知名專家集33隔震簡述

1、一、 原理：1. 傳統(tǒng)的抗震技術主要采用“硬抗”、“硬碰硬”提高結構本身的強度和剛度來抵御作用，依靠結構和構件的塑性變形來耗散輸入結構的能量。但是塑性變形對于結構來講其實是一種損傷。2. 隔震技術主要采用“濾波”， 使剛性結構體系轉(zhuǎn)化為柔性結構體系實質(zhì)就是增大結構本身的自振周期, 使之大大超過場地特征周期以及上部結構的特征周期, 增大結構的阻尼，有效地了動往上傳遞, 達到減小反應的目的, 使上部結構仍處于彈性工作狀態(tài), 保證了結構的安全性。實驗表明: 具有隔震裝置的結構,其加速度只有傳統(tǒng)結構的(1/41/12)二、 隔震方案1. 基礎隔震是在基礎與上部結構之間設置隔震裝置,減小動往上部結構傳遞

2、 ,降低上部結構的地反應。該種隔震方法適用于體形規(guī)則的低層或多層建筑結構 ,用于建筑結構的效果較差 (隔震結構延長了結構的自振周期 )。基礎隔震包括粘彈性隔震和基礎滑動隔震兩種形式,隔震裝置有夾層橡膠墊隔震裝置、基底滑移隔震裝置、混合隔震裝置等等,其減震效果可達8%60%。2. 層間隔震層間隔震是結構隔震與抗震相結合的法,它是在原結構上安裝由質(zhì)量和隔震支座組成的耗能減震裝置 ,時 ,耗能減震機構吸收并消耗能量 ,減小結構的反應。該方法適用于舊房加層、抗震加固 ,減震效果一般在 10%40%之間。雖然層間隔震的效果不如基礎隔震 ,但它可利用結構的加層或原結構的隔熱層 ,做適當?shù)母慕ǘ_到減震的目

3、的 ,簡單易行 ,隔震裝置采用橡膠支座。3. 懸掛隔震懸掛隔震是將結構的全部或大部分質(zhì)量懸掛起來,使地面運動傳遞不到主體質(zhì)量,產(chǎn)生不了慣性力,從而起到隔震作用。三、隔震優(yōu)缺點優(yōu)點1. 增強了建筑物的抗震性能,由于設置了足夠的隔震支座和減震阻尼器,能將作用下建筑物的振動減小一半以上,使上部結構物在下的反應很小,即便遇到超出設計的地震,上部結構物的損害也很小,需要更換的也只是下部的支座和阻尼器,這樣維修也極其方便。具有良好的經(jīng)濟效益:在建筑物中采用隔震技術,將能大大降低一般設計中龐大的地基造價,而且所有支座和阻尼器都可以在現(xiàn)場安裝,這必將大大地縮短工期,帶來很好的經(jīng)濟效益。隔震技術不僅可以用于新建

4、工程中,還可以用于既有建筑物的抗震加固,適用范圍極其廣泛,可應用于從低層到超范圍內(nèi)的所有建筑;且在抗震加固期間,可不影響使用。要解決由不同建筑功能集合而導致的豎向結構性狀的 不規(guī)則性,采用隔震技術,合理選用和布置隔震元件,將是一種新的值得考慮的方法。一些問題:1.在和層建筑中應用基礎隔震技術，作用引起的強大柱子拔力和傾覆是技術難題。在抗拔方面,有工程實例采用抗拔能力強大的直線式滑動支座和橡膠支座組合,還有一個新方法,就是采用柱基活接隔震消能措施總體來說,對大隔震結構的理論和研究還是不多,對其破壞規(guī)律了解甚少,同時還缺乏這類結構的強震觀測資料,因此需要進行的理論研究。2.隔震主流技術(疊層橡膠支

5、座) 在水平方向上的隔震效果好,但對豎向振動一般沒有減振效果;對自振周期較短的房屋減振效果好,對長周期水平振動存在性。如何提高豎向和長周期水平向的隔震效果仍是隔震技術中需。要進一步研究和解決3.隔震元件不僅有性能和精度方面的要求,還有防老化,防火,防侵蝕等要求,因此還應關注和規(guī)范施工,保養(yǎng)和維修。由于現(xiàn)有的隔震體系相對比較昂貴,不適合我國在現(xiàn)有國情下廣泛使用,應該開發(fā)滿足高性能和低成本要求的新型隔震材料,裝置,同時,在阻尼器材料以及阻尼器類型的研究開發(fā)方面,還應大力的研究、實踐和發(fā)展。4.5.加強混合隔震技術的研究,尤其混合隔震體系反應分析方法、試驗研究及實際應用等方面,使之成為今后隔震技術發(fā)

6、展的新途徑。隨著隔震技術的大量推廣應用,與之相關的配套技術的研究和規(guī)范化已經(jīng)成為急需解決。我國建筑規(guī)范的制定是隔震技術推廣使用的開始,為了能使廣大設計熟練掌握和應用,有必要進行系統(tǒng)的隔震試驗和設計理論研究。、隔震應用在進行建筑基礎隔震設計時，需要對建筑的抗震設防分類、抗震設防烈度、場地條件、使用功能及建筑、結構的方案，從安全和經(jīng)濟兩方面進行綜合分析對比。我國現(xiàn)行抗震規(guī)范對橡膠墊基礎隔震結構設計提出了分步設計法和水平向減震系數(shù)的概念，使得設計行基礎隔震結構設計?？梢圆捎每拐鹪O計方法進分步設計法是將整個隔震結構系統(tǒng)分為上部結構、隔震層、隔震層以下結構和基礎等四部分，分別進行設計。隔震建筑的基本要求

7、現(xiàn)行抗震規(guī)范，對隔震設計的結構類型不作限制，但出于安全性、經(jīng)濟性及隔震效果考慮，在隔震設計的方案比較和選擇時，應符合以下幾點要求：1、建筑體型的要求結構宜小于4，且不應大于相關規(guī)范規(guī)程對非隔震結構的具體規(guī)定，其變形特征接近剪切變形，最大高度應滿足抗震規(guī)范非隔震結構的要求；大于4 或非隔震結構相關規(guī)定的結構采用隔震設計時，應進行專門研究（原則是，小震下基礎不應出現(xiàn)拉應力）。對大的結構，需進行出現(xiàn)拉應力超過1.0MPa。下整體傾覆驗算，防止支座壓屈或橡膠墊基礎隔震技術對低層和多層結構比較合適，不隔震時基本周期小于1.0s 的建筑結構隔震效果最佳。但隨著技術的進步，國外近來隔震建筑高度均較數(shù)也較多，

8、目前已有超過100m 的隔震建筑?，F(xiàn)行規(guī)范取消周期小于1.0s 的規(guī)定2、建筑場地和地礎建筑場地宜為、類，并應選用穩(wěn)定性較好的基礎類型。硬土場地較適合隔震房屋；軟弱場地濾掉了波的中高頻分量，但對低頻分量有放大效應。延長隔震結構的周期將增大而不是減小其 反應，使得隔震層位移過大。我國大部分地區(qū)（第一組）I、 II、III 類場地的設計特征周期均較小，故除IV 類場地外都適于橡膠墊基礎隔震系統(tǒng)。滑移隔震結構對動頻譜特性不敏感，場地適應性強，但目前規(guī)范中沒有對此作出要求。地基不均勻沉降會導致各隔震支座承擔上部結構重量的重新分布，造成部分支座實際承載超過設計值，對結構的穩(wěn)定性造成因此，隔震結構應有良好

9、的地基。3、風荷載和其他非作用的水平荷載標準值產(chǎn)生的總水平力不宜超過結構總重力的10%。4、隔震層應提供必要的豎向承載力、側向剛度和阻尼；隔震層放火措施和穿越隔震層的配管、配線，應符合相關專門要求，采用柔性連接或其他有效措施以適應隔震層的水平位移。2008 年中，位于7、8 度區(qū)的隔震建筑，上部結構完好，但隔震層的管線受損，造成生命、5、隔震層的整體性要求損失。為了保證隔震層能夠整體協(xié)調(diào)工作，隔震層頂部應設置平面度足夠大的梁板系統(tǒng)，如采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋。當采用裝配式鋼筋混凝土樓蓋時，支座上方梁系統(tǒng)應為現(xiàn)澆。并加大梁的截面尺寸和配筋。隔震支座附近的梁、柱受力狀態(tài)復雜，應加密箍筋，必要時配置網(wǎng)狀配筋2.2 隔震層設計要點隔震建筑是通過隔震層的大變形來減少其上部結構的作用，從而減少破壞。隔震設計需要解決的主要問題是：隔震層位置的確定：隔震墊的數(shù)量、規(guī)格和布置；隔震支座平均壓應力驗算；隔震層在下的承載力和變形控制；隔震層不豎向作用的影響；上部結構的水平向減震系數(shù)及其與隔震層的連接構造等。2.2.1 隔震層位置的設置隔震層宜設置在結構第一層以下的部位，如基礎頂面或室頂面。當房屋無室或有其他特殊情況時，也可將隔震層設置于其他部位，如對于底框磚混結構體系，可將隔震層設置在底部框架與上部磚混相交界處。當隔震層設置在其他部位時，應進行詳細的設計分析并采取可靠的措施。2.2