/共49页
耗能减震
减
冲击减震
震
分
吸振减震
类
主动控制减震
第6页/共49页
耗能减震
耗能减震原理：地震在结构中释放 的能量是一定的，通过在结构中增加耗 能装置，使结构一部分能量被耗能件所 耗散，耗能装置增加结构阻尼，加速结 构能量耗散。
第20页/共49页
蝶形弹簧阻尼器
工作原理：蝶形弹簧阻尼器小 变形下会提供很大的承载力， 变形为非线性变形，通过塑性 变形耗散地震能量，蝶形弹簧 可以配合其他粘滞阻尼器一起 使用。
第21页/共49页
记忆合金阻尼器
工作原理：记忆合金阻尼器 具有形状记忆、超弹性和阻 尼特性，在地震作用下结构 发生塑性变形，产生高阻尼 ，在普通风载作用下，结构 发生变形耗能，作用消失后 ，结构有恢复能力。
第29页/共49页
调谐质量阻尼器
原理：通常由质量块、 线性粘滞阻尼器、弹 簧组成。结构振动时， 子结构会产生一个与 结构振动方向相反的 惯性力，子结构起到 阻尼器作用。它对抗 风效果更有效些。
第30页/共49页
台北101大厦中的TMD
第31页/共49页
调谐液体阻尼器
工作原理：将装满液 体的容器至于结构上 ，结构振动时，水的 震荡也能形成一个调 频质量阻尼器。
第7页/共49页
耗能减震相关产品
耗能支撑、耗能交叉支撑、摩擦耗能支 撑、耗能偏心支撑、耗能隅撑、屈服约束支 撑（BRB）、耗能墙、带竖缝剪力墙、周边 耗能墙、水平缝摩擦墙、阻尼器剪力墙、阻 尼器等
第四章_结构隔震、消能和减震控制
❖ 利用结构各构件的承载力和变形能力抵御地震 作用，吸收地震能量。立足于“抗”。
被动消极的 抗震对策
利用刚性
❖ 隔震减震控制
❖ 在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻
止地震能量向上传递。立足于“隔”。
主动积极的
❖ 消能减震控制 ❖ 安装消能机构消耗地震能量，保护建筑主体。
抗震对策 利用延性
立足于“耗”。
4.2 结构的隔震
❖ 滑石隔震——英国医生Calantarients（1909年）
Company Logo
4.2 结构的隔震
❖ 摆式滑动隔震（美国）（设计原理）
Company Logo
4.2 结构的隔震
❖ 橡胶垫隔震器——南斯拉夫（1969年）
橡胶隔震器
玻璃体 基础
Company Logo
4.2 结构的隔震
LOGO
建筑结构抗震设计
任课教师：
2013-4-12/19
本课程的主要内容
❖1.绪论 ❖2.场地、地基和基础 ❖3.地震作用和结构抗震验算 ❖4.结构隔震、消能和减震控制 ❖5.混凝土房屋结构抗震设计 ❖6.钢结构房屋的抗震设计 ❖7.多层砌体及底层框架抗震 ❖8.构筑物抗震设计 ❖9.桥梁结构抗震设计 ❖10.地下工程抗震设计
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本章的主要内容
❖ 4.1.结构的隔震、消能和减震总论 ❖ 4.2.结构隔震 ❖ 4.3.基础隔震的应用 ❖ 4.4.结构消能减震 ❖ 4.5.结构主动减震控制
Company Logo
4.1 结构隔震、消能和减震控制总论
❖ 地震灾害：
❖
……
❖ 1906年旧金山地震：死亡7万余人；
提 出 的 隔 震 结 构 (Base-isolated building )方案。这种隔震结构在建筑
被动消极的 抗震对策
利用刚性
❖ 隔震减震控制
❖ 在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻
止地震能量向上传递。立足于“隔”。
主动积极的
❖ 消能减震控制 ❖ 安装消能机构消耗地震能量，保护建筑主体。
抗震对策 利用延性
立足于“耗”。
4.2 结构的隔震
❖ 滑石隔震——英国医生Calantarients（1909年）
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4.2 结构的隔震
❖ 摆式滑动隔震（美国）（设计原理）
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4.2 结构的隔震
❖ 橡胶垫隔震器——南斯拉夫（1969年）
橡胶隔震器
玻璃体 基础
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4.2 结构的隔震
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建筑结构抗震设计
任课教师：
2013-4-12/19
本课程的主要内容
❖1.绪论 ❖2.场地、地基和基础 ❖3.地震作用和结构抗震验算 ❖4.结构隔震、消能和减震控制 ❖5.混凝土房屋结构抗震设计 ❖6.钢结构房屋的抗震设计 ❖7.多层砌体及底层框架抗震 ❖8.构筑物抗震设计 ❖9.桥梁结构抗震设计 ❖10.地下工程抗震设计
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本章的主要内容
❖ 4.1.结构的隔震、消能和减震总论 ❖ 4.2.结构隔震 ❖ 4.3.基础隔震的应用 ❖ 4.4.结构消能减震 ❖ 4.5.结构主动减震控制
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4.1 结构隔震、消能和减震控制总论
❖ 地震灾害：
❖
……
❖ 1906年旧金山地震：死亡7万余人；
提 出 的 隔 震 结 构 (Base-isolated building )方案。这种隔震结构在建筑
消能减震技术PPT课件
消能减震施工技术
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 而建筑物基本不动，达到保证建筑物安全的目的。
-
1
-
30
3.2 工程实例2
联邦电子科研大楼位于加拿大首都渥太华,它建于 1993年,在2003年增加了1层。这是一幢3层的混 凝土框架结构的建筑,带有1层的地下室。基于对里 边重要的科研设备装置的安全考虑,工程人员决定 采用摩擦耗能支撑对其进行加固。摩擦支撑的布置 如图11所示,在两条斜支撑的交点处共安装23个滑 移为300kN的摩擦耗能器(图12)。摩擦耗能器的 使用使整个加固工程变得很经济,而且这些阻尼器 可以吸收地震能量,保护建筑及其里面的设备。
-
14
3、消能减震结构在工程中的应用
5.12大地震后首个消能减震加固工程(使用 粘滞阻尼器)
摩擦消能器在加固工程中的应用 粘弹性消能器在加固工程中的应用
-
15
3.1 工程实例1
都江堰市北街小学试验外国语学校艺术大楼,为现浇钢筋混凝土框 架结构,框架层数为5层,总高度18m。按照7度抗震设防,但在5.12 特大地震中,原结构还是遭到了破坏,1层柱柱顶受损(图1),1,2层 墙体出现裂缝(图2),局部墙体破碎,局部楼梯构件受损。 通过进 行结构抗震验算,发现原结构多数梁柱不满足抗震要求,如果逐个 构件采用传统加固方法进行加大截面,将带来很大的工程量和较长 的施工工期。同时,加大柱子截面,将减小建筑的使用面积,最后通 过论证,提出采用消能减震加固技术对原结构进行抗震加固的方案。 首先加固受损柱顶,对节点区域混凝土凿面,剔除损坏部位破损的 混凝土,并用吹风机吹净混凝土表面粉尘,然后采用比原结构混凝 土强度等级高一级的C35混凝土修补料对混凝土破坏的节点进行修 补找平,再对节点采用外包钢法对节点做加固处理(图3,4)。最后, 用锚栓将钢板固定在柱子上(图5)。
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 而建筑物基本不动，达到保证建筑物安全的目的。
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3.2 工程实例2
联邦电子科研大楼位于加拿大首都渥太华,它建于 1993年,在2003年增加了1层。这是一幢3层的混 凝土框架结构的建筑,带有1层的地下室。基于对里 边重要的科研设备装置的安全考虑,工程人员决定 采用摩擦耗能支撑对其进行加固。摩擦支撑的布置 如图11所示,在两条斜支撑的交点处共安装23个滑 移为300kN的摩擦耗能器(图12)。摩擦耗能器的 使用使整个加固工程变得很经济,而且这些阻尼器 可以吸收地震能量,保护建筑及其里面的设备。
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3、消能减震结构在工程中的应用
5.12大地震后首个消能减震加固工程(使用 粘滞阻尼器)
摩擦消能器在加固工程中的应用 粘弹性消能器在加固工程中的应用
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3.1 工程实例1
都江堰市北街小学试验外国语学校艺术大楼,为现浇钢筋混凝土框 架结构,框架层数为5层,总高度18m。按照7度抗震设防,但在5.12 特大地震中,原结构还是遭到了破坏,1层柱柱顶受损(图1),1,2层 墙体出现裂缝(图2),局部墙体破碎,局部楼梯构件受损。 通过进 行结构抗震验算,发现原结构多数梁柱不满足抗震要求,如果逐个 构件采用传统加固方法进行加大截面,将带来很大的工程量和较长 的施工工期。同时,加大柱子截面,将减小建筑的使用面积,最后通 过论证,提出采用消能减震加固技术对原结构进行抗震加固的方案。 首先加固受损柱顶,对节点区域混凝土凿面,剔除损坏部位破损的 混凝土,并用吹风机吹净混凝土表面粉尘,然后采用比原结构混凝 土强度等级高一级的C35混凝土修补料对混凝土破坏的节点进行修 补找平,再对节点采用外包钢法对节点做加固处理(图3,4)。最后, 用锚栓将钢板固定在柱子上(图5)。
第四章基础隔震和消能减震
4.1 建筑结构基础隔震传统抗震：硬抗基础隔震：隔离能量传递消能减震：耗散能量、确保主体构件基础隔震机理：将整个建筑物或其局部楼层座落在隔震支座或隔震基础上，隔离和减轻地震能量向上部传递，从而达到减小结构的地震反应，提高建筑结构的抗震可靠性。
基础隔震的特性•竖向承载特性•水平隔震特性•复位特性•阻尼消能特性•可靠性与耐久性基础隔震优越性•减轻反应•确保安全•降低造价•快速修复适用工程：地震区民用建筑、生命线工程、重要结构；内部有重要设备的建筑；桥梁、架空输水渠、雷达站、天文台等重要结构物橡胶垫隔震装置夹层橡胶垫•夹层钢板和橡胶垫紧密粘结以确保钢板对橡胶的变形约束；•设置铅芯或粘性材料芯或采用高阻尼的橡胶材料，使夹层橡胶垫具有足够的阻尼比；•设置侧向保护层，使橡胶垫具有更高的耐老化特性；•有可靠的上下连接板，使橡胶垫与上下结构可靠连接隔震结构的设计•设计方案建筑结构的隔震设计，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。
•设防目标采用隔震设计的房屋建筑，其抗震设防目标应高于抗震建筑。
在水平地震方面，抗震规范给出隔震支座水平剪力计算公式并通过对支座水平位移的限制，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。
竖向抗震措施不应降低。
•隔震部件隔震部件的设计参数和耐久性应由试验确定隔震设计要点抗震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。
（1）分部设计方法把整个隔震结构体系分成上部结构、隔震层、隔震层以下结构和基础四部分，分别进行设计。
（2）上部结构设计采用“水平向减震系数”设计上部结构。
上部结构水平地震作用计算——水平向减震系数应用•i）水平地震影响系数的最大值可取水平地震影响系数最大值（即非隔震时的值）和水平向减震系数的乘积。
水平向减震系数不宜低于0.25，且隔震后结构的总水平地震作用不得低于非隔震6度设防时的总水平地震作用。
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。
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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。
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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
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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
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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。
工程结构消能减震设计简介ppt课件
6.结构隔震、消能减震设计
6.1概述 抗震设计：依靠结构的强度、刚度和延性来抵御地震作用
立足于“抗”，是一种消极设计方法 传统抗震方法存在的问题： （1）结构的安全性难以保证
传统抗震方法以既定的“设防烈度”作为设计依据，由 于地震的随机性，建筑结构的破损程度及倒塌的可能性 难以控制，当发生突发性超烈度地震时，房屋可能会严 重破坏。
• 10年后重建，并增加了抗震强度。
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6.2.3 悬挂隔震实例
“鸡腿建筑” 最初的希望将地面空间还给城市，还给市民的 理想也随之被扭曲。即使建筑师自己不去否定鸡腿建筑，它 们也注定要被结构师否定，尤其是在地震危险性较高的地区。 香港人自以为占了块风水宝地，永远不会地震，确实那也真 的没被怎么震过，于是肆无忌惮的在山坡和港湾建造了大量 的鸡腿建筑，而且还相当骨感，真让人替他们担心。建筑的 形式不是由单单由建筑师决定的，也不是单单由结构师决定 的，还有追求经济利益的业主。底部沿街楼层对开敞的大空 间有挥之不去的商业热情，建筑师和结构师的工作就是尽量 满足这种商业需求。
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6.2.2 基础隔震装置
• 橄榄景医院为抗震结构，其 底层加速度为 0.82g，而顶层加 速度为2.31g, 加速度放大系数 为2.8。 • 在此次地震中，剪力墙产生剪 切裂缝，设备机器、医疗机械及 家具等翻倒，病历等资料掉下、 散乱。而且水管破裂，各层浸水， 建筑物不能使用，完全丧失了医院的功能。
外荷载 （风、地震等）
结构
反应
控制力
控制器
检测元件
图1-2 主动控制的工作原理
8
6.1概述
常见的类型有： 主动调频质量阻尼器(Active Tuned Mass Damper,
简称AMD)； 主动支撑系统（Active Brace）； 主动拉索控制器（Active Tendon）； 主动空气挡风板控制器（Active Aerodynamic Appendayes）等。
6.1概述 抗震设计：依靠结构的强度、刚度和延性来抵御地震作用
立足于“抗”，是一种消极设计方法 传统抗震方法存在的问题： （1）结构的安全性难以保证
传统抗震方法以既定的“设防烈度”作为设计依据，由 于地震的随机性，建筑结构的破损程度及倒塌的可能性 难以控制，当发生突发性超烈度地震时，房屋可能会严 重破坏。
• 10年后重建，并增加了抗震强度。
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6.2.3 悬挂隔震实例
“鸡腿建筑” 最初的希望将地面空间还给城市，还给市民的 理想也随之被扭曲。即使建筑师自己不去否定鸡腿建筑，它 们也注定要被结构师否定，尤其是在地震危险性较高的地区。 香港人自以为占了块风水宝地，永远不会地震，确实那也真 的没被怎么震过，于是肆无忌惮的在山坡和港湾建造了大量 的鸡腿建筑，而且还相当骨感，真让人替他们担心。建筑的 形式不是由单单由建筑师决定的，也不是单单由结构师决定 的，还有追求经济利益的业主。底部沿街楼层对开敞的大空 间有挥之不去的商业热情，建筑师和结构师的工作就是尽量 满足这种商业需求。
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6.2.2 基础隔震装置
• 橄榄景医院为抗震结构，其 底层加速度为 0.82g，而顶层加 速度为2.31g, 加速度放大系数 为2.8。 • 在此次地震中，剪力墙产生剪 切裂缝，设备机器、医疗机械及 家具等翻倒，病历等资料掉下、 散乱。而且水管破裂，各层浸水， 建筑物不能使用，完全丧失了医院的功能。
外荷载 （风、地震等）
结构
反应
控制力
控制器
检测元件
图1-2 主动控制的工作原理
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6.1概述
常见的类型有： 主动调频质量阻尼器(Active Tuned Mass Damper,
简称AMD)； 主动支撑系统（Active Brace）； 主动拉索控制器（Active Tendon）； 主动空气挡风板控制器（Active Aerodynamic Appendayes）等。