讨论隔震技术在建筑结构中的应用.doc

1、1讨论隔震技术在建筑结构中的应用摘要：加强对各种建筑物抗震性能的增强具有十分重要的意义，加强对各种隔震技术的研究，并不断使其应用于建筑结构设计中来，这对保证建筑结构的抗震性能具有十分重要的意义。 关键词：隔震技术建筑 应用 中图分类号： TU984 文献标识码： A 一、隔震系统和隔震设计对结构的要求 隔震系统是由隔震器、阻尼器和复位( 风反应控制与地基微震动) 装置等组成。阻尼器可单独设计，也可与隔震器合为隔震支座一种元件以方便使用，必要时尚需设置防风锁定装置。隔震系统常用的有摩擦滑移加阻尼器隔震系统、叠层橡胶支座隔震系统、摩擦滑移摆隔震系统、组合基础隔震系统等，目前比较成熟的是叠层橡胶支座

2、隔震系统。 国内外常见的叠层橡胶支座有: 标准叠层橡胶支座 ( MRB) ，铅芯叠层橡胶支座( LRB) ，高阻尼叠层橡胶支座( HD-MRB) ，内包阻尼体叠层橡胶支座( DRB) 。铅芯叠层橡胶支座在我国使用最多，标准叠层橡胶支座的使用稍少。从总体而言，各种设计对结构有以下几个方面的要求。 1.隔震层应提供必要的侧向刚度、阻尼及足够的竖向承载力。 2.非地震作用的其他水平荷载( 如风荷载)标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的 10%。 3. 工程经验表明: 地震波的中、高频分量易被软弱场地滤掉，若在2其上建造隔震房屋，延长的结构周期将增大而不是减小其地震反应。因此规范要求隔震结构建筑场

3、地宜为，类等硬土场地，并应选用稳定性较好的基础类型。当在类场地建造隔震房屋时，应进行专门研究和专项审查。 4.根据橡胶隔震支座抗拉屈服强度低的特点， 规范要求隔震结构最大高度应满足规范非隔震结构的要求，变形特征接近剪切变形，高宽比宜小于 4，且不应大于相关规范规程对非隔震结构的具体规定。采用隔震设计时应对高宽比大于 4 或非隔震结构相关规定的结构进行专门研究。5. 隔震设计应注意有待解决的问题 （1）对高宽比大、不符合规范要求的结构，在进行隔震设计时需进行整体抗倾覆验算，防止支座压屈并控制支座拉应力不超过 1 MPa。验算隔震支座拉、压力时，应按罕遇地震作用计算并留有适当余地。（2）地震波在软

4、弱( 夹层) 场地的传播特性尚不明确，软弱场地、场地有软弱夹层、下部结构变形过大的情况下应慎用隔震技术。 （3）计算隔震上部结构水平地震作用时，隔震系统力学性能与水平向减震系数两者之间变化规律有待深入研究。 （4）目前的隔震系统对竖向地震作用无隔离效果，隔震装置在竖向地震作用下的反应还有待进一步探讨。 二、基础隔震技术的主要分类 1 橡胶支座的基础隔震技术 3对于橡胶支座基础隔震技术而言,其支座通常上使用的有普通的叠层橡胶支座、铅芯的叠层橡胶支座、较高阻的尼叠层橡胶支座等等。这些支座大都利用了叠层橡胶支座对阻尼材料有相应的约束力这一作用，使建筑结构产生剪切变形，这样就能够充分的发挥阻尼材料的良

5、好吸收性能，从而更有效地吸收发生地震时发出的能量。虽然此技术的隔震效果很好，结构又比较简单，性能还很稳定，但是这种技术的造价很高。 2 滑动摩擦的基础隔震技术 滑动摩擦的基础隔震技术指的是在建筑隔震的结构中添加相应的摩擦阻尼器再进行隔震作用。这种技术是在基础面上边设置滑动层，通过滑动层的作用使得建筑结构与基础解耦之间产生一定的摩擦力。在建筑物发生很小的地震时，这种摩擦力就可以很好的对上部的结构起到一个阻力作用；而当建筑物发生很大的地震时，滑动层受到的地震作用就很大，甚至比摩擦力还要大，这样就使得滑动面会出现滑移现象，通过这种滑移现象就能够有效的消耗并且阻止了地震能量的传输，从而有效的起到了隔震

6、的作用。 3 复合型的基础隔震技术 复合型的基础隔震技术主要分为并联型复合基础隔震技术和串联型复合基础隔震技术两种类型。这两种类型都是由滑动摩擦基础隔震体系和橡胶支座的基础隔震体系进行并联和串联组成的。这种基础隔震技术充分的体现了前面两种隔震技术的优点，隔震的结构比较简单，隔震的效果很强。因此被广泛的应用。 三、建筑结构隔震设计 41、隔震层的位置 设置在建筑物最小层的基础隔震和设置在建筑物中间层的中间层隔震。在实际工程中, 主要根据建筑物的用途、性能、造价等因素来进行综合判断确定合适的隔震层位置。隔震层水平刚度的结构方案: 为了提高隔震效果, 隔震层的水平刚度应十分低, 使建筑物的自振周期增

7、大。在实际中, 可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案, 使得每个隔震器的受荷面积增大, 而总数减少。 2、多层橡胶层不产生拉力的结构方案 多层橡胶受拉剪的试验资料比受压剪的少, 应保证其受力可靠。因此, 多层橡胶与上部结构不采用螺栓连接而采用铰接连接, 使多层橡胶层不产生拉力。净空间距: 在遭遇特大地震作用时, 建筑物的变形不能导致碰撞。因此, 在水平方向上, 应保证具有上部结构地震变形的 1.5倍 2.1 倍的净空间距。 3、隔震构件的置换 隔震建筑中, 变形和能量吸收都集中在隔震层, 因此隔震层构件有可以置换隔震结构的优点。特别是与隔震器独立的阻尼器置换一般较为方便。由于隔震器承受建筑

8、物的重量, 不如阻尼器置换容易。一般采用在建筑物或局部设置千斤顶来置换隔震器或对其加固。 4、隔震层水平刚度的结构方案 为了提高隔震效果，隔震层的水平刚度应十分低，使建筑物的自振周期增大。在实际中，可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案，使得每个隔震器的受荷面积增大，而总数减少。 55、净空间距 在遭遇特大地震作用时，建筑物的变形不能导致碰撞。因此，水平方向上，应保证具有上部结构的地震变形的 1.52.1 倍的净空间距。 因此在进行对抗震结构的具体设计时，要把地震的作用力看作是一种额外的荷载，然后再和作用在建筑结构上的其它荷载进行更好的结合，从而使设计出来的隔震结构能够满足高层建筑的相关要求。而现代的隔震技术中，对于高层建筑而言，在其建筑结构中加入了用来使建筑结构变形以及对地震时所产生的巨大能量的吸收装置。例如前面提到的橡胶隔震支座和相应的阻尼器，这样就可以给建筑结构提供良好的竖向承载能力、弹性能力以及变形能力等。 参考文献：1刘昱彤基础隔震技术在建筑结构中的应用探讨山西建筑2011/092孙国荣隔震技术在建筑结构中的应用和展望泰州职业技术学院学报2007/013朱忠义;束伟农;柯长华;秦凯;卜龙瑰;黄嘉;杨玉臣;王毅;张琳减隔震技 术在航站楼大跨结构中的应用空间结构2012/01