建筑減隔震技術精選(九篇)

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第1篇：建筑減隔震技術范文

論文摘 要：針對地震這種嚴重的自然災害對建筑物的不利影響，分析介紹了隔震及減震的原理及工程應用方法，并對這些方法的優(yōu)缺點進行了分析比較，為實際建筑結構的隔震及減震分析提供了參考。

1 地震的危害

建筑物除了承受豎向荷載外，還要承擔風和地震水平荷載的作用，建筑物越高，這個水平荷載效應就越明顯。我國41%的國土、50%以上的城市位于地震烈度7度以上的地區(qū)，面臨的地震災害形勢非常嚴峻。地震是人類面臨的最嚴重的突發(fā)性的自然災害之一，對人民的生命和財產(chǎn)安全造成很大的危害。

1.1 造成大量人員傷亡

1976年唐山發(fā)生的7.8級強烈地震，頃刻間，百余萬人口工業(yè)城市被夷為平地，造成24.2萬人死亡，16.4萬余人重傷。自1900年有記錄以來，我國死于地震的人數(shù)達55萬之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%。

1.2 破壞人類賴以生存的環(huán)境

自我國1900年有記錄以來，地震成災面積達30多萬平方公里，房屋倒塌達700萬間。

1.3 沖擊人類社會的正常運行秩序和造成大量的經(jīng)濟損失

唐山地震的直接經(jīng)濟損失近百億元，震后重建投資達百億元。1995年，日本阪神地震中經(jīng)濟損失超過1000億美元。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化使人口和財富高度密集，強烈地震造成的傷亡和損失將越來越大，地震后的修復和城市的復興就越有難度，對國家經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的沖擊也將更為劇烈。

2 傳統(tǒng)抗震方法

地震造成的破壞給人類留下的烙印是深刻的。而我們結構工程師們一直沒有停止過對建筑物抗震的研究。建造抗強烈地震的建筑物和構筑物成為建筑工程領域重要的課題。為了抵御地震災害，通常的建筑結構設計采用的是抗震設計，強調的是“抗”，即采用“延性結構體系”適當控制結構物的剛度，但容許結構構件（如梁、柱、墻、節(jié)點等等）在地震時，進入非彈性狀態(tài)，并且具有較大的延性，以消耗地震能量，減輕地震反映，使結構物“裂而不倒”。

這種體系在很多情況下是有效的，但也存在很多局限性：首先，由于結構物的承重構件在地震時進入非彈性狀態(tài)，對某些重要的結構物是不容許的（紀念性建筑、裝飾昂貴的現(xiàn)代化建筑、原子能發(fā)電站等）；其次，對于一般性建筑，當遭遇超過設防烈度地震時，由于主體結構已發(fā)生嚴重非彈性變形，在地震后難以修復或在強地震中嚴重破壞，甚至倒塌，其破壞程度難以控制；再次，隨著地震強度的增大，結構的斷面和配筋都相應增大，造成經(jīng)濟的“浪費”。

3 隔震、消能減震

3.1 隔震與消能減震原理

隔振、減震控制的基本原理是在結構構件之間或建筑物與基礎之間設置隔震、減震裝置，通過隔震、減震裝置的耗能特性，減小振動能量向周圍環(huán)境的傳遞，達到減小振動對周圍環(huán)境影響的目的。

3.2 隔震與減震方法

3.2.1 粘彈性阻尼結構

粘彈性阻尼結構的風洞試驗、地震模擬振動臺試驗及大量的結構分析表明，在結構中安裝粘彈性阻尼器可減小風振反應和地震反應40%～80%，可確保主體結構在強風和強震中的安全性，并使結構在強風作用下，結構的舒適度控制在規(guī)定的范圍內。西雅圖哥倫比亞中心大廈起初是因為在風振的影響下，頂部幾層有明顯的不舒適感，安上粘彈性阻尼器后，不再有不舒適感，效果良好。若采用加大剛度的方法來獲得同樣的效果，需要把現(xiàn)有的柱尺寸擴大一倍，粗算價值約800萬美元，顯然采用增加剛度的辦法是難以接受的，而采用粘彈性阻尼器所用的試驗及安裝費用僅70萬美元。在北京的銀泰中心也設置了粘滯阻尼器，試驗結構證明有很好的減振效果。由此可見，采用粘彈性阻尼器減小建筑的風振或地震效應在經(jīng)濟上是相當可觀的。

3.2.2 吸能減震

吸震減震是通過附加子結構，使結構的震動發(fā)生位移，即使結構的振動能量在原結構與子結構之間重新分配，從而達到減小結構震動的目的。目前，工程結構應用的吸震減震裝置主要有：調諧質量阻尼器（簡稱TMD），調液（柱）阻尼器（簡稱TLD或TLCD）懸吊質量擺阻尼器（簡稱SMPD）和質量放大器。屋面上的水箱也起到一定的減震效果，相當于TMD。

3.2.3 金屬阻尼器

是在框架中加屈曲約束支撐，在常規(guī)荷載下，起到支撐的作用，而在地震作用下，金屬支撐通過塑性變形來消耗地震的能量，從而起到保護主體結構的作用。這在抗震加固的工程中得到廣泛的應用。擬建的首都規(guī)劃大廈設置了柱間“人”字型支撐，大大減小了地震力的影響。

3.2.4 沖擊減震

沖擊減震是依靠附加活動質量與結構之間的非完全彈性碰撞達到交換動量和耗散動能進而實現(xiàn)減小結地震反應的技術。實際應用時，一般在結構的某部位（常在頂部）懸掛擺錘。結構震動時，擺錘撞擊結構使結構震動衰減。另外，擺錘還兼有吸振器的功能。

3.2.5 更為先進的減震體系

前面所提到的是被動的控制地震力的方法，現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，主動和半主動控制也正在被廣泛地研究中，它是在不同學科和專業(yè)之間開展合作和交叉研究，開發(fā)使用的感應和接收裝置、結合控制專業(yè)的配套技術，形成新的產(chǎn)業(yè)，以支持新技術的推廣應用。結構振動控制的研究和應用需要將傳統(tǒng)的建造技術與高新技術相結合，使結構的安全保障系統(tǒng)成為智能結構的重要組成部分。如在建筑物基礎安裝像汽車安全氣囊的感應氣墊，一旦地震來臨，縱波感應器啟動，在橫波能量對建筑物造成破壞前感應氣墊膨脹并把來自于縱波的能量進行消能。真正實現(xiàn)了像汽車一樣的智能減震體系。

3.3 隔震與消能減震的效果

3.3.1 明顯有效地減輕結構的地震反應

從振動臺地震模擬試驗結果及美國、日本建造的隔震結構在地震中的強震記錄得知，隔振體系的結構加速度反應只相當于傳統(tǒng)結構（基礎固定）加速度反應的1/10～1/3。這種減震效果是一般傳統(tǒng)抗震結構所望塵莫及的。從而能非常有效地保護結構物或內部設備在強地震沖擊下免遭任何毀壞。

3.3.2 確保安全

在地面劇烈震動時，上部結構仍能處于正常的彈性工作狀態(tài)。這既適用于一般民用建筑結構，確保居民在強地震中的絕對安全，也適用于某些重要結構物和重要設備。（如醫(yī)院、實驗室、核電站）

3.3.3 降低建筑物造價

從汕頭、廣州、西昌等地建造隔震房屋得知，多層隔震房屋比傳統(tǒng)多層隔震房屋節(jié)省房屋土建造價：7度區(qū)節(jié)省3%～6%，8度區(qū)節(jié)省8%～14%，9度區(qū)節(jié)省15%～20%。并且安全度大大提高。

3.3.4 抗震措施簡單明了

抗震涉及的對象從考慮整個結構物的復雜的不明確的抗震措施轉變?yōu)橹豢紤]隔震裝置，簡單明了。結構物本身與一般非地震區(qū)的做法無異，設計施工大大簡化。

3.3.5 震后修復方便

地震后，只對隔震裝置進行必要的檢查更換。而無需考慮建筑結構物本身的修復，地震后可很快恢復正產(chǎn)生活或生產(chǎn)，這帶來極明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。

3.3.6 為設計提供空間

在滿足設計要求的情況下，結構構件的尺寸可能做的很小，這樣能夠留給建筑師更大的創(chuàng)作空間，做出更加纖細靈巧的建筑物。

4 結語

耗能減震技術為建筑的抗震設計和抗震加固提供了一條嶄新的途徑，它克服了傳統(tǒng)結構“硬碰硬”式的抗震設計方法，具有概念簡單、減震機理明確、減震效果顯著，安全可靠等特點。雖然現(xiàn)有的規(guī)范和規(guī)程對這方面闡述的不夠完善，現(xiàn)行的國內軟件也沒有提供這方面的計算程序，不過可以預言，耗能減震技術以其不可忽視的優(yōu)點，將成為21世紀建筑減震防災的重要手段和方法，為減輕地震對人類造成的危害作出巨大貢獻。為人類營造一個更加安全舒適，更加綠色環(huán)保的工作和生活環(huán)境。

參考文獻

［1］郭靳時，孔楓，孫健.結構隔震設計方法與應用［J］.吉林建筑工程學院學報.2005，（1）:15-17.

［2］董艷英.阻屈耗能支撐（BRB）系統(tǒng)耗能的全過程有限元分析［D］.河北理工大學，2005.

第2篇：建筑減隔震技術范文

關鍵詞：防震減災；減震控制；基礎隔震；計算理論

[中圖分類號]TU352.12[文獻標識碼]A [文章編號]1009-9646（2011）07-0092-02

一、引言

地震是一種危害性極大的隨機性的自然災害，會給人類帶來巨大的災害。人們在與其長期抗爭的過程中不斷地總結經(jīng)驗，尋求著更好的抗震減災措施，而其中建筑結構基礎隔震又在其中扮演著一個重要的角色。

二、工程抗震技術的發(fā)展

1.工程抗震技術的演變與發(fā)展

工程抗震防災技術從2O世紀初日本明確提出的靜力理論階段(將建筑物視為剛性結構體系，將地震作用簡化為一個等效水平靜力作用)逐步發(fā)展到大大減小結構體系的剛度而形成的柔性結構體系，進而發(fā)展為增大上部結構剛度，減少結構底層剛度的柔性底層結構體系，后來又發(fā)展到目前我國及世界各國普遍采用的延性結構體系的傳統(tǒng)抗震方法。傳統(tǒng)抗震技術充分發(fā)展至今日，已形成一套完整系統(tǒng)的抗震防災體系，在很多情況下也是有效的。

2.工程結構減震控制技術的應用現(xiàn)狀

目前，基礎隔震及耗能減震技術研究已經(jīng)趨于成熟，已進入試點應用和推廣應用階段，其它減震控制技術尚處于前期探索或試驗及理論研究階段，本文重點介紹基礎隔震技術及其應用。

三、建筑結構基礎隔震技術

1.基礎隔震技術的產(chǎn)生

基礎隔震作為一種地震防護措施的思想具有相當悠久的歷史，早在1406年明成祖永樂年問修建的紫禁城采用”煮過的糯米石灰膏”地基，1881年日本河合浩藏提出地震時不受到大震動的”橫豎交錯的多層原木地基”，1909年英國醫(yī)生J．A．calantarients申請了在建筑物和基礎之間設云母層滑移隔震專利。這些例子說明，隔震的思考方法在古代早已存在。疊層橡膠隔震支座的出現(xiàn)使現(xiàn)代隔震結構進入到實用化時代。最早采用天然橡膠墊隔震的建筑是1969年南斯拉夫斯考比市的柏斯坦勞奇小學震后重建工程。之后，世界各國學者對基礎隔震開展了廣泛深入的研究，取得了令人矚目的成果，并且正在形成一個新的學科分支?；A隔震技術以其優(yōu)良的隔著效果、安全性、經(jīng)濟性和適用性正在導致地震防護技術的一場革命，它不僅適用于新建房屋設計，而且也為既有建筑加固改造及珍貴歷史文物保護開辟了新的途徑。截至目前，世界范圍內已經(jīng)建造了上千幢基礎隔震建筑，每年還在以數(shù)百幢的速度增加。其中一些已經(jīng)經(jīng)受了實際地震的考驗，我國新的抗震設計規(guī)范(GB50011―2001)正式將隔震技術納入其中，標志著基礎隔震技術已進入推廣應用階段?；A隔震技術改變了傳統(tǒng)抗震方法的思路，變”硬抗”為”柔隔”，是一種動態(tài)的防護方法，必將成為結構耐震技術發(fā)展的新趨勢。

2.基礎隔震技術的基本原理

基礎隔震是通過在結構物上部結構底部與基礎之間設置柔性隔震層，在風荷載或小震作用時，隔震層有足夠的剛度，幾乎不產(chǎn)生什么位移；當強震發(fā)生時，隔震系統(tǒng)產(chǎn)生水平位移和變形，吸收大量的地震能量，而上部結構只吸收到有限的能量，從而降低了地震反應。由于隔震層使結構物與基礎頂面分開，從而阻隔地震作用向上部結構傳遞，再則基礎隔震體系延長了結構周期，避開由于結構物自振周期和地震周期接近而產(chǎn)生的共振，同時給予適當阻尼使結構的加速度反應大大衰減，上部結構的加速度反應(或地震作用)降低為傳統(tǒng)結構加速度反應的1/4~1/12，并且，由于隔震裝置的水平剛度遠遠小于上部結構，所以上部結構在地震中的水平變形從傳統(tǒng)結構的”放大晃動型”變?yōu)楦粽鸾Y構的”整體平動型”(圖1)這樣既能保證結構本身的安全性，也能保護結構內部的裝飾、貴重設備儀器不遭破壞，確保結構和生命財產(chǎn)在地震中的安全和正常使用。

3.基礎隔震技術的基本特征

隔震體系一般具有以下基本特征：

(1)足夠的豎向承載力

隔震裝置具有較大的豎向承載力，在建筑結構物使用狀態(tài)下，安全的支承上部結構的所有荷載，豎向承載力安全系數(shù)必須大于6，確保建筑結構物在使用狀態(tài)下的絕對安全和滿足使用要求。

(2)隔震特性

隔震裝置具有可變的水平剛度，在強風或微小地震時，具有足夠的水平剛度，上部結構水平位移極小，不影響使用要求。在中等強度地震下，其水平剛度較小，上部結構水平滑動，使剛性的抗震結構體系變?yōu)槿嵝愿粽鸾Y構體系，其固有自振周期大大延長，遠離上部結構的自振周期和地面的場地特征周期，從而把地面震動有效地隔開，明顯地降低上部結構的地震反應。通常情況下，隔震體系上部結構的加速度反應值可降低為非隔震結構的1/4~1/12。

(3)復位特性

由于隔震裝置具有水平彈性回復力，使隔震結構體系在地震中具有瞬時自動復位功能，可滿足震后的使用功能。

(4)阻尼消能特性

隔震裝置具有足夠的阻尼，具有較大的消能能力。

(5)隔震結構體系能有效保護上部結構

基礎隔震結構的層間變形很小，這樣不僅建筑結構不會破壞，而且建筑內的裝修、設施也保持完好，因此在各種生命線工程、宿舍樓、商場、精密儀器室等重要建筑中得到了廣泛的應用。

四、結論與展望

基礎隔震技術的成熟及廣泛推廣應用，標志著人類住上在強地震中確保安全的房屋時代的到來，為人類減輕地震災害提供了一條更加合理有效安全的新途徑，將廣泛應用于防災指揮中心、生命線工程、避難中心、救護中心以及量大面廣工業(yè)與民用建筑的建設，并將在防震減災事業(yè)中起到巨大的積極作用。

[1]趙斌,梅占馨.日本建筑隔震技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].西北建筑工程學院學報,1997.

第3篇：建筑減隔震技術范文

【關鍵字】高層建筑結構；基礎隔震技術；具體分析

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：

1前言

建筑事業(yè)在我國實行改革開放以來有著突飛猛進的發(fā)展勢頭，而其中的高層建筑更是以迅雷不及掩耳之勢不斷壯大起來。對于一個城市而言，高層建筑物多少是衡量這個城市經(jīng)濟發(fā)展狀況好壞的一個標準，在現(xiàn)代的都市，最多的就是高層建筑群。而高層建筑的質量是否過關、安全性能是否達標、使用壽命情況等等已經(jīng)成為現(xiàn)在最熱門的話題。由此，我們就要對高層建筑結構進行深入的分析探究，尤其是對于高層建筑結構中的基礎隔震技術展開科學具體的研究。

2基礎隔震技術的基本原理

所謂基礎隔震技術，就是指通過在建筑結構的底部和基礎頂面之間設置隔震消能裝置，從而來增強建筑結構的變形能力和增加結構的滯變阻尼。這樣就可以使建筑結構在地震的作用之下保持住原來的狀態(tài)，而滯變阻尼的增大就可以更多的吸收地震時所發(fā)出的能量，從而就大大的降低了地震帶來的影響。與此同時，建筑結構變形能力的增強可以使建筑結構產(chǎn)生的第一振型周期延長，進而與較大的滯變阻尼相結合，從而就很大程度上減小了地震發(fā)生系數(shù)。

對于高層建筑的隔震技術來說，傳統(tǒng)上通常其結構構成都是由結構本身和相關構件來完成隔震的工作，而且進行對地震中產(chǎn)生能量的消耗工作。因此在進行對抗震結構的具體設計時，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構上的其它荷載進行更好的結合，從而使設計出來的隔震結構能夠滿足高層建筑的相關要求。而現(xiàn)代的隔震技術中，對于高層建筑而言，在其建筑結構中加入了用來使建筑結構變形以及對地震時所產(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的阻尼器，這樣就可以給建筑結構提供良好的豎向承載能力、彈性能力以及變形能力等。

3基礎隔震技術的主要分類

3.1橡膠支座的基礎隔震技術

對于橡膠支座基礎隔震技術而言,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阻尼材料有相應的約束力這一作用，使建筑結構產(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)生地震時發(fā)出的能量。雖然此技術的隔震效果很好，結構又比較簡單，性能還很穩(wěn)定，但是這種技術的造價很高。

3.2滑動摩擦的基礎隔震技術

滑動摩擦的基礎隔震技術指的是在建筑隔震的結構中添加相應的摩擦阻尼器再進行隔震作用。這種技術是在基礎面上邊設置滑動層，通過滑動層的作用使得建筑結構與基礎解耦之間產(chǎn)生一定的摩擦力。在建筑物發(fā)生很小的地震時，這種摩擦力就可以很好的對上部的結構起到一個阻力作用；而當建筑物發(fā)生很大的地震時，滑動層受到的地震作用就很大，甚至比摩擦力還要大，這樣就使得滑動面會出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，通過這種滑移現(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復合型的基礎隔震技術

復合型的基礎隔震技術主要分為并聯(lián)型復合基礎隔震技術和串聯(lián)型復合基礎隔震技術兩種類型。這兩種類型都是由滑動摩擦基礎隔震體系和橡膠支座的基礎隔震體系進行并聯(lián)和串聯(lián)組成的。這種基礎隔震技術充分的體現(xiàn)了前面兩種隔震技術的優(yōu)點，隔震的結構比較簡單，隔震的效果很強。因此被廣泛的應用。

4對于高層建筑的基礎隔震體系說明

對于高層建筑而言，在其基礎隔震體系中，通常上都是在高層建筑物的基礎和上端部分結構之間設置相應的隔震層，這樣就將高層建筑分為了上端部分結構、隔震層部分結構和下端部分結構三個層面。在發(fā)生地震的時候，地震所產(chǎn)出的能量通過下端部分結構傳到隔震層部分，在能量傳輸?shù)缴喜拷Y構之前，很大一部分的能量就會先被隔震層部分的隔震裝置所吸收，很小一部分的能量會傳到上部結構。這樣的話，就會很大程度的降低了地震的作用，從而能夠有效的提高高層建筑的安全性能。

5高層建筑基礎隔震技術的特征

5.1水平方向具有可變的剛度特性

當高層建筑物遇到的是風荷載或者較小的地震作用的時候，建筑結構的隔震系統(tǒng)具有良好的水平剛度特性，這樣就能使得高層建筑的上部結構相對地面來說保持相對靜止狀態(tài)；在高層建筑物遇到中等強度的地震時，隔震層就要發(fā)生較大程度的變形，損耗了地震中的絕大部分能量，這樣高層建筑的上部結構相對于地面來說就只有很小的移動，基本上處于彈性的狀態(tài)。

5.2水平方向上具有的自動復位特性

在高層建筑物遇到地震時，由于建筑結構的隔震系統(tǒng)具有良好的自動恢復到初始狀態(tài)的功能，這樣就使得高層建筑能夠正常的使用。

5.3可以進行對阻尼的調整

在發(fā)生地震時，可以對隔震結構中的阻尼器進行調整，改變其阻尼的大小，從而可以滿足隔震層的位移在有限的控制范圍內。

6.高層建筑基礎隔震技術在發(fā)展中存在的主要問題

通過近些年來高層建筑基礎隔震技術的不斷發(fā)展，以橡膠支座隔震為主的現(xiàn)代隔震技術已經(jīng)逐步的發(fā)展起來，并且進入到了應用的階段。通過相關人員進行的一系列的地震測試，高層建筑的基礎隔震結構已經(jīng)凸顯出其優(yōu)良的減震抗震能力。但是對于這種新技術而言，還有很多不完善的地方，有待以后進行具體的解決。目前要解決的問題主要有以下幾點：

6.1對于高層和超高層建筑其結構中隔震技術問題

對于高層和超高層建筑而言，在其結構中應用的隔震技術，可以在保持總的工程造價不變的情況下，提升其結構的安全性能，擴大其結構設計的自由空間。但是就目前來說，還存在著很多的技術性難題，比如說，在較長的周期結構中對于基礎隔震技術的應用問題，再比如說，對于能夠承受住巨大豎向的拉力隔震支座的開發(fā)問題等等。

6.2對于豎向隔震技術的問題

隨著隔震技術的不斷發(fā)展和完善，對于較強地震觀測情況的數(shù)據(jù)信息的精確度也有了很大的提高。在對這些數(shù)據(jù)進行分析時，研究人員發(fā)現(xiàn)在有些情況之下，反而豎向的地震力會特別大，特別是在較高烈度的區(qū)域更加明顯。但是目前的隔震技術對于豎向地震強度的隔震工作還沒有具體的研究，這就需要具體研究開發(fā)出可以對豎向地震強度有明顯作用的隔震技術。

6.3對隔震技術的規(guī)范不夠完善

在高層建筑的基礎隔震技術設計中還存在著很多的漏洞，不夠全面，要想使得該技術能夠更好的起到作用，就要對該技術的設計規(guī)范進行具體的完善，要不斷的對規(guī)范設計進行補充和改進，要對進行高層建筑的隔震結構施工中的規(guī)范進行歸納，篩選。

7結束語

在我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展的前提之下，對于高層建筑中的基礎隔震設計也有了很大程度上的進步，該技術的使用和推廣標志著人們對于地震中確保建筑安全的意識不斷提升。但是，就目前來說，這種技術還不是很成熟，它需要不斷的進行完善和修改，這樣才能夠使高層建筑在遇到地震時能夠保證其安全性，從而更加安全地保護了高層建筑中居民的人身和財產(chǎn)安全。

【參考文獻】

[1]岳飛豹.高層建筑結構中的基礎隔震技術 [J].黑龍江科技信息,2011,17(2):148-150.

[2]龐會芹.高層建筑結構中的基礎隔震技術 [J].城市建設理論研究（電子版）,2012,6(23):72-74.

第4篇：建筑減隔震技術范文

關鍵詞：高層建筑；結構設計；隔震體系

1.引言

建筑的誕生之初就被認為是技術與審美融合的產(chǎn)物。這就意味著一個好的建筑，它必經(jīng)得起適用性、經(jīng)濟性與美觀性這三重考驗。而伴隨著高層建筑在我國的迅速發(fā)展和建筑高度的不斷增加，高層建筑的安全性，堅固耐用性亦成為人們所追求的目標。

2.高層建筑的結構與設計理念

現(xiàn)代的高層建筑變得越來越超高，產(chǎn)生更大側移的可能性比以往大體積的多層高樓更大。建筑愈高，自然界所產(chǎn)生的重力荷載、風荷載和地震荷載的影響愈大。正因為如此，抵消這些荷載的結構作用成為高層建筑設計的一個重要方面。高層建筑對側向荷載的動力反應，可以通過改進結構系統(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構的有效性有關，這也就決定了建筑的經(jīng)濟性。建筑的結構性能可以定義為建筑承受荷載以及抵抗側移的能力，同時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。對于某個建筑物最初方案設計.建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。但是，關于空間形式的整體設想，也要求建筑師必須考慮建筑形式中有關荷載與抗力之間關系的某些準則.即結構概念。這包括以下幾方面：一是所設想的空間形式應當固定在地面上。二是所設想的空間形式必須能抵抗水平風力作用的地震作用。所以，在進行高層建筑設計時，建筑師的基本任務是；一方面要與結構工程師及其他工程技術人員協(xié)調合作，另一方面要根據(jù)建筑功能要求、建筑立意，場地情況、外力特征，施工條件及效率等因素，尋找出最經(jīng)濟、合理、美觀的建筑方案。

3.高層建筑結構設計的特殊性

3.1水平荷載成為決定因素。一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構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，而水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。

3.2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，從而會對連續(xù)粱彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大，還會對預制構件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調整。另外對構件剪力和側移產(chǎn)生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。

3.3側移成為控制指標。與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

3.4結構延性是重要設計指標。相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當?shù)拇胧?，來保證結構具有足夠的延性。

4.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。

首先對高層隔震建筑，上部結構不能滿足剛體運動的假定，高振型反應分量的影響不能忽視，不能簡單地以結構第一振型為主確定上部結構反應。

其次是由于高層、超高層結構的水平地震力產(chǎn)生的傾覆力矩比較大，在較大地震和強風作用下，隔震支座可能會有拉應力的出現(xiàn)，如何避免和控制隔震支座的拉應力是一個問題。

再者是高層、超高層的自振周期都比較長，所以必須進一步延長高層、超高層隔震建筑的基本周期，以達到更好的隔震效果。低彈性、大變形能力的隔震支座的開發(fā)和性能研究是在強震和強風作用下的各種分析，具有較高的研究價值和重大的工程意義。

5.高層基礎隔震系統(tǒng)組成

基礎隔震建筑體系通過在建筑物的基礎和上部結構之間設置隔震層，將建筑物分為上部結構、隔震層和下部結構3部分。地震能量經(jīng)由下部分結構傳到隔震層，大部分被隔震層的隔震裝置吸收，僅有少部分傳到上部結構，從而大大減輕地震作用，提高隔震建筑的安全性。經(jīng)過人們不斷的探索，如今基礎隔震技術已經(jīng)系統(tǒng)化、實用化，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)過專門的硫化工藝粘合而成，其結構、配方、工藝需要特殊的設計，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。

6.高層基礎隔震技術原理

6.1傳統(tǒng)的抗震結構是通過結構和構件來抵抗并消耗地震能量的，設計時將地震作用力作為一種外加荷載，與作用在結構上的其他荷載進行組合來設計和驗算結構是否滿足設計和使用要求。隔震建筑則增加了專門的變形和耗能裝置：橡膠隔震支座和阻尼器（如鉛阻尼器、油阻尼器、鋼棒阻尼器、粘彈性阻尼器、滑板支座等）橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性得位能力、良好的變形能力等特性.此外鉛芯橡膠隔震支座同時還具有消耗地震能量的耗能特性。另一方面，傳統(tǒng)的抗震結構體系中，低層震建筑的周期延長到2―5秒，有效地降低了結構的地震加速度反應。

6.2采用隔震技術，上部結構的地震作用一般可減小3―6倍。地震時建筑物上部結構的反應以第一振型為主.類似干剛體平動，基本無反應放大作用，通過隔震層的相對大位移來降低上部結構所受的地震荷載。按照較高標準設計和采用基礎隔震措施后，地震時上部結構的地震反應很小，結構構件和內部設備都不會發(fā)生破壞或喪失正常的使用功能，在房屋內部工作和生活的人員不僅不會遭受傷害.也不會感受到強烈的搖晃，強震發(fā)生后人員無需疏散，房屋無需修理或僅需一般修理。從而保證建筑物的安全甚至避免非結構構件如設備、裝修破、壞等次生災害的發(fā)生。

7.結語

通過對基礎隔震結構進行地震反應分析，需要建立能確切地反映基礎隔震結構的實際變形性質、并且能夠使計算簡便可行的計算模型。對于高層隔震結構體系，由于上部結構較大的傾覆彎矩會引起隔震層的轉動，隔震層可能產(chǎn)生明顯的豎向變形。隔震結構的地震反應不僅要按多質點平動體系進行分析，并且要考慮結構的擺動，可以采用多質點平動加擺動計算模型，由動力時程分析方法計算分析高層隔震結構體系的動力反應。

參考文獻

第5篇：建筑減隔震技術范文

關鍵詞：隔震技術；多層建筑；應用探究

我國屬于地震發(fā)生較多的國家，尤其是在大城市中，高層建筑不斷增多，且人口多，居住密集，如果發(fā)生地震，那么建筑物倒塌可能引起周圍大面積的損失，因此隔震技術的研究在我國勢在必行，也是建筑建造過程中很重要的一個施工階段，隨著我國科學技術水平的提高，建筑建造過程中的隔震技術不斷增強，同時也不斷地應用于多層建筑建造過程中，因此增強建筑物的抗震能力，采用更安全的建造方法和建造過程，形成一種更合理、有效、安全、經(jīng)濟的結構體系。因此對隔震技術在多層建筑中的應用進行研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1.基礎隔震結構模型建造

1.1隔震原理

隔震原理設計中橡膠墊子的使用，是比較廣泛的一種應用，隔震組件形成的隔震層的設計的水平高度和上面的連接剛性結構的設計相比較而言，是比較小的，因此隔震技術在隔震層的設計中擁有大于一般建筑結構的周期，因此不會形成共振現(xiàn)象，在隔震層中除了防止共振效應外，還有設置緩沖裝置也就是阻尼器，這樣通過阻尼器的使用減少隔震層的移動，能夠實現(xiàn)有效地降低地震帶來的損害，從而能夠盡量減小地震對上層建筑的影響。

1.2基礎隔震結構模型的建造計算

1.2.1單質點的模型

單質點模型的設計，只要是以建筑物的結構為剛性結構為前提，以隔震層作為一個整體，通過這樣的假設來估算地震時地震對隔震層造成的反應。

1.2.2多質點的模型

多質點模型的設計，不是以建筑物的結構為剛性結構為前提，以隔震層作為一個整體，而是將隔震層作為建筑一體的第一層，然后上面結構分層次，通過這樣的假設來估算地震時地震對隔震層以及分出的各層造成的反應來設計的模型。通過使用時程分析法等方法，對多質點模型進行分層次計算，對于地震過程中形成的各層次之間重疊，都作為各層次間的錯動，通過這樣的模型設計來進行基礎隔震結構模型建造和基礎隔震結構模型的建造計算。

2.多層建筑工程分析

2.1多層建筑工程概括

假設多層建筑為11層建筑物，建筑場地屬于三類場地，地面以上是10層，再加上一層地下室，建筑物高度為34層，首層是4米，其他各層是3米，混凝土的強度為C25。

2.2隔震層的設計過程

2.2.1確定隔震層的位置

首選隔震位置是在建筑物的最底部，根基以下部分，隔震層的剛度中心必須與建筑物的結構中心底部相吻合。

2.2.2隔震層設計中隔震墊子的數(shù)量、大小以及位置

第一，隔震層應該設計在建筑物底部的根基基礎下部，也就是承受力比較重的地方，在安排放置時一定要在每個地基的脊柱下面放置橡膠隔震墊，當?shù)鼗喜炕A結構比較跨度大時，可以設計放置多個橡膠隔震裝置；第二，充分保證隔震墊可以達到對建筑物水平位移以及極限承載能力的要求；第三，隔震層設計有足夠的豎向剛度，能夠保證豎向承載力足夠大，保證豎向的位移可以被有效控制在范圍內。

2.3隔震層的平面設置以及結果分析

第一，隔震層的位置位于建筑物地基底部，采用的是橡膠疊加的隔震支架結構，因此根據(jù)以上隔震層的平面設置，選取控制因素進行分析，確定隔震層布置的合理性。

第二，利用時程分析法進行分析計算，確保隔震結構能夠有效地將地震影響集中到隔震層里；同時隔震層在地震發(fā)生時水平位移和豎向位移都要保證在既定的范圍內；通過上面多質點方法的分析，可以確定隔震層各層承受的壓力大小以及控制壓力在非隔震裝置結構的30%以下；同時也要保證隔震裝置中各隔震層的加速度以及層與層之間的剪力分別降到既定的范圍之內。通過這樣的方法計算和數(shù)據(jù)結果分析，有利于做好多層建筑在隔震層設計中的應用。

第三，建筑物的本體和基礎地下如果被檢測到含有地下水層時，一定要對建筑物基層建造時，可能出現(xiàn)的地下水噴射造成建筑物基層的損壞等后果進行數(shù)據(jù)計算，切實做好控制工作以及數(shù)據(jù)解釋的合理性。比如可以在低于地下水水位的位置開挖基坑，應該要先進行滲透性和富水性試驗，并且要對由人工降水可能引起的土體沉降和邊坡失穩(wěn)，從而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的概率進行客觀的評價。只有通過一系列合理的假設和數(shù)據(jù)分析，才能夠真正的做好隔震技術在多層建筑中的應用，以及確保隔震設置能夠達到應有的隔震效果。

總之，在我國，建筑隔震技術不斷應有于建造市場中，并且廣泛受到市場和人民的肯定，這是時展進步的產(chǎn)物。盡管建筑物建造屬于常規(guī)建設，但是其隔震技術的完成過程卻是需要克服很大的困難阻礙，是一項艱巨的任務，因此掌握好的建筑隔震技術是建筑物建造項目建設過程中的必備條件，其建造過程中離不開隔震技術的支持。只有做好隔震技術以及隔震結構的設計，才能夠保證建筑物在遇到地震情況下的安全穩(wěn)定，才能夠保證建筑物的完整，因此必須嚴格把控對建筑隔震技術的管理。

3.隔震層的建造措施探討

建筑物建造工程項目在我國尤其是城市發(fā)展過程中建造項目非常之多，，且隔震技術要求水平很高，隔震層設計的的優(yōu)劣關系著對資源的有效利用，同時施工管理方法的有效性也對此產(chǎn)生巨大影響。因此，做好隔震層設計的技術水平、管理水平、安全措施等問題都成為建筑物建造工程項目建設中隔震層設計的突出問題。

3.1對于同一棟建筑物建造時，可以針對不同的建造位置采用不同型號的隔震墊子。

隔震層的設計目的就是為了抵御地震對建筑物可能造成的危害，因此以建筑物的穩(wěn)固存在為目的建造。

3.2可以應用鋼筋作為避雷線。

通過導線連接進入隔震層，降低地震時產(chǎn)生的強大電力對隔震層以及建筑物主體造成的傷害。

3.3.切實執(zhí)行好橡膠隔震墊子的安裝程序

只有真正地切實做好橡膠隔震墊子的安裝過程，才能夠保證隔震技術以及隔震效果的實現(xiàn)，在隔震工序施工結束后，一定要對隔震層上部結構和水平、豎直方向的障礙物距離做好檢查工作。

3.4加強隔震裝置施工運行管理

在建筑物隔震裝置施工運行中，一定要做好其管理工作，保證運行過程的規(guī)范性和有效性，對于設備運行過程中設備、施工人員等都要做好管理，對于一些施工過程中出現(xiàn)的不良情況比如設備故障、施工人員馬虎做事等一定要認真管理。對于隔震裝置施工運行的資料數(shù)據(jù)的收集和保管、工人的操作、技術問題等都要認真對待，發(fā)現(xiàn)問題及早解決。

4.結束語

伴隨著我國社會主義建設不斷發(fā)展和完善，與此同時人民生活水平也不斷提高，相應地房地產(chǎn)建造項目也不斷增加。提高我國房地產(chǎn)建造項目建設過程中的各項施工技術非常必要，高層建筑隔震技術以及隔震裝置安裝等是目前多層建筑建造過程存在的很大問題，因此在建筑物建造時一定要做好隔震技術的監(jiān)督管理工作，從選材、施工到維護一定要選用嚴格檢測技術來檢驗，嚴格做好隔震層的設計和安裝，以保證建筑物的安全穩(wěn)固和地下室的正常使用。

參考文獻：

[1]孫玉紅，祁皚，王麗紅.隔震技術在多層建筑中的應用[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2005，21（06）：667-670.

[2]謝飚.隔震技術在高層建筑中的應用[J].山西建筑，2004（14）：42-43.

第6篇：建筑減隔震技術范文

摘要： 多年來我國住宅、公寓等居住建筑隔聲問題一直是居民對住宅質量投訴最多的問題之一，由于樓板隔聲太差，引起上下層住戶發(fā)生爭吵、不和，由于分戶墻隔聲差，造成左右鄰居鬧矛盾，成為社會問題。

Abstract: for many years in residence, apartment as residential building sound insulation is always the residential quality complaints of residents in one of the biggest, because the sound insulation floor badly, cause the quarrelling, not residents, because the sound insulation wall of the individual difference, causes of the neighborhood make antinomy, became a social problem.

其實不僅是居住建筑，辦公、教學、醫(yī)院、體育等建筑，對隔聲都有相應要求，不少旅館公共走道或隔壁房間的噪雜聲音常常影響房間內旅客的休息。良好的隔聲環(huán)境是綠色建筑的重要特征之一。

前些年，由于對建筑隔聲深入研究不夠，更由于經(jīng)濟條件所限，對建筑隔聲特別是住宅隔聲缺乏行之有效的辦法，國家的有關規(guī)范對樓板撞擊聲隔聲規(guī)定了三級標準，即：一級不大于65dB，二、三級不大于75dB，并注有“當確有困難時，可允許三級樓板計權標準化撞擊聲壓級小于或等于85dB，但在樓板構造上應預留改善的可能條件”的寬松許可，而且并未規(guī)定何時需用一級。對住宅分戶墻空氣聲隔聲也作了三級規(guī)定，即一級計權隔聲量大于或等于50dB，二級大于或等45dB，三級大于或等于40dB，也未規(guī)定何時用一級、二級。日常工程中常常選用三級標準，即最低標準，隔聲效果很差。

就樓板來說，一般鋼筋混凝土樓板鋪硬質地面(地磚、花崗石板等)其撞擊聲壓級達84dB，這樣的樓板，上層住戶的腳步聲、掃地、蹬縫紉機等都會對下層引起較大反應，拖動桌椅、孩子跑跳聲則難以忍受，對這類樓板90%的住戶不滿意，無一戶表示認可。多年來常用的樓板簡易隔聲措施為：增設50mm厚水泥焦碴(結合作穿電線管的墊層)，其隔聲量也才達75dB，隔聲效果仍很差，據(jù)調查，這類住宅下層對上層拖桌椅、孩子跑跳聲感覺強烈，對上層敲打聲則難以忍受，50％的住戶表示不滿意，50％的住戶表示可以，無一戶表示滿意。

近些年，由于降低住宅層高的影響，水泥焦碴墊層也改為細石混凝土墊層。 以前曾做過一種加煙灰砂子的隔聲做法，即混凝土結構樓板上鋪30厚煙灰砂子，再鋪30mm厚干硬性水泥焦碴，面層抹20mm厚水泥砂漿，其樓板撞擊聲壓級為72dB，隔聲效果不理想，構造做法上也不完善。 木地板面層樓面，有一定隔聲作用，從資料看，其隔聲值可達一級標準65dB，特別是帶彈性塑料軟墊的強化復合木地板，隔聲效果更好一些，但從住戶的反映看，木地板隔聲也需改進。 鋪地毯尤其是厚地毯，隔聲效果明顯，但一般住宅只在房間內局部使用，對隔聲作用不大。 分戶墻隔聲量為35～40dB時，隔壁住戶大聲講話、放音樂聽得很清楚，正常講話有感覺，但聽不出內容。多年來不少輕質分戶墻的隔聲值剛達到4OdB，隔聲不理想。

隨著國內生活水平的提高，人們對建筑隔聲特別是對住宅樓板及分戶墻的隔聲迫切要求改進，建筑隔聲問題也日益受業(yè)內人士重視，1996年5月，北京市規(guī)委頒布的北京市“九五”住宅標準，巳將住宅分戶墻隔聲標準提高到不小于45dB，并規(guī)定樓板的撞擊聲壓級應小于75dB。

為此，2003年我們組織力量對樓板和輕質分戶墻(混凝土墻、承重磚墻等重質墻已滿足隔聲要求，隔聲量均大于50dB)的隔聲作了深入研究，試驗生產(chǎn)新型隔聲材料，并分別作較大面積(10平方米)的實物試驗，由清華大學建筑物理環(huán)境檢測中心作了多次檢測，分析比較不同構造做法的隔聲效果，研究隔聲的細節(jié)處理，在試驗研究的基礎上最終選定幾種符合或優(yōu)于國家最高標準的隔聲構造做法，其樓板撞擊聲壓級可小至63dB，輕質隔聲墻的空氣聲隔聲可大于或等于50dB。

樓板撞擊聲的隔聲關鍵技術主要靠在混凝土結構樓板上增設彈性減振墊板，使上層住戶跑跳、硬底鞋走路、拖動桌椅等活動對地面產(chǎn)生的撞擊振波，大部分被彈性減振墊板吸收，不傳或少傳至結構混凝土樓板，從而達到減少對下層的干擾聲。

經(jīng)反復比較試驗，我們最后選定的減振墊板有兩種，即5mm厚單面帶圓形凹坑的發(fā)泡橡膠板和電子交聯(lián)發(fā)泡聚乙烯板，這兩種薄板彈性部較好，直接鋪設在結構混凝土樓板上，上面澆筑40mm厚的C20細石混凝土，此混凝土墊層內配雙向鋼筋，以防止開裂。上面樓面面層可鋪地磚、花崗石板、大理石板、木板等各種材料。增設發(fā)泡橡膠墊板后，樓板撞擊聲壓級降至63dB，增設交聯(lián)聚乙烯墊板后樓板撞擊聲壓級為65dB，超過和達到一級標準。據(jù)調查，樓板撞擊聲壓級小于65dB時，除敲打聲外，一般聲音都聽不到，椅子跌倒、小孩跑跳聲能聽到，但聲音較弱，65％的住戶對此樓板的隔聲表示滿意，35％的住戶表示可以，無一戶住戶表示不滿意。為適應分戶熱計量對樓板保溫的要求，設有既保溫又隔聲的樓面，即：在隔聲減振墊板上，加鋪20mm厚擠塑聚苯板，再澆40mm厚C20混凝土墊層，其隔聲量可進一步降至60dB，隔聲效果更佳。

減振墊板接縫處需用膠帶紙封嚴，防止?jié)补嗷炷習r水泥漿滲入造成傳聲橋。住宅采取二次裝修方式時，在初裝修時做完減振墊板及上面的細石混凝土墊層即可，各住戶可自行鋪裝地磚、花崗石板、木地板等地面。一次精裝修依次完成隔聲構造，更不成問題。

這兩種隔聲減振墊板經(jīng)檢測，都符合有關環(huán)保規(guī)定，憎水、質輕、電絕緣、耐腐蝕、耐久，構造簡單、施工方便。

第7篇：建筑減隔震技術范文

關鍵詞：建筑結構；隔震減掁；調整研討

中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：

建筑結構隔震減掁的應用控制

隔震技術是指通過在基礎與上部結構之間設置隔震層，將二者隔離開來，從而隔離了地面運動能量向建筑物上層結構的傳遞，以減小建筑物的地震反應，這樣就有效減小地震時建筑物發(fā)生的位移和變形，保證了建筑物的安全。隔震結構體系能夠有效減小結構的水平地震作用，已經(jīng)為國外強震證實，大量的試驗和工程經(jīng)驗表明，通常情況下隔震結構可使水平地震加速度反應降低60%，從而有效減輕或者消除結構地震破壞程度，使建筑物的抗震安全性能得到提高，震后建筑物繼續(xù)使用功能大大加強。

建筑結構隔震減掁的應用范圍

通常隔震技術對于底層及多層建筑較為合適，基本周期小于ls的建筑結構采用隔震技術往往效果最佳，對于周期較大的建筑效果則不明顯。隔震技術的主要應用范圍如下:

1.地震區(qū)二至三十層的民用建筑。如住宅樓、學校、旅館、商場、劇院。

2.地震區(qū)生命線工程。如急救中心、醫(yī)院、指揮所、通信中心、交通樞紐等。

3.地震區(qū)的重點保護建筑。如歷史性建筑、檔案館、博物館、危險品倉庫等。

4.存放有重要儀器的建筑。如精密儀器中心、試驗中心、天文館等。

5.橋梁、架空輸水渠等重要建筑物。

6.構造物或設備、儀器、設施等不符合抗震要求者而需要采用隔震技術進行加固改良的建筑物。

7.位于抗震設防高烈度地區(qū)的建筑物。

據(jù)統(tǒng)計，世界上目前己建成了大約5000余棟隔震建筑，這些采用了隔震技術的建筑大部分都在歷次大地震中表現(xiàn)出了非常良好的抗震能力，經(jīng)受住了實際災害的考驗。目前，建筑隔震在日、美等發(fā)達國家已經(jīng)成為建筑抗震的主流。而在國內，隔震技術的研究和隔震也漸趨成熟，尤其是橡膠支座隔震技術已進入了推廣應用的階段?！督ㄖ拐稹芬?guī)范吸收了國內外研究成果中較為成熟的部分，在此基礎上增加了隔震和消能減震一章。我國在90年代興起了隔震技術應用的，相繼建設了一批隔震建筑，大多位于山西、新疆和云南等地，占50%以上。在四川地震災區(qū)，除西昌有部分試點外，隔震技術的應用還是空白。

三、建筑結構隔震建筑的形式分析

建筑隔震結構控制理論是一種新的隔震理論，結構控制主要研究結構工程中控制裝置的理論和實施方法,控制結構是根據(jù)給定的條件將結構和控制裝置作為一個整體進行優(yōu)化。

1.建筑結構基礎性隔震 所謂基礎隔震,就是在建筑物的基礎與上部結構之間增設高度很矮但具有足夠可靠性的隔震層,控制地面運動向上部結構傳遞,地震時其能量可反饋到地面或由隔震層吸收,以大大減小結構及構件的地震反應,確保建筑物的整體安全。內部設備不發(fā)生破壞或喪失使用功能,室內人員不遭受傷害也不會有強烈震感。同時,還可防止結構內部的次生災害，主震后無需避震疏散,即使發(fā)生罕遇大震隔震房屋也不會倒塌。

基礎性隔震是一種建筑抗震新技術,大量試驗研究及多次強震實踐表明,基礎性隔震以其極少的投資換取很大的安全系數(shù)。基礎滑動隔震效果受地面運動頻率特性的影響較小,幾乎不會發(fā)生共振現(xiàn)象。其中使用的橡膠隔震墊不僅有良好的隔震性能,而且該技術在造價方面也有其優(yōu)越性。隔震結構與一般結構相比,費用增加的部分包括隔震構件、隔震層上面的樓面及相應的費用和施工費用，但在整體的造價方面卻并不高出工程建筑的資金預算。 采用基礎隔震上應注意，在建筑物周邊隔震層部分要比基礎大一圈，因此場地要寬裕。隔震層的周圍設擋土墻,其上部有墻外狹道。因此，要確保地震時不因上部結構的移動而帶來其它問題，為方便檢查和更換隔震裝置使設備適應隔震層的位移和變形,常采用柔性連接或球型接點,但要注意考慮安放裝置及檢修的空間。隔震建筑物與其它建筑物之間的聯(lián)系通道要適應相對變形,確保暢通無阻。

2.建筑結構中間層隔震 在高出建筑基礎以上的中間樓層設置隔震層,下部結構同普通建筑物一樣直接與地基接觸。因此，它不存在基礎隔震建筑的底部體積和墻體數(shù)量問題,但隔震層以下的樓層需要做抗震處理。在場地不太寬裕時可把隔震層在地面以上,在空中變形有利于節(jié)約用地,同時也能有效減少地基的挖土量。 采用中間層隔震,上應注意為適應隔震層的移動變形,該部分的建筑外墻應設水平縫,要考慮防水、隔音、防火等,也要注意立面的協(xié)調美觀。解決樓梯、電梯井、機器升降、設備管線等貫穿隔震層的問題,并考慮防火區(qū)間的劃分，便于檢查、更換隔震裝置及耐火材料等。

隔震裝置布置和選取的一般原則為隔震層具有適當?shù)乃蕉?在強風作用下隔震層具有足夠的初始度,在較大地震作用時,隔震層產(chǎn)生柔性變形,能大大減小水平地震作用。隔震層的水平度中心宜與上部結構的質心基本一致，隔震裝置具有足夠的豎向承載力和水平變形能力,在發(fā)生大震時,可安全穩(wěn)定地支撐建筑物,不會出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。隔震裝置具有良好的自動復位功能,在發(fā)生大震后,可基本復位到初始位置,當發(fā)生余震時,可繼續(xù)有效發(fā)揮隔震作用。隔震裝置具有較大的豎向度,在豎向荷載作用下,豎向位移被控制在允許值以內。隔震裝置具有較好的穩(wěn)定性,在可能出現(xiàn)的荷載范圍以內,確保其變化較小，并且具有良好的耐久性,具有良好抗徐變性特點,在建筑物的使用期內能有效發(fā)揮隔震作用。

四、關于建筑結構的隔震設置的調整研討

隔震建筑在振動性能和抗震性方面提高了建筑結構的附加價值，因此,與以往建筑比較時應考慮進行綜合評價。在考慮隔震建筑的造價時,不僅要考慮其初始造價,還要考慮其使用階段期間遭受地震損壞的維修、重建、內部物品的損壞和經(jīng)濟損失。在此意義上,關于建筑結構的隔震設置調整研討具有重要的使用意義。

1.采用新的結構材料、新的施工技術和施工體系

隔震技術不僅在新建工程中獲得應用,而且已用于現(xiàn)有建筑的抗震加固改造。隔震裝置可安裝在結構的防火層或設備層,隔震層可設置在結構的不同部位,如基礎、中間層等,也可設置在房屋的頂層,同時起到結構加層和抗震加固的目的。由于傳統(tǒng)的加固改造技術對結構震后的性能和不可靠程度缺乏準確地了解,故較難達到強度和延性的合理匹配。采用隔震技術對結構進行加固改造,通過在隔震層設置剛度很小的隔震裝置,將地震變形集中到隔震裝置上,相對于依靠結構本身的較高強度和較低變形來吸引地震能量而言,隔震結構的周期和阻尼都有很多的提高,故加速度和位移反應明顯降低。同時,耗能減震加固改造技術,以及吸振減震加固改造技術，開辟了高出建筑隔振改造的新途徑。

工程技術人員一直在用標準規(guī)范進行結構安全控制,同時又不斷地修正標準、規(guī)范和探索新的方法。我國結構安全系數(shù)的演變經(jīng)歷了從容許應力法、破損階段法、計算極限狀態(tài)法到現(xiàn)在的概率極限狀態(tài)法。應該說,我國在結構安全控制方面取得了長足的進步。當然,即便是被認為躋身于國際先進行列的我國可靠度方法,也還存在很多難以解決的理論和實踐問題,有待進一步的探討、完善和提高。因此專家指出，當用概率理論計算的指標與成熟的工程經(jīng)驗相矛盾時,要修正前者使之服從后者,因為后者更符合工程邏輯。

五、必須重視建筑隔振結構耐久性的研究

目前對結構的耐久性問題還認識不足,往往是憑經(jīng)驗增加一些構造措施來加以彌補,缺乏在耐久性方面系統(tǒng)的理論研究和完善措施。耐久性研究需要宏觀的定性描述和微觀機理的定量分析,這是今后需要加強和深化的一項重要工作。 我國在耐久性方面主要存在標準、規(guī)范、規(guī)程跟不上的問題,缺乏全面、完善、可靠的措施。

規(guī)范對耐久性的要求,主要應在構造和材料性能方面明確指標規(guī)定,要對有些規(guī)定進行系統(tǒng)的機理研究,如對混凝土的徐變、碳化、堿骨料反應及鋼筋銹蝕與時間的關系。影響耐久性的因素很多,需要加強的措施也很復雜,應重視灌漿不密實而產(chǎn)生的結構耐久性問題,要完善無粘結預應力工藝,加強張拉端和固定端錨具的選用和防腐措施,確保全密封方面的技術措施。要重視樓層中收縮和溫度構造配筋要求,解決現(xiàn)樓板中出現(xiàn)的收縮、溫度裂縫給使用帶來的危害和由此造成的鋼筋銹蝕等結構耐久性問題。

結語：近年來隨著對地震的研究越來越深入,關于隔震技術的研究與應用取得了很大進展,尤其是基礎隔震技術在我國已有許多工程實例。根據(jù)《建筑抗震規(guī)范》中的相關規(guī)定,建筑結構隔震技術在工程建設實踐中有著重要的指導作用。

參考文獻

［1］ 張培震.中國地震災害與防震減災［J］.地震工程，2008，30(3):577-583.

［2］ 沈建文,莊坤元,蔡長青.地震危險性分析的不確定性及其對策［J］.中國地震,1992,8(4):12一15.

［3］ 楊文忠.唐山大地震與建筑抗震［M］.成都:西南交通大學出版社,2005.

第8篇：建筑減隔震技術范文

【關鍵字】:減震、隔震、橋梁支座的類型

中圖分類號：TQ336文獻標識碼： A

一、引言

通常所說的減隔震包括減震和隔振。減震，是通過采用一定的耗能裝置或附加子結構吸收或消耗地震傳遞給主體結構的能量，從而減輕結構的振動。減震的方法主要有耗能減震、吸振減震、沖擊減震等類型。隔振，是通過某種隔離裝置將地震動與結構隔開，以達到減少結構震動的目的。隔震方法主要有基底隔震和懸掛隔震等類型橋梁使用的減隔震主要是隔震系統(tǒng)。隔震技術在國外的橋梁工程中得到廣泛應用,早在20世紀70年代,新西蘭、意大利、美國、日本等國家就開始將減隔震技術用于橋梁中。減隔震技術在我國的應用還不是,如汕頭海灣二橋、夏漳跨海大橋、南京跨線橋等。

二、減震主要有耗能減震與吸震減震。

1、耗能減震是利用耗能構件消耗地震傳遞給結構的能量的減震手段。地震時，結構在任意時刻能量方程為

公式中為地震工程中輸入給結構的能量。為結構主體自身的耗能。

為附加耗能構件的耗能。

從耗能的觀點來看，是一定的，所以耗能裝置耗散的能量越多，則結構本身需要耗散的能量就越小，這就意味著結構地震反應的降低。另一方面，從動力學觀點看，耗能裝置的作用，相當于增大了結構的阻尼，而結構阻尼增大，必將使結構地震反應減小。在小震和風作用下耗能裝置應該具有較大的剛度來保證結構的使用性能。而在強烈地震作用時耗能裝置應率先進入非彈性狀態(tài)，且可以大量消耗地震能。有關使用表明，耗能裝置可以消耗地震輸入能的90%以上。

一般耗能原件附加給結構的有效阻尼比可按下式估算)

為耗能減震結構對的附加有效阻尼比;

為所有耗能部件在結構預期位移下往復一周所消耗的能量：

為設置耗能部件的結構在預期位移下的總應變能。耗能減震裝置主要有a、阻尼器，其通常安裝在支撐處、框架和剪力墻的連接處、梁柱連接處，以及上部結構與基礎連接處等有相對變形或相對位移的地方。b、耗能支撐，其實質上是將各式阻尼器用在支撐系統(tǒng)上的耗能構件。c、耗能墻，其又可分為周邊能耗墻和摩擦耗能墻。

2、吸震減震是通過附加子結構使主體結構的能量子結構轉移的減震方式。

主體結構質量為 ，阻尼系數(shù)為，剛度為你，附加子結構質量、阻尼系數(shù)、剛度分布為、、 則列出的運動就平衡方程為

式中

三、橋梁隔震主要是基地隔震。

基底隔震技術原理可

以用圖1和圖2闡明。圖中所示為一般的地震反應譜。首先，隔震層具有較大的阻尼，從而使結構所受地震作用較非隔震結構有較大的衰減。其次，減隔震具有很小的側向剛度，從而大大延長了結構物的周期，因而，結構加速度反應得到進一步降低（圖1）與此同時，結構位移反應在一定程度上有所增加（圖2）

隔震建筑系統(tǒng)的動力分析模型可根據(jù)具體情況選用單質點模型、多質點模型甚至空間分析模型。當上部結構側移剛度遠大于隔震層的水平剛度時，可以近似認為上部結構是一個剛體，從而將隔震結構簡化為單質點模型進行分析，其動力平衡方程式為

m為結構總質量；

c，k為隔震層的阻尼系數(shù)和水平剛度；

、、x分別為上部簡化剛體相對于地面的加速度、速度與位移；

為地面加速度過程。

當要求分析上部結構的細部地震反應時，可以采用多質點模型或空間分析模型。這些模型可視為在常規(guī)結構模型底部加入隔震層簡化模型的結果。

橋梁結構減隔震與建筑結構隔震、消能減震的原理相似：其隔震原理也是利用隔震體系，設法阻止地震能量進入主體結構；橋梁減震的原理是利用特制減震構件或裝置，使之在強震時率先進入塑性區(qū)，產(chǎn)生大阻尼，大量消耗進入橋梁結構體系的能量。但對橋梁結構而言，實踐中并未嚴格區(qū)分橋梁隔震與減震技術，而通常把這兩種情況合二為一，統(tǒng)稱橋梁結構減隔震設計。但橋梁減隔震設計中所采用減隔震裝置以及布置的位置與建筑結構有較大的不同。

1常用的減隔震裝置

1.1 疊層橡膠支座

疊層橡膠支座是國內橋梁結構中使用最多的隔震器,它由橡膠片與鋼板交替疊合粘接而成。由于鋼板對橡膠片橫向變形產(chǎn)生約束,使疊層橡膠墊具有非常大的豎向剛度;在水平剛度方面,薄鋼板不影響橡膠的剪切變形,因而保持了橡膠固有的柔韌性。橡膠支座主要是靠增加橋梁結構的柔性,從而延長結構的周期來達到減震的效果。

1.2 聚四氟乙烯支座

聚四氟乙烯滑動支座是利用聚四氟乙烯摩擦系數(shù)較小的特點,將其粘帖在支座上表面,另在梁底部支撐處設置一塊有一定光潔度的不銹鋼鋼板,使鋼板能在支座表面上來回滑動,從而可以滿足較大的橫向位移的要求,屬于一種柔性支座。

1 . 3 鉛芯橡膠支座和新型減震支座

鉛芯橡膠支座把橡膠和彈塑性阻尼較好的結合在一起,具有較好的減隔震效果。鉛芯橡膠支座是一種集隔震器、阻尼器于一體的隔震支座。它是在普通橡膠支座中加入鉛棒制造而成。鉛具有屈服應力較低、滯回曲線豐滿的特點,同時還是一種較好的阻尼器。

1.4 雙曲面球型減隔震支座

雙曲面球型減隔震支座是一種新型支座,是在普通球型支座的基礎上,用大半徑球面摩擦副取代平面摩擦副,并設置抗剪螺栓。它由上座板、中座板、下座板、上球面不銹鋼滑板、下球面不銹鋼滑板、上四氟滑板、下四氟滑板、抗剪螺栓及防塵密封裙等幾部分組成。

四、 橋梁結構減隔震技術的適用條件

由《公路橋梁抗震設計細則》可知，減隔震適應條件為

1、橋梁上部結構為連續(xù)形式，橋墩為剛性墩，下部結構剛度比較大，整個橋的基本周期比較短;

2、橋墩高度相差比較大時，橋梁下部結構高度變化不規(guī)則，剛度不均勻，引入減隔震裝置可調節(jié)各個橋墩的剛度，因此可以避免剛度較大的橋墩承擔很大的慣性力的情況；

3、橋址區(qū)的場地條件較好，預期地面運動特性比較明確，具有較高的卓越頻率，使得主要能量集中在高頻率段，長周期范圍所含能量較少等情況。

存在以下情況之一時，不宜采用減隔震。

1、基礎土層不穩(wěn)定，易發(fā)生液化的場地，在地震作用下，場地可能失效；

2、下部結構剛度小，橋梁本身的基本周期較長；

3、位于軟弱場地，延長周期可能引起地基與橋梁共振；

4、支座中可能出現(xiàn)負反力。

如果在橋梁設計時不注意減隔震設計適用范圍和條件對任意橋梁都設計減隔震就會造成意想不到的后果。例如1999 年 , 土耳其西部發(fā)生了 Du zce712 級大地震 ,據(jù)統(tǒng)計共造成 1000 多人死亡 ,5000 多人受傷 ,震害區(qū)絕大多數(shù)建筑物都遭到了破壞 。美國專家結論是 :B olu 高架橋的破壞是由于其結構保護系統(tǒng) ( 即地震隔離系統(tǒng)) 的失效所引起 。根據(jù)計算分析結果并結合現(xiàn)場調查 ,指出了地震隔離系統(tǒng)的設計存在以下嚴重問題 :

(1) 隔震系統(tǒng)的位移能力不足 。(2) 屈服后的剛度值偏低 。(3) 地震隔離系統(tǒng)的周期不符合設計規(guī)范要求 。 (4) 結構保護系統(tǒng)沒有足夠的安全儲備 。

五、結語

減隔震技術是一種簡便、經(jīng)濟、先進的工程抗震手段。減震是利用特制減震構件或裝置,使之在強震時率先進入塑性區(qū),產(chǎn)生大阻尼,大量消耗進入結構體系的能量;而隔震則是利用隔震體系,設法阻止地震能量進入主體結構。在實踐中,常常把這兩種體系合二為一。通過選擇適當?shù)臏p隔震裝置與設置位置,可以達到控制結構內力分布與大小的目的。

參考文獻:

[1]白國良 工程結構抗震設計華中科技大學出版社

[2]薛素鐸 趙均等 建筑抗震設計科學出版社

[3]陳國興陳中漢等 工程結構抗震設計原理中國水利水電出版社

第9篇：建筑減隔震技術范文

關鍵詞：橋梁 ， 抗震設計 ， 加固技術

Abstract: the destruction of the earthquake zone bridge not only directly prevented seismic rescue, making secondary disaster aggravated, also give after-disaster reconstruction brings great difficulties. Therefore, survey and the understanding to the bridge damage and its causes is to establish correct seismic design method, take effective measures of seismic basis. Based on practice, this paper analyzes the bridge seismic design method and the bridge reinforcement method.

Keywords: Bridges, seismic design, strengthening technology

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

我國處于環(huán)太平洋帶和亞歐帶這兩大地震之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育，地震頻度高、強度大、震源淺、分布廣，震災較為嚴重，尤其是近幾年不斷發(fā)生各種等級的地震。在地震發(fā)生時，不僅會有大量的地面建筑物及各種設施遭到破壞或倒塌，大量人員傷亡，而且還會嚴重造成交通中斷。公路交通往往是作為抗震救災的重要生命線，若其處于交通咽喉部位的橋梁受到較大損壞，將會給后續(xù)救助工作造成極大的困難。本文簡要闡述橋梁抗震的設計方法，并進一步對震后的加固措施進行了分析與探討。

一、橋梁抗震設計方法

長期以來，結構抗震設計的傳統(tǒng)方法是通過增加結構構件自身的強度和剛度來實現(xiàn)，也就是常說的“硬抗”。這種設計方法容許很大的地震能量通過地面直接傳給結構構件，結構構件應設計成具有抵抗這種地震作用的能力。盡管這種設計方法可以保證地震作用下結構的整體性．并能防止結構的倒塌，但結構損傷卻不可避免。

鑒于傳統(tǒng)的“硬抗”設計方法的局限性，近幾十年來，一些研究人員提出一些新的抗震技術，主要包括減隔震技術、主動控制技術、被動控制技術及混合控制技術等。當前,比較容易實現(xiàn)和有效的抗震方式主要有以下幾種：

1、延性減震設計

目前大多數(shù)多地震國家的橋梁抗震設計規(guī)范已經(jīng)從傳統(tǒng)的強度理論向延性抗震理論過渡。延性抗震設計主要是利用結構、構件自身的延性耗能能力來抵抗地震作用。設計時是通過增加結構、構件延性來實現(xiàn)，對結構允許出現(xiàn)塑性鉸的部分進行專門的延性設計。延性抗震設計的基本思想：結構構件可以發(fā)生塑性變形，可以發(fā)生一定的損壞，但是必須保證結構不倒塌。結構設計時，使結構具有一定的滯回特性，這種特性足以抵抗大地震產(chǎn)生的彈塑性變形，設計預期的大地震發(fā)生時，滯回延性要低于地震激起的反復彈塑性變形循環(huán)。

2、采用減隔震裝置

減隔震技術是指通過采用減隔震裝置來延長橋梁結構的自振周期，減少橋墩頂部的地震位移反應，同時減小了上部結構的加速度反應，保證了橋梁的安全。減隔震技術理念就是采用減隔震裝置把結構或者構件與地震運動盡可能的分離開來，大大減少傳遞到上部結構的地震作用和地震能量。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，橋梁減隔震系統(tǒng)性能較為完善，它主要有隔震裝置、阻尼限位裝置、風反應控制裝置等部分組成。其中最主要的是隔震裝置，一方面支承橋梁上部結構的全部重量，另一方面它應具有彈性，能延長橋梁的自震周期，使結構的基頻處于高能量地震頻率范圍以外，從而有效降低橋梁的地震反應，同時還能均勻分布地震力到每一跨橋墩上，避免地震力集中。應用較為廣泛的隔震裝置有聚四氟乙烯支座、疊層橡膠支座和鉛芯橡膠支座等。大量的試驗和理論分析都表明其聯(lián)結方式對橋梁結構的地震反應有很大的影響,在梁體與墩、臺的聯(lián)結處安裝隔震支座能有效地減小墩、臺所受的水平地震力。

3、采用減震的新結構

型鋼混凝土結構是在混凝土上包裹型鋼做成的結構。它與鋼筋混凝土結構相比具有一系列優(yōu)點,其承載力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構件承載力一倍以上,并具有較好的抗剪能力,延性比明顯高于鋼筋混凝土結構,滯回曲線較為飽滿,耗能能力有顯著的提高,從而呈現(xiàn)出良好的抗震性能，能夠隔離、吸收和耗散地震能量,減小橋梁結構的地震反應,使橋梁的變形限制在彈性范圍,避免由于產(chǎn)生塑性變形而造成累積損傷破壞和永久殘余變形,這大大提高了橋梁結構的安全度，同時可以節(jié)約材料,降低造價。

在上述幾種抗震方式中，延性抗震設計和減隔震設計是目前橋梁抗震設計中兩種常用的設計思想。兩種設計思想機理不同、適用范圍不同，抗震設計采用的方法和措施也不同。但兩種抗震設計應用應避免相互獨立，而應該做到相互協(xié)調，達到優(yōu)化的效果。

二、橋梁加固常用方法

要做好橋梁的抗震設計，就要不斷加深對地震機理的認識,提高和完善橋梁結構物的各項功能,以及橋梁抗震構造措施進一步的改進和完善。目前我國對于橋梁抗震加固技術相對比較成熟,在實踐過程當中應結合公路橋梁的特點,有效提高我國公路橋梁的抗震性能和抵御地震災害的能力。橋梁加固常用的方法有以下幾種：

1、橋面補強層加固法

在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度，改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

2、外包混凝土加固法

外包混凝土加固法又稱增大截面加固法，它是通過增大構件的截面和配筋，以提高構件的強度、剛度、穩(wěn)定性并減少裂縫寬度。對于梁橋、拱橋、剛架橋、墩臺、基礎等，在條件許可的情況下均可采用該方法加固。外包混凝土將使原結構增加一部分恒載重量，因而在擬定外包混凝土尺寸時，應同時考慮外包構件以下的結構承載能力是否足夠，這是外包混凝土方案是否成立的前提。

3、鋼板粘貼加固法

由于交通量的增加，主梁承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴重的銹蝕，或梁板橋的主梁出現(xiàn)嚴重橫向裂縫，此時，可用粘結劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位，使其與結構形成整體，以鋼板代替增設的補強鋼筋，提高橋梁的承載能力與耐久性。

4、噴錨混凝土加固法

首先是用植筋法將錨筋植入待補強部位的結構內，掛設補強鋼筋網(wǎng)，然后再噴射一定厚度的混凝土，形成與原結構共同受力的組合結構。噴錨混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣將新混凝土混合料，通過噴嘴高速噴射到已錨固好鋼筋的受噴面上，凝結硬化后形成一種鋼筋混凝土。