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建筑減隔震技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：隔震技術(shù)；建筑；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

在傳統(tǒng)的建筑中，主要依靠建筑物自身的強(qiáng)度以及韌性來(lái)抵抗地震的影響，效果并不是很好，隨著科技的發(fā)展，逐步出現(xiàn)了隔震技術(shù)，隔震建筑則是用隔震裝置將地震時(shí)建筑物的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為建筑物對(duì)地面的橫向位移,并吸收地震能量。經(jīng)過(guò)大量的工程實(shí)踐證明,隔震技術(shù)是防震減災(zāi)的有效手段。

1、隔震技術(shù)的基本原理

這里要闡述的是橡膠墊基礎(chǔ)隔震技術(shù)，這種技術(shù)在建筑物的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間，通過(guò)設(shè)置一個(gè)隔震層以實(shí)現(xiàn)阻隔地震能量向上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳導(dǎo)。關(guān)于隔震層，其主要的組成部件是疊層鋼板橡膠墊。其作用為增大結(jié)構(gòu)的自震周期，從而遠(yuǎn)離地震輸入的卓越周期，實(shí)現(xiàn)降低隔震層的上下部結(jié)構(gòu)間所存在的地震傳導(dǎo)。隔震層應(yīng)當(dāng)滿足以下幾點(diǎn)要求：

1.1、具有足夠的豎向承載力以及足夠的豎向剛度，確保在正常使用下建筑物可以承受結(jié)構(gòu)的豎向荷載。

1.2、具有比較小的水平剛度以及充分的變形能力，使結(jié)構(gòu)的自震周期得到增大，實(shí)現(xiàn)良好的減震效果。

1.3、具有比較大的阻尼以及比較強(qiáng)的復(fù)位功能，阻擾與長(zhǎng)期的地震形成共振反應(yīng)。有足夠的初始剛度，保證在風(fēng)荷載和輕微地震作用下建筑物仍然能夠保持穩(wěn)定。

2、隔震系統(tǒng)和隔震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的要求

2.1、層間隔震結(jié)構(gòu)的原理

通過(guò)在建筑的上部某兩層間設(shè)置隔震層，在隔離震動(dòng)的水平成分對(duì)于隔震層上部結(jié)構(gòu)的傳遞，降低地震對(duì)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，并且通過(guò)隔震層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的耦合作用，減低地震對(duì)于隔震層下部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，提高建筑物整體的穩(wěn)定性。層間隔震結(jié)構(gòu)的工作機(jī)理與基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)和TMD系統(tǒng)（調(diào)諧質(zhì)量阻尼系統(tǒng)）的工作機(jī)理不同。

2.2、隔震設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的要求

2.2.1、隔震層應(yīng)提供必要的側(cè)向剛度、阻尼及足夠的豎向承載力。

2.2.2、非地震作用的其他水平荷載(如風(fēng)荷載)標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的總水平力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)總重力的10%。

2.2.3、工程經(jīng)驗(yàn)表明:地震波的中、高頻分量易被軟弱場(chǎng)地濾掉，若在其上建造隔震房屋，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期將增大而不是減小其地震反應(yīng)。因此《規(guī)范》要求隔震結(jié)構(gòu)建筑場(chǎng)地宜為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ類等硬土場(chǎng)地，并應(yīng)選用穩(wěn)定性較好的基礎(chǔ)類型。當(dāng)在Ⅳ類場(chǎng)地建造隔震房屋時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門研究和專項(xiàng)審查。

2.2.4、根據(jù)橡膠隔震支座抗拉屈服強(qiáng)度低的特點(diǎn)，《規(guī)范》要求隔震結(jié)構(gòu)最大高度應(yīng)滿足規(guī)范非隔震結(jié)構(gòu)的要求，變形特征接近剪切變形，高寬比宜小于4，且不應(yīng)大于相關(guān)規(guī)范規(guī)程對(duì)非隔震結(jié)構(gòu)的具體規(guī)定。采用隔震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)高寬比大于4或非隔震結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門研究。

2.2.5、隔震設(shè)計(jì)應(yīng)注意有待解決的問(wèn)題

（1）對(duì)高寬比大、不符合《規(guī)范》要求的結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行整體抗傾覆驗(yàn)算，防止支座壓屈并控制支座拉應(yīng)力不超過(guò)1MPa。驗(yàn)算隔震支座拉、壓力時(shí)，應(yīng)按罕遇地震作用計(jì)算并留有適當(dāng)余地。

（2）地震波在軟弱(夾層)場(chǎng)地的傳播特性尚不明確，軟弱場(chǎng)地、場(chǎng)地有軟弱夾層、下部結(jié)構(gòu)變形過(guò)大的情況下應(yīng)慎用隔震技術(shù)。

（3）計(jì)算隔震上部結(jié)構(gòu)水平地震作用時(shí)，隔震系統(tǒng)力學(xué)性能與水平向減震系數(shù)兩者之間變化規(guī)律有待深入研究。

（4）目前的隔震系統(tǒng)對(duì)豎向地震作用無(wú)隔離效果，隔震裝置在豎向地震作用下的反應(yīng)還有待進(jìn)一步探討。

3、基礎(chǔ)隔震技術(shù)的主要分類

3.1、橡膠支座的基礎(chǔ)隔震技術(shù)

對(duì)于橡膠支座基礎(chǔ)隔震技術(shù)而言,其支座通常上使用的有普通的疊層橡膠支座、鉛芯的疊層橡膠支座、較高阻的尼疊層橡膠支座等等。這些支座大都利用了疊層橡膠支座對(duì)阻尼材料有相應(yīng)的約束力這一作用，使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切變形，這樣就能夠充分的發(fā)揮阻尼材料的良好吸收性能，從而更有效地吸收發(fā)生地震時(shí)發(fā)出的能量。雖然此技術(shù)的隔震效果很好，結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，性能還很穩(wěn)定，但是這種技術(shù)的造價(jià)很高。

3.2、滑動(dòng)摩擦的基礎(chǔ)隔震技術(shù)

滑動(dòng)摩擦的基礎(chǔ)隔震技術(shù)指的是在建筑隔震的結(jié)構(gòu)中添加相應(yīng)的摩擦阻尼器再進(jìn)行隔震作用。這種技術(shù)是在基礎(chǔ)面上邊設(shè)置滑動(dòng)層，通過(guò)滑動(dòng)層的作用使得建筑結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)解耦之間產(chǎn)生一定的摩擦力。在建筑物發(fā)生很小的地震時(shí)，這種摩擦力就可以很好的對(duì)上部的結(jié)構(gòu)起到一個(gè)阻力作用；而當(dāng)建筑物發(fā)生很大的地震時(shí)，滑動(dòng)層受到的地震作用就很大，甚至比摩擦力還要大，這樣就使得滑動(dòng)面會(huì)出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，通過(guò)這種滑移現(xiàn)象就能夠有效的消耗并且阻止了地震能量的傳輸，從而有效的起到了隔震的作用。

3.3、復(fù)合型的基礎(chǔ)隔震技術(shù)

復(fù)合型的基礎(chǔ)隔震技術(shù)主要分為并聯(lián)型復(fù)合基礎(chǔ)隔震技術(shù)和串聯(lián)型復(fù)合基礎(chǔ)隔震技術(shù)兩種類型。這兩種類型都是由滑動(dòng)摩擦基礎(chǔ)隔震體系和橡膠支座的基礎(chǔ)隔震體系進(jìn)行并聯(lián)和串聯(lián)組成的。這種基礎(chǔ)隔震技術(shù)充分的體現(xiàn)了前面兩種隔震技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，隔震的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，隔震的效果很強(qiáng)。因此被廣泛的應(yīng)用。

4、隔震結(jié)構(gòu)的適用范圍

4.1、建筑方面

隔震層中，上部結(jié)構(gòu)的層間位移比較小，一般都是鋼體運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)大了上部結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)上的自由度，大大緩解了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的限制約束，可以說(shuō)隔震結(jié)構(gòu)中上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并沒(méi)有什么特別的限制。

4.2、結(jié)構(gòu)方面

隔震結(jié)構(gòu)也沒(méi)有特別的限制，可以說(shuō)，適合各種類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，隔震結(jié)構(gòu)在對(duì)上部結(jié)構(gòu)的偏心、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和設(shè)備的抗震構(gòu)造措施、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性等方面，其限制都比較寬松，使得隔震層上部建筑的結(jié)構(gòu)形式可以有更為靈活的選擇。不過(guò)，由于隔震技術(shù)是通過(guò)增大結(jié)構(gòu)自振周期來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)地震反映的降低，因此，那些周期小而場(chǎng)地特征周期比較短的建筑，將會(huì)得到更佳的隔震效果。隔震技術(shù)如果應(yīng)用在砌體房屋一級(jí)中低層混凝土建筑結(jié)構(gòu)中，減震效果將更具優(yōu)越。《建筑抗震設(shè)計(jì)新規(guī)范》中做了明確規(guī)定，砌體房屋、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架――抗震墻結(jié)構(gòu)中，都可以采用隔震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，房屋的高度和總高度應(yīng)當(dāng)符合規(guī)定要求：

5、隔震建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟

5.1、確定隔震結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置

這些設(shè)計(jì)內(nèi)容和非隔震建筑結(jié)構(gòu)是一樣的。那些偏心比較明顯的建筑平面設(shè)計(jì)方案，采用隔震技術(shù)的話，會(huì)更加容易進(jìn)行設(shè)計(jì)。在抗震建筑結(jié)構(gòu)中，其上部結(jié)構(gòu)和地基直接相連，將會(huì)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力。隔震建筑，則不會(huì)和地基接觸，其溫度應(yīng)力將伴隨隔震層的變形而被釋放。

5.2、布置、設(shè)計(jì)隔震的支座

隔震層的各橡膠隔震支座，在永久荷載和可變荷載組合作用下產(chǎn)生豎向平均壓應(yīng)力，其設(shè)計(jì)值不應(yīng)當(dāng)超出下表的規(guī)定要求；而在罕遇地震作用下，不應(yīng)當(dāng)有拉應(yīng)力的存在。

5.3、確定隔震建筑的上部結(jié)構(gòu)的水平換算烈度以及地震作用

水平換算烈度，應(yīng)當(dāng)通過(guò)隔震結(jié)構(gòu)和非隔震結(jié)構(gòu)的層間剪力最大值的對(duì)比分析后再做確定。層間剪力的對(duì)比分析，應(yīng)當(dāng)采用多遇地震作用下的時(shí)程分析。如果隔震后的結(jié)構(gòu)各層的層間剪力小于降低烈度但不隔震的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的各層最大層間剪力的80％時(shí)，可以取降低后的烈度作為水平換算烈度。

6、結(jié)束語(yǔ)

因此在進(jìn)行對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)時(shí)，要把地震的作用力看作是一種額外的荷載，然后再和作用在建筑結(jié)構(gòu)上的其它荷載進(jìn)行更好的結(jié)合，從而使設(shè)計(jì)出來(lái)的隔震結(jié)構(gòu)能夠滿足高層建筑的相關(guān)要求。而現(xiàn)代的隔震技術(shù)中，對(duì)于高層建筑而言，在其建筑結(jié)構(gòu)中加入了用來(lái)使建筑結(jié)構(gòu)變形以及對(duì)地震時(shí)所產(chǎn)生的巨大能量的吸收裝置。例如前面提到的橡膠隔震支座和相應(yīng)的阻尼器，這樣就可以給建筑結(jié)構(gòu)提供良好的豎向承載能力、彈性能力以及變形能力等。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉昱彤基礎(chǔ)隔震技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用探討山西建筑2011/09

建筑減隔震技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn)建筑、橡膠墊隔震支座、纖維橡膠隔震支座

中圖分類號(hào)：TS958文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、引言

根據(jù)近年來(lái)地震災(zāi)害引起的人員傷亡及倒塌的房屋，數(shù)據(jù)顯示有近九成的房屋倒塌和人員傷亡發(fā)生在村鎮(zhèn)，如2008年5月12日汶川8.0 級(jí)特大地震，奪去了近10萬(wàn)同胞的寶貴生命，直接經(jīng)濟(jì)損失近萬(wàn)億人民幣。地震中倒塌的房屋536.25萬(wàn)間，超過(guò)9成為村鎮(zhèn)建筑；2010年4月14日青海玉樹(shù)7.1 級(jí)地震，州府所在地九成房屋倒塌，地震造成2698人遇難, 失蹤70人, 受傷12135人；等等。而大多人員傷亡由房屋倒塌引起，故加強(qiáng)村鎮(zhèn)房屋的隔震勢(shì)在必行。

2、村鎮(zhèn)建筑的特點(diǎn)及破壞形式

2.1村鎮(zhèn)建筑的特點(diǎn)：①村民自行出資建設(shè)，具有單體規(guī)模小、就地取材、造價(jià)低等特點(diǎn);②一般不進(jìn)行正規(guī)的設(shè)計(jì);③由當(dāng)?shù)亟ㄖそ嘲磦鹘y(tǒng)習(xí)慣進(jìn)行施工的。

2.2村鎮(zhèn)建筑常見(jiàn)的破壞形式如下圖所示：

圖1 木屋架普遍破壞坍塌

圖2 預(yù)制板屋頂塌落

圖3 老舊砌體房屋破壞嚴(yán)重，大部分倒塌

圖4砌體房屋沿樓梯發(fā)生裂縫

村鎮(zhèn)建筑的特點(diǎn)及其常見(jiàn)的破壞形式致使其缺乏經(jīng)濟(jì)、有效、適合于各類村鎮(zhèn)建筑的實(shí)用的抗震技術(shù)。

3、隔震技術(shù)分析

3.1現(xiàn)有的橡膠墊隔震支座

現(xiàn)有的橡膠墊隔震支座如圖5所示

圖5現(xiàn)有橡膠墊隔震支座

此支座性能雖然較好，但價(jià)格高昂，在村鎮(zhèn)較難推廣。

村鎮(zhèn)隔震技術(shù)要求：⑴具有足夠豎向剛度和豎向承載能力；⑵具有足夠小水平剛度；⑶確保震后房屋不需人工復(fù)位；⑷構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉；⑸具有足夠的耐久性；⑹隔震系統(tǒng)不需進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)；⑺施工不需大型起重機(jī)械，手工操作即可；⑻操作技術(shù)要求簡(jiǎn)單。

3.2新近的纖維橡膠隔震支座

纖維橡膠隔震支座的結(jié)構(gòu)圖及隔震磚如圖6、7、8所示

1――橡膠層2――纖維層3――保護(hù)層

正方形纖維橡膠支座(SFRB)

長(zhǎng)方形纖維橡膠支座(RFRB)

圖6 新近的纖維橡膠隔震支座

圖7 隔震磚（1g） 塑料板橡膠隔震支座

圖8隔震磚（2g） 塑料板橡膠隔震支座

塑料板橡膠隔震支座的特點(diǎn)：⑴ 塑料板作為加勁層平面外剛度更大；⑵承載力及水平極限變形能力改善明顯；⑶支座上下部采用凹槽設(shè)計(jì)；使結(jié)構(gòu)能更好地嵌固該隔震支座；

3.2工程塑料板的類型與力學(xué)性能試驗(yàn)

圖9 （a）方格玻纖布+樹(shù)脂

圖9（b）方格玻纖布+不飽和聚酯

對(duì)兩種板材進(jìn)行彎曲和拉伸性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下列表1、表2、表3、表4所示。

表1 樹(shù)脂工程塑料板彎曲實(shí)驗(yàn)報(bào)告

表2 不飽和聚酯工程塑料板彎曲試驗(yàn)報(bào)告

表3樹(shù)脂工程塑料板拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告

表4不飽和聚酯工程塑料板拉伸試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：樹(shù)脂和不飽和聚酯工程塑料板的彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度均滿足隔震支座對(duì)加勁材料的力學(xué)性能要求，可作為加勁板替代普通疊層橡膠支座中的鋼板。

4、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)有的橡膠墊隔震支座由于此支座價(jià)格高昂，農(nóng)村較難推廣。而新近的纖維橡膠隔震支座和塑料板橡膠隔震支座價(jià)格較低，制作簡(jiǎn)單，合理的設(shè)計(jì)，力學(xué)性能亦能滿足要求，故而能在村鎮(zhèn)廣泛推廣，對(duì)村鎮(zhèn)房屋的抗震減災(zāi)可起到巨大作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹萬(wàn)林,周中一,王卿,董宏英,張建偉. 農(nóng)村房屋新型隔震與抗震砌體結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 振動(dòng)與沖擊. 2011(11)

[2] 潘從建,孟履祥,張吉柱. 汶川地震中砌體結(jié)構(gòu)樓梯間震害分析[J]. 工程抗震與加固改造. 2009(06)

[3] 尚守平主編.結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[M]. 高等教育出版社, 2003

建筑減隔震技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；隔震體系；技術(shù)

建筑的誕生之初就被認(rèn)為是技術(shù)與審美融合的產(chǎn)物。這就意味著一個(gè)好的建筑，它必經(jīng)得起適用性、經(jīng)濟(jì)性與美觀性這三重考驗(yàn)。而伴隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展和建筑高度的不斷增加，高層建筑的安全性，堅(jiān)固耐用性亦成為人們所追求的目標(biāo)。當(dāng)今世界自然環(huán)境生態(tài)平衡被嚴(yán)重破壞，自然災(zāi)害不加發(fā)生，為了人們生活安定，家園和諧，我們專門對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)做了分析，并對(duì)高層基礎(chǔ)隔震體系做了研究，為高層建筑抗震領(lǐng)域的研究提供的指導(dǎo)和幫助，以減少自然災(zāi)害對(duì)人類所造成的傷害。

一　高層建筑的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)代的高層建筑變得越來(lái)越纖細(xì)，產(chǎn)生更大側(cè)移的可能性比以往大體積的多層高樓要大。建筑愈高，自然界所產(chǎn)生的重力荷載、風(fēng)荷載和地震荷載的影響愈大。正因?yàn)槿绱耍窒@些荷載的結(jié)構(gòu)作用成為高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面。高層建筑對(duì)側(cè)向荷載的動(dòng)力反應(yīng)，可以通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以及選擇有效建筑形式的措施加以控制。因此，高層建筑的形式在很大程度上和結(jié)構(gòu)的有效性有關(guān)，這也就決定了建筑的經(jīng)濟(jì)性。建筑的結(jié)構(gòu)性能可以定義為建筑承受荷載以及抵抗側(cè)移的能力，同時(shí)也決定著建筑各體量的組成。

從表象層面看，建筑表現(xiàn)為空間方面的概念的形式是表現(xiàn)總體環(huán)境的。對(duì)于某個(gè)建筑物最初方案設(shè)計(jì)．建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。但是，關(guān)于空間形式的整體設(shè)想，也要求建筑師必須考慮建筑形式中有關(guān)荷載與抗力之間關(guān)系的某些準(zhǔn)則．即結(jié)構(gòu)概念。這包括以下幾方面：一是所設(shè)想的空間形式應(yīng)當(dāng)固定在地面上。二是所設(shè)想的空間形式必須能抵抗水平風(fēng)力作用的地震作用。所以，在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑師的基本任務(wù)是；一方面要與結(jié)構(gòu)工程師及其他工程技術(shù)人員協(xié)調(diào)合作，另一方面要根據(jù)建筑功能要求、建筑立意，場(chǎng)地情況、外力特征，施工條件及效率等因素，尋找出最經(jīng)濟(jì)、合理、美觀的建筑方案。

二　高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性

(一)水平荷載成為決定因素。一方面。因?yàn)闃欠孔灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度的一次方成正比，而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對(duì)某一定高度樓房來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大幅度的變化。

(二)軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會(huì)對(duì)連續(xù)粱彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大，還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。

(三)側(cè)移成為控制指標(biāo)。與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。

(四)結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。相對(duì)于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

三　高層隔震體系的特殊性

高層、超高層隕震體系與常規(guī)的隔震體系相比，具有特殊性。首先對(duì)高層隔震建筑，上部結(jié)構(gòu)不能滿足剛體運(yùn)動(dòng)的假定，高振型反應(yīng)分量的影響不能忽視，不能簡(jiǎn)單地以結(jié)構(gòu)第一振型為主確定上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)；二是由于高層、超高層結(jié)構(gòu)的水平地震力產(chǎn)生的傾覆力矩比較大，在較大地震和強(qiáng)風(fēng)作用下，隔震支座可能會(huì)有拉應(yīng)力的出現(xiàn)，如何避免和控制隔震支座的拉應(yīng)力是一個(gè)問(wèn)題。三是高層、超高層的自振周期都比較長(zhǎng)，所以必須進(jìn)一步延長(zhǎng)高層、超高層隔震建筑的基本周期，以達(dá)到更好的隔震效果。低彈性、大變形能力的隔震支座的開(kāi)發(fā)和性能研究是在強(qiáng)震和強(qiáng)風(fēng)作用下的各種分析，具有較高的研究?jī)r(jià)值和重大的工程意義。

四　高層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)組成

．

基礎(chǔ)隔震建筑體系通過(guò)在建筑物的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層，將建筑物分為上部結(jié)構(gòu)、隔震層和下部結(jié)構(gòu)3部分。地震能量經(jīng)由下部分結(jié)構(gòu)傳到隔震層，大部分被隔震層的隔震裝置吸收，僅有少部分傳到上部結(jié)構(gòu)，從而大大減輕地震作用，提高隔震建筑的安全性。經(jīng)過(guò)人們不斷的探索，如今基礎(chǔ)隔震技術(shù)已經(jīng)系統(tǒng)化、實(shí)用化，它包括摩擦滑移系統(tǒng)，疊層橡膠支座系統(tǒng)、摩擦擺系統(tǒng)等。目前工程最常用的是疊層像膠支座隔震系統(tǒng)。這種隔震系統(tǒng)．性能穩(wěn)定可靠，采用專門的疊層橡膠支座作為隔震元件，該支座是由一層層的薄鋼板和橡膠相互盛置，經(jīng)過(guò)專門的硫化工藝粘合而成，其結(jié)構(gòu)、配方、工藝需要特殊的設(shè)計(jì)，屬于一種橡膠厚制品。目前常用的橡膠隔震支座有：天然橡膠支座、鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等。

五　高層基礎(chǔ)隔震技術(shù)原理

建筑減隔震技術(shù)范文第4篇

中國(guó)大部分地區(qū)地處環(huán)太平洋地震帶上，每年發(fā)生大地震機(jī)率甚高，因此建筑物之耐震設(shè)計(jì)非常重要。傳統(tǒng)建筑物采用耐震設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)物，主要考慮強(qiáng)度與韌性，5.12地震后，由業(yè)界引進(jìn)兩種耐震新技術(shù)，一為隔震，另一為消能。其技術(shù)由研究階段邁入實(shí)際應(yīng)用階段。此兩種耐震新技術(shù)在日本阪神地震發(fā)生后，蓬勃發(fā)展；中國(guó)大部分地區(qū)與其它世界各主要受強(qiáng)震侵襲國(guó)家也不例外。自2008年5.12集集地震發(fā)生后，國(guó)內(nèi)采用隔震消能新技術(shù)的建筑物案例與日俱增，規(guī)范也適應(yīng)時(shí)勢(shì)所驅(qū)，于耐震規(guī)范中列入專章包括了有關(guān)隔震與消能設(shè)計(jì)的規(guī)定。

1.1 耐震建筑物

耐震建筑物耐震設(shè)計(jì)之基本原則，系使建筑物結(jié)構(gòu)體在中小度地震時(shí)保持在彈性限度內(nèi)，設(shè)計(jì)地震時(shí)容許產(chǎn)生塑性變形，但韌性需求不得超過(guò)容許韌性容量，最大考慮地震時(shí)則使用之韌性可以達(dá)規(guī)定之韌性容量。

1.1.1 中小度地震：為回歸期約30年之地震，其50年超越機(jī)率約為80%左右，所以在建筑物使用年限中發(fā)生的機(jī)率相當(dāng)高，因此要求建筑物于此中小度地震下結(jié)構(gòu)體保持在彈性限度內(nèi)，使地震過(guò)后，建筑物結(jié)構(gòu)體沒(méi)有任何損壞，以避免建筑物需在中小度地震后修補(bǔ)之麻煩。一般而言，對(duì)高韌性容量的建筑物而言，此一目標(biāo)?？刂破淠驼鹪O(shè)計(jì)。

1.1.2 設(shè)計(jì)地震：為回歸期475年之地震，其50年超越機(jī)率約為10 %左右。于此地震水平下建筑物不得產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞，以避免造成嚴(yán)重的人命及財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)重要建筑物而言，其對(duì)應(yīng)的回歸期更長(zhǎng)。于設(shè)計(jì)地震下若限制建筑物仍須保持彈性，殊不經(jīng)濟(jì)，因此容許建筑物在一些特定位置如梁之端部產(chǎn)生塑鉸，藉以消耗地震能量，并降低建筑物所受之地震反應(yīng)，乃對(duì)付地震的經(jīng)濟(jì)做法。為防止過(guò)于嚴(yán)重之不可修護(hù)的損壞，建筑物產(chǎn)生的韌性比不得超過(guò)容許韌性容量。

1.1.3 最大考慮地震：為回歸期2500年之地震，其50年超越機(jī)率約為2%左右。設(shè)計(jì)目標(biāo)在使建筑物于此罕見(jiàn)之烈震下不產(chǎn)生崩塌，以避免造成嚴(yán)重之損失或造成二次災(zāi)害。因?yàn)榈卣鹬揭呀?jīng)為最大考慮地震，若還限制其韌性容量之使用，殊不經(jīng)濟(jì)，所以允許結(jié)構(gòu)物使用之韌性可以達(dá)到其韌性容量。

1.2 隔震建筑物

隔震建筑物系在建筑物基面設(shè)置隔震層。該隔震層系由側(cè)向勁度很低的隔震組件構(gòu)成，讓整體隔震建筑物之周期大幅拉長(zhǎng)，藉以降低作用在結(jié)構(gòu)物上之地震力。然因周期增加后，建筑物之位移增加很多，因此再配合消能組件，提高系統(tǒng)的阻尼比，進(jìn)而降低位移量。最常用的隔震組件為鉛心橡膠支承墊(lead rubber bearing，簡(jiǎn)稱lrb)，中間所加之鉛心，就是來(lái)提供消能的，而拉長(zhǎng)周期就靠橡膠層受水平剪力作用時(shí)具有低勁度的特性來(lái)達(dá)成。lrb消能的特性很穩(wěn)定，雖經(jīng)過(guò)多周次之作用，其強(qiáng)度、勁度及消能之能力并沒(méi)有明顯的衰減。

隔震建筑物另有一個(gè)特性，就是因?yàn)楦粽饘酉鄬?duì)于上部結(jié)構(gòu)軟了許多，因此當(dāng)其受地震水平力作用時(shí)，隔震層的相對(duì)變位很大，而上部結(jié)構(gòu)的相對(duì)變位很小。因此有時(shí)為簡(jiǎn)單計(jì)，可以將上部結(jié)構(gòu)視為剛體。

1.3 消能建筑物

消能建筑物就是加上一些阻尼器，藉增加建筑物的阻尼比來(lái)達(dá)到耐震的目的。依據(jù)耐震設(shè)計(jì)規(guī)范10.2節(jié)之定義，消能組件概分為位移型、速度型與其它型式。位移型消能組件顯現(xiàn)剛塑性(摩擦組件)、雙線性(金屬降伏組件)或三線性遲滯行為，且其反應(yīng)需與速度及激振頻率無(wú)關(guān)。速度型消能組件因不同的阻尼比、勁度及材料可分為：包含固態(tài)與液態(tài)之黏彈性組件及液態(tài)黏滯性組件。第三類(其它)則含括所有不屬于位移型與速度型的消能組件，其典型范例包括形狀記憶合金(超彈性效應(yīng))、摩擦.彈簧組件，以及兼具回復(fù)力與阻尼的液態(tài)消能組件。

2 世界各國(guó)隔震建筑物發(fā)展現(xiàn)況

各國(guó)推展隔震建筑物數(shù)量不一，不過(guò)有一共通點(diǎn)，即大地震來(lái)臨，往往成為催生者。如美國(guó)北嶺地震(1994)，日本阪神地震(1995)，中國(guó)大部分地區(qū)集集地震(2008)等，雖然地震造成工程產(chǎn)官學(xué)界痛定思痛之痛楚，但經(jīng)由其它建筑物損壞情形，終于肯定隔震建筑物在地震中的優(yōu)越性。

3 耐震建筑與隔震建筑造價(jià)比較

由日本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，隔震建筑物與耐震建筑物造價(jià)比較，建筑物高度在25m以下，隔震建筑物造價(jià)約為耐震建筑物造價(jià)之105%-109%；建筑物高度在25m-31m，隔震建筑物造價(jià)約為耐震建筑物造價(jià)之102%-104%；建筑物高度在31m以上，隔震建筑物造價(jià)約為耐震建筑物造價(jià)之99%-103%。

另比較隔震建筑物結(jié)構(gòu)造價(jià)比較，辦公室隔震建筑物之結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占建筑物費(fèi)用之18%，旅館建筑隔震建筑物之結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占建筑物費(fèi)用之13%，醫(yī)院隔震建筑物之結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占建筑物費(fèi)用之8%。顯示越重要之建筑物，采用隔震建筑物設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)費(fèi)用相對(duì)最經(jīng)濟(jì)。

4 隔震建筑新趨勢(shì)

高層與超高層隔震建筑物，目前日本最高隔震建筑物為位于大阪城之西梅田超高層計(jì)劃，地下1層，地上50層，屋突2層(src+rc)，基礎(chǔ)隔震，樓高177.4m，高寬比5.8：1，隔震型式有滑動(dòng)支承，積層橡膠墊，及u型鋼板消能器+fluid damper。

5 超高層隔震建筑物設(shè)計(jì)技術(shù)

超高層隔震建筑物設(shè)計(jì)技術(shù)主要有下列關(guān)鍵因素：

5.1 長(zhǎng)周期建筑物之隔震效果

隔震建筑物之最優(yōu)越抗震效果即在延長(zhǎng)建筑物基本振動(dòng)周期，但高層建筑物基本振動(dòng)周期往往超過(guò)3秒，隔震后即使將建筑物基本振動(dòng)周期拉長(zhǎng)至5秒以上，由反應(yīng)譜顯示，兩者加速度反應(yīng)相差有限。但是在增加阻尼比降低地震位移反應(yīng)，則有其貢獻(xiàn)。

5.2 傾覆作用造成隔震組件受拉力

隔震組件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮拉力作用，因此拉力試驗(yàn)成為規(guī)范修訂之首要任務(wù)。

5.3 風(fēng)力作用

隔震層設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮地震力作用，但是小地震或風(fēng)力作用，隔震組件是否發(fā)揮功能？仍有待深入探討。

建筑減隔震技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；隔震體系；技術(shù)

建筑的誕生之初就被認(rèn)為是技術(shù)與審美融合的產(chǎn)物。這就意味著一個(gè)好的建筑，它必經(jīng)得起適用性、經(jīng)濟(jì)性與美觀性這三重考驗(yàn)。而伴隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展和建筑高度的不斷增加，高層建筑的安全性，堅(jiān)固耐用性亦成為人們所追求的目標(biāo)。當(dāng)今世界自然環(huán)境生態(tài)平衡被嚴(yán)重破壞，自然災(zāi)害不加發(fā)生，為了人們生活安定，家園和諧，我們專門對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)做了分析，并對(duì)高層基礎(chǔ)隔震體系做了研究，為高層建筑抗震領(lǐng)域的研究提供的指導(dǎo)和幫助，以減少自然災(zāi)害對(duì)人類所造成的傷害。

1 高層建筑的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)代的高層建筑變得越來(lái)越纖細(xì)，產(chǎn)生更大側(cè)移的可能性比以往大體積的多層高樓要大。建筑愈高，自然界所產(chǎn)生的重力荷載、風(fēng)荷載和地震荷載的影響愈大。正因?yàn)槿绱耍窒@些荷載的結(jié)構(gòu)作用成為高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面。高層建筑對(duì)側(cè)向荷載的動(dòng)力反應(yīng)，可以通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以及選擇有效建筑形式的措施加以控制。因此，高層建筑的形式在很大程度上和結(jié)構(gòu)的有效性有關(guān)，這也就決定了建筑的經(jīng)濟(jì)性。建筑的結(jié)構(gòu)性能可以定義為建筑承受荷載以及抵抗側(cè)移的能力，同時(shí)也決定著建筑各體量的組成。

從表象層面看，建筑表現(xiàn)為空間方面的概念的形式是表現(xiàn)總體環(huán)境的。對(duì)于某個(gè)建筑物最初方案設(shè)計(jì)．建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。但是，關(guān)于空間形式的整體設(shè)想，也要求建筑師必須考慮建筑形式中有關(guān)荷載與抗力之間關(guān)系的某些準(zhǔn)則．即結(jié)構(gòu)概念。這包括以下幾方面：一是所設(shè)想的空間形式應(yīng)當(dāng)固定在地面上。二是所設(shè)想的空間形式必須能抵抗水平風(fēng)力作用的地震作用。所以，在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑師的基本任務(wù)是；一方面要與結(jié)構(gòu)工程師及其他工程技術(shù)人員協(xié)調(diào)合作，另一方面要根據(jù)建筑功能要求、建筑立意，場(chǎng)地情況、外力特征，施工條件及效率等因素，尋找出最經(jīng)濟(jì)、合理、美觀的建筑方案。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性

2.1 水平荷載成為決定因素。一方面。因?yàn)闃欠孔灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度的一次方成正比，而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對(duì)某一定高度樓房來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大幅度的變化。

2.2 軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會(huì)對(duì)連續(xù)粱彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大，還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。

2.3 側(cè)移成為控制指標(biāo)。與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。

2.4 結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。相對(duì)于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

3 高層隔震體系的特殊性

高層、超高層隕震體系與常規(guī)的隔震體系相比，具有特殊性。首先對(duì)高層隔震建筑，上部結(jié)構(gòu)不能滿足剛體運(yùn)動(dòng)的假定，高振型反應(yīng)分量的影響不能忽視，不能簡(jiǎn)單地以結(jié)構(gòu)第一振型為主確定上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)；二是由于高層、超高層結(jié)構(gòu)的水平地震力產(chǎn)生的傾覆力矩比較大，在較大地震和強(qiáng)風(fēng)作用下，隔震支座可能會(huì)有拉應(yīng)力的出現(xiàn)，如何避免和控制隔震支座的拉應(yīng)力是一個(gè)問(wèn)題。三是高層、超高層的自振周期都比較長(zhǎng)，所以必須進(jìn)一步延長(zhǎng)高層、超高層隔震建筑的基本周期，以達(dá)到更好的隔震效果。低彈性、大變形能力的隔震支座的開(kāi)發(fā)和性能研究是在強(qiáng)震和強(qiáng)風(fēng)作用下的各種分析，具有較高的研究?jī)r(jià)值和重大的工程意義。

4 高層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)組成

基礎(chǔ)隔震建筑體系通過(guò)在建筑物的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層，將建筑物分為上部結(jié)構(gòu)、隔震層和下部結(jié)構(gòu)3部分。地震能量經(jīng)由下部分結(jié)構(gòu)傳到隔震層，大部分被隔震層的隔震裝置吸收，僅有少部分傳到上部結(jié)構(gòu)，從而大大減輕地震作用，提高隔震建筑的安全性。經(jīng)過(guò)人們不斷的探索，如今基礎(chǔ)隔震技術(shù)已經(jīng)系統(tǒng)化、實(shí)用化，它包括摩擦滑移系統(tǒng)，疊層橡膠支座系統(tǒng)、摩擦擺系統(tǒng)等。目前工程最常用的是疊層像膠支座隔震系統(tǒng)。這種隔震系統(tǒng)．性能穩(wěn)定可靠，采用專門的疊層橡膠支座作為隔震元件，該支座是由一層層的薄鋼板和橡膠相互盛置，經(jīng)過(guò)專門的硫化工藝粘合而成，其結(jié)構(gòu)、配方、工藝需要特殊的設(shè)計(jì)，屬于一種橡膠厚制品。目前常用的橡膠隔震支座有：天然橡膠支座、鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等。

5 高層基礎(chǔ)隔震技術(shù)原理