浅谈隔震结构的设计特点.pdf

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1、2011年第5期s{ch眦nBuIi．lJd芝材MnterintS·33·第37卷总第163期2011年10月浅谈隔震结构的设计特点罗琼(信息产业电子第十一设计研究院科技有限公司，四川成都610021)摘要：地震是当今世界频发，且破坏力极强的自然的基础类型。国外对隔震工程考察总结，硬土场地较适合灾害。社会文明的发展，对建筑物提出更高的安全、适用隔震房屋，软弱场地滤掉了地震波中的高频能量，延长自的要求。隔震和消能减震是建筑结构减轻地震灾害的有效振结构周期而不是减小地震反应。技术。为适应我国经济发展的需要，有条件地利用隔震和(3)橡胶隔震支座抗拉屈服强度低，需限制非地震作消能减震来减轻地震灾

2、害是完全可行的。用的水平荷载。对于高宽比大的结构，需要进行整体倾覆关键词：隔震结构；原理；特点；设计验算，防止支座压屈或出现拉应力超过1MPa。中图分类号：TU318．2文献标识码：B(4)穿过隔震层的设备配管、配线，应采用柔性连接文章编号：1672—4011(2011)05一o033—02或采取其他有效措施以适应隔震层的罕遇地震水平位移。2．2建筑结构采用隔震层设计1隔震结构的技术原理与特点基础隔震。大量试验研究及多次强震实践表明，基础隔震可以以较少的投资换取比较大的安全系数。基础滑动隔震结构是利用隔震支座、阻尼器等隔震装置把地基和建筑主体结构隔离。隔震层产生的变形虽然受地震的影隔震效

3、果受地面运动频率特性的影响较小，几乎不会发生共振现象。基础隔震就是在建筑物的基础与上部结构之间响，但上部结构产生的变形、应力受地震的影响很小。增设高度很小，具有足够可靠性的隔震层，控制地面运动1．1常用的隔震系统向上部结构传递，地震时其能量可反馈到地面或由隔震层(1)橡胶支座隔震系统。用橡胶与钢片组成的层状橡吸收，以大大减小结构及构件的地震反应，确保建筑物的胶支座作为隔离装置，简单易行，实际应用较多；它是由整体安全，其内部设备不发生破坏或丧失使用功能，室内多层橡胶和钢板相互叠加而成，在施加竖向荷载时，由于人员不道受伤害也不会有强烈震感；同时，还可防止结构橡胶受到钢板的约束，不会产生很大的

4、横向变形，即具有内部的次生灾害。主震后元需避震疏散，即使发生罕遇大很强的抗压能力；水平方向有很大的变形能力，在地震作震隔震房屋也不会倒塌。其中使用的橡胶隔震垫不仅有良用下，橡胶垫可以隔离水平方向的运动能量。最初是在好的隔震性能，而且该技术在造价方面也有其优越性。隔1965年用于伦敦的地铁车站上面的建筑，采用多层橡胶支震结构与一般结构相比，费用增加的部分包括：隔震构件、座防止了地铁的振动传给上部建筑物。隔震层上面的楼面、设备管道的柔性接头及相应的设计费(2)铅芯橡胶支座隔震系统。在橡胶支座中心加人铅用和施工费用。如果上部结构仍然按传统的抗震设计，其芯形成，铅芯提供滞变恢复力，起到耗能和减小

5、系统变形总工程费用略有增加。的作用，效果较好。它是对橡胶支座的一大改进。利用其采用基础隔震设计上应注意：①在建筑物周边，隔震塑性变形能力把支座的临界阻尼从3％增加到10～15％。层部分要比基础大一圈，因此场地要宽裕；②隔震层的周因此，在低阻尼要求的情况下，可以不使用阻尼器。围设挡土墙，其上部有墙外狭道等，因此要确保地震时不1．2隔震系统需要具备的特征因上部结构的移动而带来其它问题；③方便检查和更换隔具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量；震装置；④为使设备管线适应隔震层的位移和变形，常采有足够的水平初始刚度，在风载和小震作用下，体系能保用柔性连接或球型接点，但要考虑安放装置及检修的

6、空间；持在弹性范围内，满足正常使用的要求；强烈地震作用下，⑤隔震建筑物与其它建筑物之间的联系通道要适应相对变可起到延长结构自振周期，减少地震输入能量的作用；具形，确保畅通无阻。有良好的耗能特性和震后自动复位的功能。中间层隔震。在基础以上的中间楼层设置隔震层，下1．3采用隔震技术的建筑物具有的优点部结构同普通建筑物一样直接与地基接触，因此它不存在提高地震时结构的安全性；设计自由度增大；防止内基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题，但隔震层以下部物品的振动移动和翻到；防止非结构构件的破坏；抑制的楼层需要做抗震处理。在市区场地不太宽裕时，可把隔振动的不适感；可以保证机械器具的使用功能。震层设计在

7、地面以上，在空中变形有利于节约用地，同时2隔震结构的设计也能有效减少地基的挖土量。采用中间层隔震设计上应注意：①为适应隔震层的移2．1建筑结构采用隔震设计的要求动变形，该部分的建筑外墙应设水平缝，要考虑防水、隔(1)结构高宽比宜小于4。高宽比大于4的，应进行音、防火等，也要注意立面的协调美观：②解决楼梯、电专门的研究。隔震技术对于低层和多层建筑比较适合，日梯井、机器升降、设备管线等贯穿隔震层的问题，并考虑本、美国经验，不隔震时基本周