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1、被动减震控制中的隔震支座技术研究王国权1祁润田1李勇2栾翔1（1联安国际建筑设计有限公司北京100044；北京建工集团一建有限公司北京100036）摘要:本文概要的介绍了被动减震控制中使用的隔震垫工作原理,详细介绍了高层结构或海洋平台结构中未来将应用到的隔震垫,同时指出了隔震垫在现有结构改造中应用的新思路,最后阐明了隔震垫的相关性能和参数优化配置。关键词:隔震支座；应用技术；相关性能；参数优化ResearchonleadplugrubberbearingsinpassivevibrationabsortioncontrolAbstract:Theworkingprincipleofrubbe
2、rbearingsusedinpassivedecouplecontrolismainlyprovidedinthephotograph.Onthefollowingitintroducesseveralnewtypesofrubberbearingwhichwillbeusedinfutureinhighbuildingorseaplatformindetailed,anditputsoutsomenewideasofusinginretrofittingofexistingbuildings.Atlastitgivesthebestperformanceparameters.Keywor
3、ds:leadplugrubberbearings;applyingtechnology;performance;parametersoptimization1引言隔震垫技术是国际上较为有效的新型工程抗震新技术,经过国内外20年的实验研究、工程应用和实际地震考察,事实表明:通过设置水平柔性隔震层可大大延长结构水平基本周期,结构体系因“柔化”而隔离了地面的强烈震动,从而可大大减少结构的水平的地震作用,与相应的非隔震结构对比,其水平地震加速度可减少至1/2~1/12。它还使结构水平变形集中于隔震层,而结构从激烈的摆动变为缓慢的“平动”,使上部结构的层间位移大大减少,基本上处于弹性工作状态.这种技
4、术不仅能在强地震中有效保护结构本身的安全,而且能保护结构的装修以及内部的仪器设备免遭损坏。隔震技术的原理是通过在基础和上部结构之间设置隔震层来改变整体结构的动力特性,从而减少上部结构输入的地震能量,减小上部结构的地震反应,而达到保护建筑结构物的目的。隔震结构的高度和层数是目前国际上讨论较多的问题,隔震房屋高度增高和层数增多导致房屋重量增大,自振周期增长。为了确保安全和达到隔震效果,势必要求采用竖向承载力高,水平刚度小的高质量的隔震支座;为防止风振作用下产生较大位移,隔震支座须提供较大的初始刚度。隔震技术普遍应用于新建的多高层建筑结构中,但是人们忽略了隔震技术更多的可以用在现有结构的改造工程,
5、海洋平台中,此外随着更多的工程技术的出现,产生了更多可以提高或改善现有隔震垫的设备。本文重点介绍隔震垫技术的创新及其参数的优化组合。2新型结构隔震垫技术及其应用方向一)新型的建筑物隔震支座这种新型隔震支座包括支座体,以及位于其下方的下封板,支座体为天然橡胶隔震垫,滑动板分别固定在支座体的下方以及下封板的上方,如图1所示。下封板材料符合GB700-88(92)Q235A或相当品。聚四氟乙烯板通过烧结的方式嵌入支座体中2mm,下封板设计工作平面内粘贴1mm厚的不锈钢板。橡胶体的设计面压为20Mpa,聚四氟乙烯板的设计面压为20Mpa。滑动板通过烧结的方式嵌在或部分嵌在支座体中,滑动板的下表面设有
6、若干孔状储脂槽。滑动板可以是聚四氟乙烯板或不锈钢板。聚四氟乙烯化学稳定性极好,长年在大气中暴露,表面性能保持不变。聚四氟乙烯板与不锈钢板或四氟乙烯材料板均有很低的滑动静摩擦系数,且与动摩擦系数相接近,若表面有油脂时摩擦系数更低，摩擦系数随负荷增大而减小;聚四氟乙烯板承载能力高,当它的部分镶嵌在钢盆内时,它的抗压弹性模量及抗压比例极限均可提高。此外,可以在叠层橡胶支座中竖直灌入铅芯,由于铅芯具有屈服力低,再结晶能力较强,具有较好的耐疲劳特性.当支座发生反复水平剪切变形时,铅芯具有稳定的耗能能力。工作原理如下:在支座滑动前,由橡胶层提供初始刚度,使建筑结构在风荷载作用下隔震层提供足够的初始刚度,
7、所以滑动支座中橡胶层采用剪切模量较大的橡胶。当支座受力满足起滑条件时,支座开始滑动,支座的屈服后刚度为0。为了使结构在小震作用下能产生滑动,所以滑板支座的摩擦系数要足够的低。二)固定导管架式海洋平台隔震装置固定导管架式海洋平台隔震装置,它涉及海洋平台的隔震装置。现有固定导管架式海洋平台在风、浪、流、冰和地震等海洋环境动力荷载的作用下,其震动反应十分强烈,传统的抗震方法如提高结构构件的强度和刚度,或利用结构构件
