建筑结构隔震技术.备课讲稿.ppt

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1、建筑结构隔震技术.建筑结构隔震技术2、隔震：隔震即是隔离地震，在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置控制机构来隔离或耗散地震能量，以避免或减少地震能量向上部结构的传输，使结构振动反应减轻，实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形，从而保障建筑物的安全。随着科技发展，这种技术越来越来受到人们的重视。二、传统的抗震方法传统抗震结构主要利用结构主体结构抗侧力构件屈服后的塑性变形和耗能来耗散地震的能量，因此对这些区域的耗能性能要求特别重要。一旦由于某些因素而导致这些区域产生问题，则就会严重的影响结构的抗震性能，甚至产生严重破坏。在以往的结构抗震设计中，主要

2、通过在结构设计中设置多道抗震设防线、选用耗能构件和对结构的刚度、承载力、延性的合理匹配来提高结构抗震性能。2建筑结构隔震技术三、隔震技术与作用机理1、隔震技术尚属新兴学科，它能有效地吸收地震能量，减少结构的水平地震作用，从而消除或减轻结构和非结构的地震损坏，增强建筑物及内部设施和人员的地震安全性，提高建筑物的抗震能力。与以往的建筑结构抗震设计，采用隔震技术的建筑物具有以下优点：（1）、提高地震时结构的安全性；（2）、设计自由度增大；（3）、防止内部物品的振动移动和翻到；（4）、防止非结构构件的破坏；（5）、抑制振动的不适感；（6）、可以保证机械器

3、具的使用功能；3建筑结构隔震技术2、隔震主要分为：积极隔震（对动力设备采取隔振措施）、消极隔震（对建筑结构采取隔震措施）。无论积极隔震还是消极隔震，采取隔震措施就是在基底和结构之间设置减振器或减振材料。在隔震设计时，要经过计算，进行多方案比较选择最佳方案。不经过计算而直接采取隔震措施，有时会导致隔震效率不高或者不经济。当处理不好时，还可能产生共振，不仅无益还会加大震害。4建筑结构隔震技术四、隔震方案设计1、基础隔震：在建筑物或构筑物的基底设置隔震装置。1.1隔震器（1）、橡胶支座它是由多层橡胶和钢板相互叠加而成，在施加竖向荷载时，由于橡胶受到钢板

4、的约束，不会产生很大的横向变形，即具有很强的抗压能力；水平方向有很大的变形能力，在地震作用下，橡胶垫可以隔离水平方向的运动分量。最初是在1965年用于伦敦的地铁车站上面的建筑，采用多层橡胶支座防止了地铁的振动传给上部建筑物。5建筑结构隔震技术（2）、铅心橡胶垫它是对橡胶支座的一大改进。在橡胶支座中心钻孔，插入一个铅芯，利用其塑性变形能力把支座的临界阻尼从3％增加到10％～15％。因此，在低阻尼要求的情况下，可以不使用阻尼器。（3）、柔性桩结构它是采用立在套管中的桩来隔震，桩顶铰接，使桩在水平方向有一定的柔性，套管和桩之间有一定的间隙，使桩可以在套

5、管中变位，将结构与可能发生有害地震的土层分开。当桩顶安置阻尼器时，可构成有效的隔震基础系统。6建筑结构隔震技术1.2阻尼器（1）、油阻尼器它是比较理想的阻尼材料。根据流体动力学理论可以设计各种形式的油阻尼器。所采用的油材料很多，通常油硅油、机械油、柴油机油、变压器油等。在设置时，一般不少于四个，对称布置在基础的四角，避免在体系质心的坐标轴线上布置阻尼器。（2）、摩擦阻尼器将几块钢板用高强螺栓连在一起，可做成摩擦阻尼器。通过调节高强螺栓的预应力，就可调节钢板间摩擦力的大小。通过对钢板表面进行处理或加垫特殊摩擦材料，可以改善阻尼器的往复摩擦性能。7建

6、筑结构隔震技术（3）、弹塑性阻尼器低碳钢具有良好的塑性变形性能，可在超过屈服应变几十倍的塑性应变上下往复变形数百次而不断裂。根据需要，可以将钢板（棒）弯成各种形状做成阻尼器。2、悬挂隔震悬挂隔震即将结构的全部或大部分质量悬挂起来，使地震动传递不到主体质量上，产生较小的惯性力，从而起到隔震作用。悬挂结构在桥梁、火电厂锅炉架等方面有大量应用。
悬挂结构悬杆受力较大，须采用高强钢，而高强钢忍性差，在竖向地震作用时易拉断。为减小竖向地震作用，可在吊点设减震弹簧，并配合使用阻尼器。著名的43层香港汇丰银行新大楼采用的就是悬挂结构。8建筑结构隔震技术五

7、、隔震结构设计1、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。如将隔震构件用于较大范围若干栋中低层住宅的底下部分，其空间可作为设备用房，停车场和共用管道沟，这样可有效利用城市空间。2、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。9建筑结构隔震技术3、多层橡胶层不产生拉力的结构方案多层橡胶受拉

8、剪的试验资料比受压剪的少，应保证其受力可靠。因此，多层橡胶与上部分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。4、净空间距