地基预处理技术在饱和软土中的研究与应用（下）

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1、图8地震作用下模型加速度峰值反应图4.模型结构层间位移反应各种强度地震作用下，各层层间位移角如表3所示。表37度地震X+Y向作用下层间位移角（1/θ）小结通过模拟震动台试验获得的模型动力特性数据证明，在巨型钢框架结构中适当采用隔震措施，可以明显改善结构的抗震性能，提高结构的抗震安全性能，实现上部结构在地震作用下由传统抗震结构的“放大晃动型”转变为隔震结构的“整体平动型”，从激烈的、由下到上不断放大的晃动变为只作长周期的、缓慢的、整体水平平动，从有较大的空间变位转变为只有微小的层间变位，因而确保了上部结构在强震中仍处于弹性状态，达到既保护主体结构，

2、又保护结构内部的装修、设备、仪器和展项等不受损害的目的，确保建筑物和生命财产的安全。二、隔震技术在广东科学中心E区的应用隔震技术是通过在上部结构和基础之间设置水平柔性层，延长结构侧向振动的基本周期，从而减小水平地震地面运动对上部结构的作用。通过使用隔震技术，结构侧向振动基本周期一般可以延长到4.0s，从而远离地震动卓越周期，实现上部结构地震作用、横向剪力和相对边形大幅度减小的目的。在国内，隔震减震技术已经逐渐在一些超高层建筑、公共建筑、地铁和大跨桥梁上安装使用。自1993年第一栋隔震建筑在广东省汕头市投入建设以来，迄今为止，我国已经建成460多栋

3、隔震房屋，成为了仅次于日本的第二大隔震技术应用国家；国际上,尤其是日本,隔震减振技术在土木工程中应用相对较多,日本将建成世界最高的隔震建筑，层数达到42层。在广东科学中心E区使用隔震技术，可以明显地改善结构的抗震性能和抗扭性能，提高结构的抗震安全性，减轻地震、台风和恐怖活动的振动等不良因素的影响。其具体应用情况有以下几个方面：（1）广东科学中心E区使用隔震技术，这在国际上首次实现了隔震技术在巨型钢结构中的应用。（2）广东科学中心E区共使用橡胶垫124个，最大直径1.1米，这是国内目前使用的最大的橡胶隔震垫。（3）使用隔震技术，可以确保广东科学中心

4、E区结构在8度地震作用下结构的最大位移控制在8cm，9度地震作用下结构的最大位移控制在15cm范围内，实现将整体位移控制在20～30cm范围内的目的，不仅保证建筑结构在“小震、中震、大震”作用下不坏，而且能够有效保护广东科学中心E区室内重要设备仪器与展品等在地震作用下不受损坏。（4）在工程造价方面，7度区应用隔震技术将会增加结构造价5％，而在8度区应用隔震技术会降低结构造价5％，9度区则会降低15％。目前广州市区内的建筑是按7度区进行抗震设防的，而广东科学中心E区则是按8度及以上地区采取抗震措施的。隔震技术应用简介中国减震控制技术应用发展现状19

5、80----1993----2001----未来第一阶段第二阶段第三阶段隔震试点应用规范应用(近450栋)(成熟)（多种装置）（橡胶支座）(橡胶支座+其他）消能试点应用规范应用(近40栋)(成熟)（多种装置）（多种装置）（多种装置）被动试点应用应用(近10栋)(基本成熟)(加层,水箱TMD)(半)主动研究研究研究(未成熟)分析结果：隔震效果-频率比的关系传统结构水平刚度大频率比W/Wn=0.8～1.5地震动放大系数RaRa=2～3隔震结构水平刚度小（柔性支座）频率比W/Wn=3～6地震动放大系数RaRa=1/2～1/6隔震结构/传统结构：理论：A

6、is/Afs=1/4～1/12试验：Ais/Afs=约1/8.6传统结构隔震结构隔震结构振动台试验1982加拿大UBC1994同济大学(基金）隔震结构振动台试验SeismicIsolation-Shakingtabletests1996华南建设学院(广州大学)1997广州大学基底隔震首层顶隔震隔震结构振动台试验(总结）SeismicIsolation-Shakingtabletests地面400gal隔震房顶110gal不隔震房顶880gal隔震结构隔震机理地震中表现传统房屋地震时激烈晃动房屋加速度放大100%250%梁柱裂,内部装饰,设备破坏

7、隔震房屋地震时缓慢平动(长周期)房屋加速度减少100%40%结构弹性(变形集中在柔软支座)保护结构和内部装饰,设备隔震/不隔震=1/6隔震支座固定基础叠层橡胶隔震支座LaminatedRubberBearing(RB)隔震装置良好的力学性能和耐久性能夹层橡胶支座性能和检验要求(1）竖向承载力—极限承载力(90MPa)(2）竖向抗拉能力—拉断试验Pt2Mpa(3）水平剪压力刚度,阻尼比测定--剪压试验(4）水平变位能力—大水平变位试验(5)相关性能试验：对水平刚度,阻尼比的影响竖向承载力,水平变形大小,水平加荷频率,温度变化(6)耐久性试验—长

8、期试验（要求60年）1.耐疲劳试验（150）次2.耐徐变试验（185h）3.耐老化（185h）SeismicIsolation-Rub