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建筑隔震技術(shù)范文1

關(guān)鍵詞：住宅建筑,隔震技術(shù) , 措施,現(xiàn)狀,應(yīng)用

Abstract: China is one of the world's earthquakes are common one of the countries, had devastating earthquake city accounts for the city more than 10% of the total to people's lives and property and national economic cause great losses. How to reduce the influence of high-rise building is the design and construction of the fittest facing an important problem. This paper discusses the installation of shock-isolation technology measures, and analyzed the present situation of shock-isolation technology and application.

Keywords: residential building, isolation technology, measures, the present situation and application

中圖分類號(hào)：G267文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

地震是最具破壞力的自然災(zāi)害之一。如何能更有效的減輕震害，提高建筑物的安全性就顯得尤為重要。一直以來我們?cè)谶M(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候都以抗震為主，通過相應(yīng)的構(gòu)造措施和抗震設(shè)計(jì)利用結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的承載力和變形能力抵御地震作用，吸收地震能量。但這一能量耗散過程必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損傷、破壞，甚至倒塌。這種“硬碰硬”似的較量面對(duì)無情的大自然總是顯得那么不自量力，而且由于建筑物的使用功能以及造價(jià)等諸多因素的限制，使得在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身抗震能力方面的空間已經(jīng)非常狹小，那么有沒有更好的方法來減輕震害，保障建筑物的安全，更有效的保護(hù)人民的財(cái)產(chǎn)安全呢? 各國地震工程學(xué)家一直在尋求新的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)途徑，隔震、減震與振動(dòng)控制體系應(yīng)運(yùn)而生。建筑物和地球應(yīng)該是和諧的，而不是對(duì)抗的。中國有句古話叫“以柔克剛”，隔震技術(shù)正是遵循著這樣的思路，完全有別于傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)理念，利用一些特殊的裝置來把建筑物和地震隔開，使得建筑本身的結(jié)構(gòu)一直保持安全有效的工作。

一、隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1、傳統(tǒng)建筑的結(jié)構(gòu)概念

傳統(tǒng)建筑常用的結(jié)構(gòu)材料為鋼材、混凝土、木材等，設(shè)計(jì)足夠的強(qiáng)度和韌性用以抵抗地震所帶來的破壞力，這雖然可以消除大部分地震的破壞能量，但是當(dāng)?shù)卣鹉芰繌?qiáng)度大到一定程度的時(shí)候，仍會(huì)對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的墻，甚至是結(jié)構(gòu)體造成破壞。

2、隔震建筑的概念

隔震和消能是提高建筑物體耐震抗震的兩大途徑。消能是利用形變或是可破壞的斜撐桿或是可恢復(fù)的阻尼器，將建筑物的震動(dòng)周期拉長，阻尼比增加，最后達(dá)到提高建筑物抗震能力的目的。但是消能的方式并不能很好的解決因地震造成的建筑物樓層間變位造成的墻面破裂、斜撐破壞等問題。而隔震是利用隔震器將地震時(shí)所產(chǎn)生的建筑物擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成建筑物對(duì)地面的橫向位移，地震的能力由隔振器吸收。這樣的隔震建筑很大程度的降低了因地震給建筑物帶來的扭曲、彎曲變形，降低建筑物搖擺度，從而降低了地震對(duì)建筑物構(gòu)造和設(shè)備的破壞。隔震結(jié)構(gòu)就是利用這樣的原理，在建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置帶有阻尼器和隔震支座等隔震裝置的隔震層。

3、隔震結(jié)構(gòu)的性能和效果

美國北嶺地震(1994)中的南加利福尼亞大學(xué)醫(yī)院，兵庫縣南部地震(1995)中的WEST大樓等隔震結(jié)構(gòu)的強(qiáng)震觀測記錄，證實(shí)了地震時(shí)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平加速度在地表加速度的1/3 以下。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)是地表加速度的2-3 倍，因此隔震建筑內(nèi)部的搖晃程度與傳統(tǒng)的建筑相比，大約要小一個(gè)數(shù)量級(jí)。隔震建筑上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向地震動(dòng)同一般建筑物一樣有若干增幅，但水平地震反應(yīng)變得很小，極大地增強(qiáng)了建筑物內(nèi)部的安全性。

二、建筑安裝隔震技術(shù)措施

地震對(duì)建筑物的破壞作用，是由于地面運(yùn)動(dòng)激發(fā)建筑物強(qiáng)烈振動(dòng)所造成的，也就是說，破壞的能量來自地面，通過基礎(chǔ)向上部結(jié)構(gòu)傳遞。人們總結(jié)地震經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，地震時(shí)結(jié)構(gòu)底部的有限滑動(dòng)能大幅度地減輕上部結(jié)構(gòu)的破壞程度，因此在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間以及上部建筑層間設(shè)置隔震層,利用軟弱隔震層的大變形來減少地震能量的輸入，減少地震地面運(yùn)動(dòng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響（隔震一般可使結(jié)構(gòu)的水平地震加速度反應(yīng)降低60%左右）,從根本上減少地震對(duì)人身安全、建筑物及其室內(nèi)重要設(shè)備的破壞，以達(dá)到防震的目的。隔震措施主要包括基礎(chǔ)隔震和層間隔震。基于可動(dòng)概念的基礎(chǔ)隔震方案主要有以下幾種：

1、軟墊式隔震

軟墊式隔震是在房屋底部設(shè)置若干個(gè)帶鉛芯的鋼板橡膠塊隔震裝置，使整個(gè)房屋坐落在軟墊上。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，在結(jié)構(gòu)底部設(shè)置軟墊式隔震裝置的樓房在遭遇地震時(shí)，樓房底面和地面之間產(chǎn)生相對(duì)水平位移，房屋自振周期加長，主要變形都發(fā)生在軟墊處，上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移變得很小，從而保護(hù)結(jié)構(gòu)免遭破壞。

2、滑移式隔震

滑移隔震體系是指在上部結(jié)構(gòu)和建筑物基礎(chǔ)之間設(shè)置一個(gè)滑移面，并在滑移面上使用摩擦系數(shù)較小的摩擦材料（鋼珠、石墨等），允許建筑物在發(fā)生地震時(shí)相對(duì)基礎(chǔ)作整體水平滑動(dòng)，使結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)解鎖，起到隔離地面運(yùn)動(dòng)的作用。同時(shí)建筑物在滑動(dòng)過程中通過摩擦耗散了地震能量，有效限制能量向上傳遞和向下反饋，從而達(dá)到減震的效果。

3、擺動(dòng)式隔震

擺動(dòng)式隔震是將基礎(chǔ)支撐在可擺動(dòng)的短柱群或樁基上，或者將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成底部呈球狀的整體，并在基礎(chǔ)側(cè)面采用圓形彈簧作為阻尼器[3]。在地震作用下，基礎(chǔ)可產(chǎn)生一定的傾向和擺動(dòng)，即以低的剛度控制結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，延長自振周期，從而減輕地震作用。此種擺動(dòng)隔震方式實(shí)際上是柔性底層概念的改進(jìn)和引伸。

4、懸吊式隔震

建筑隔震技術(shù)范文2

關(guān)鍵字：隔震技術(shù)；建筑；應(yīng)用

地震是由于地面的運(yùn)動(dòng)，使地面上原來處于靜止的建筑物受到動(dòng)力作用而產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，因而在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力、變形和位移。經(jīng)過簡化后的模型動(dòng)力學(xué)分析和建筑抗震經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即對(duì)一次次的震害分析進(jìn)行修正、補(bǔ)充，得到一些建筑物在地震作用下的反應(yīng)機(jī)理及破壞形式，提出了一些建筑物抗震的計(jì)算方法及設(shè)計(jì)的基本原則。這些在實(shí)際應(yīng)用中得到了很不錯(cuò)的效果。但是，針對(duì)某些重要的建筑物安全性較高的要求和對(duì)一些建筑物的修復(fù)加固改造的問題，在建筑設(shè)計(jì)和施工中逐漸地采用隔震的減震技術(shù)。

隔震即是隔離地震，在建筑物和構(gòu)筑物的基底或某個(gè)位置設(shè)置控制機(jī)構(gòu)來隔離或耗散地震能量，以避免或減少地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳輸，使結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)減輕，實(shí)現(xiàn)地震時(shí)建筑物只發(fā)生較輕微的運(yùn)動(dòng)和變形，從而保障建筑物的安全。隨著科技發(fā)展，這種技術(shù)越來越來受到人們的重視。

一、隔震技術(shù)的分類

隔震技術(shù)的分類方法多種多樣，按固定或絕緣的方法，在地基和上部結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行分類，具體可根據(jù)其對(duì)象不同分為4類。

1、地基隔震

(1)絕緣是希望在地基自身中降低輸入波的方法，從而達(dá)到隔震的目的，軟弱地基或像人工地基那樣較軟的地基有降低輸入加速度的性質(zhì)。高剛性基礎(chǔ)則還可利用地下逸散減震。

(2)屏蔽是在建筑物周圍挖深溝或埋人屏蔽板等將卓越長周期的剪切波(S波)隔斷的方法，但這種方法不能屏蔽直下型輸入波。

2、基礎(chǔ)隔震

所謂基礎(chǔ)隔震是在上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間安裝隔震系統(tǒng)，將基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)隔離開來，以減小水平地面運(yùn)動(dòng)向上部結(jié)構(gòu)的傳遞，從而達(dá)到減小上部結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。可分為周期延長、能量吸收和絕緣等方法。

基礎(chǔ)隔震技術(shù)是用水平力很" 柔" 的隔震元件將上部建筑與基礎(chǔ)隔離，由于隔震層的剛度很小，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，隔震層將發(fā)揮“隔”的作用，承受地震動(dòng)引起的位移運(yùn)動(dòng)，而上部結(jié)構(gòu)只作近似平動(dòng)。原來的“ 剛” 性“ 抗震”結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)是“ 放大晃動(dòng)型” ，而基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)只是“抗震結(jié)構(gòu)” 的1/4 －1/12，大大提高了結(jié)構(gòu)的安全度。“抗震結(jié)構(gòu)” 的層間位移大，所以造成建筑的開裂、破壞甚至倒塌。基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的層間變形很小，這樣不僅建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)破壞，而且建筑內(nèi)的裝修、設(shè)施也保持完好。

3、上部結(jié)構(gòu)隔震

上部結(jié)構(gòu)的隔震方法分為能量吸收和附加振動(dòng)體兩種形式。能量吸收型是在建筑物的任意層設(shè)置彈塑性阻尼器、粘性體阻尼器、油阻尼器或摩擦阻尼器等各種阻尼器以吸收地震能量。附加振動(dòng)體型式則是在建筑物的任意層上加設(shè)振動(dòng)體，構(gòu)成新的振動(dòng)體系，將振動(dòng)由結(jié)構(gòu)物本身向附加振動(dòng)體轉(zhuǎn)移。

4、懸掛隔震

懸掛隔震即將結(jié)構(gòu)的全部或大部分質(zhì)量懸掛起來，使地震動(dòng)傳遞不到主體質(zhì)量上，產(chǎn)生較小的慣性力，從而起到隔震作用。懸掛結(jié)構(gòu)在橋梁、火電廠鍋爐架等方面有大量應(yīng)用。

懸掛結(jié)構(gòu)懸桿受力較大，須采用高強(qiáng)鋼，而高強(qiáng)鋼忍性差，在豎向地震作用時(shí)易拉斷。為減小豎向地震作用，可在吊點(diǎn)設(shè)減震彈簧，并配合使用阻尼器。著名的43層香港匯豐銀行新大樓采用的就是懸掛結(jié)構(gòu)。

二、隔震技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

隔震主要分為：積極隔震（對(duì)動(dòng)力設(shè)備采取隔振措施）、消極隔震（對(duì)建筑結(jié)構(gòu)采取隔震措施）。無論積極隔震還是消極隔震，采取隔震措施就是在基底和結(jié)構(gòu)之間設(shè)置減振器或減振材料。在隔震設(shè)計(jì)時(shí)，要經(jīng)過計(jì)算，進(jìn)行多方案比較選擇最佳方案。不經(jīng)過計(jì)算而直接采取隔震措施，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致隔震效率不高或者不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)處理不好時(shí)，還可能產(chǎn)生共振，不僅無益還會(huì)加大震害。

與以往的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，采用隔震技術(shù)的建筑物具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、提高地震時(shí)結(jié)構(gòu)的安全性；

2、設(shè)計(jì)自由度增大；

3、防止內(nèi)部物品的振動(dòng)移動(dòng)和翻到；

4、防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞；

5、抑制振動(dòng)的不適感；

6、可以保證機(jī)械器具的使用功能；

三、房屋建筑中隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、隔震層的位置

設(shè)置在建筑物最小層的基礎(chǔ)隔震和設(shè)置在建筑物中間層的中間層隔震。在實(shí)際工程中，主要根據(jù)建筑物的用途、性能、造價(jià)等因素來進(jìn)行綜合判斷確定合適的隔震層位置。如將隔震構(gòu)件用于較大范圍若干棟中低層住宅的底下部分，其空間可作為設(shè)備用房，停車場和共用管道溝，這樣可有效利用城市空間。

2、隔震層水平剛度的結(jié)構(gòu)方案

為了提高隔震效果，隔震層的水平剛度應(yīng)十分低，使建筑物的自振周期增大。在實(shí)際中，可以采用大間距、大直徑多層橡膠的結(jié)構(gòu)方案，使得每個(gè)隔震器的受荷面積增大，而總數(shù)減少。

3、多層橡膠層不產(chǎn)生拉力的結(jié)構(gòu)方案

多層橡膠受拉剪的試驗(yàn)資料比受壓剪的少，應(yīng)保證其受力可靠。因此，多層橡膠與上部分結(jié)構(gòu)不采用螺栓連接而采用鉸接連接，使多層橡膠層不產(chǎn)生拉力。

4、隔震構(gòu)件的置換

隔震建筑中，變形和能量吸收都集中在隔震層，因此隔震層構(gòu)件有可以置換的隔震結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。特別是與隔震器獨(dú)立的阻尼器的置換一般較為方便。由于隔震器承受建筑物的重量，不如阻尼器置換容易。一般采用在建筑物或局部設(shè)置千斤頂來置換隔震器或?qū)ζ浼庸獭?/p>

四、隔震技術(shù)的應(yīng)用

基礎(chǔ)隔震技術(shù)已在國內(nèi)外得到實(shí)際應(yīng)用，防震減災(zāi)效果很好。例如，1994年1月17日，在美國發(fā)生的洛杉磯地震，震級(jí)為6.7級(jí)，傷亡超過7000人，損失很大。大多數(shù)醫(yī)院因建筑內(nèi)部設(shè)備損壞而失去使用功能。與此相反，USC University醫(yī)院是一個(gè)地下一層、地上七層的隔震建筑。地震中該建筑內(nèi)的各種儀器設(shè)備均未損壞，甚至花瓶也沒有一個(gè)掉下來。該醫(yī)院起到了救護(hù)中心的作用，減少了地震損失。之后的1995年1月17日，日本阪神發(fā)生了7.2 級(jí)地震，是日本戰(zhàn)后最大的地震災(zāi)害。地震又一次考驗(yàn)了基礎(chǔ)隔震建筑。震區(qū)內(nèi)有兩棟基礎(chǔ)隔震建筑，一個(gè)為郵政樓，一個(gè)是研究所。同樣神奇的是，基礎(chǔ)隔震建筑不僅結(jié)構(gòu)保持完好無損，內(nèi)部設(shè)施也完全正常。基礎(chǔ)隔震技術(shù)在地震中的卓越表現(xiàn)，大大推動(dòng)了這一技術(shù)的研究的應(yīng)用。目前，中國人民83235 部隊(duì)科技樓、宿遷市勞動(dòng)局綜合樓、邯鄲市釜山房地產(chǎn)開發(fā)公司住宅樓等幾百棟基礎(chǔ)隔震建筑已建成。

某工程主體為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層、地上十一層，總用地面積 4OOOm2，總建筑面積9890m2。長寬分別為38.2 m和20.2 m，檐口高約40m。工程結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)，隔震層設(shè)置于一層結(jié)構(gòu)梁板下，以疊層橡膠隔震墊作為隔震器，上下混凝土結(jié)構(gòu)完全隔離,共計(jì)采用橡膠隔震支座52個(gè)，其中無鉛芯GZP800V4A隔震墊21個(gè),有鉛芯GZY600V4J隔震墊31個(gè)。隔震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為；當(dāng)遭受到低于本地區(qū)設(shè)防列度的多遇地震作用時(shí)，建筑物基本不受損和不影響其使用功能；當(dāng)受本地區(qū)設(shè)防列度的地震作用時(shí)，不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震作用時(shí)，將不發(fā)生危及生命安全和喪失使用功能的破壞。

在我國，除了有橡膠隔震支座技術(shù)的研究和應(yīng)用外，還有砂墊層隔震、石墨墊層隔震、摩擦滑移支座隔震及橡膠隔震支座與摩擦滑移支座并聯(lián)復(fù)合隔震技術(shù)等。隔震技術(shù)的發(fā)展，可充分地適應(yīng)各地區(qū)、城市及鄉(xiāng)村的不同要求。基礎(chǔ)隔震技術(shù)可作為地震防御區(qū)城市抗震防災(zāi)的措施之一，應(yīng)用于防災(zāi)指揮中心、生命線工程、避難中心、救護(hù)中心以及居民住宅建筑的建設(shè)。可以預(yù)見，基礎(chǔ)隔震技術(shù)將在防震減災(zāi)事業(yè)中起到巨大的積極作用。

建筑隔震技術(shù)范文3

1 耐震建筑物、隔震建筑物與消能建筑物

中國大部分地區(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；中國大部分地區(qū)與其它世界各主要受強(qiáng)震侵襲國家也不例外。自2008年5.12集集地震發(fā)生后，國內(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)，使地震過后，建筑物結(jié)構(gòu)體沒有任何損壞，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)常控制其耐震設(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。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，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，簡稱lrb)，中間所加之鉛心，就是來提供消能的，而拉長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達(dá)成。lrb消能的特性很穩(wěn)定，雖經(jīng)過多周次之作用，其強(qiáng)度、勁度及消能之能力并沒有明顯的衰減。

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 世界各國隔震建筑物發(fā)展現(xiàn)況

各國推展隔震建筑物數(shù)量不一，不過有一共通點(diǎn)，即大地震來臨，往往成為催生者。如美國北嶺地震(1994)，日本阪神地震(1995)，中國大部分地區(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

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3秒，隔震后即使將建筑物基本振動(dòng)周期拉長至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。

結(jié)論

建筑隔震技術(shù)范文4

關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)隔震技術(shù)

在建筑行業(yè)中，其經(jīng)濟(jì)效益與市場競爭力的提高與建筑的經(jīng)濟(jì)性、適用性及美觀性有著十分重要的關(guān)系。也就是說，一個(gè)好的建筑能夠在很大程度上使人們的需求得以滿足的同時(shí)，還能夠使建筑行業(yè)的整體實(shí)力得以增強(qiáng)。隨著高層建筑的不斷發(fā)展，建筑的高度不斷增加，在此背景下，人們對(duì)于高層建筑的耐用性與安全性提出更高的要求，對(duì)此，在高層建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用基礎(chǔ)隔震技術(shù)有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 高層建筑的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)如今，在建筑領(lǐng)域中，對(duì)于高層建筑的美觀性追求愈加強(qiáng)烈，因此，高層建筑變得越來越纖細(xì)，此類建筑與傳統(tǒng)體積比較大的多層高層建筑而言，其產(chǎn)生更大側(cè)移的可能性更大。從某種意義上來說，建筑的樓層越多，建筑越高，自然界所產(chǎn)生重力荷載、風(fēng)力荷載、地震荷載就越大，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)的過程中，采取某種措施來對(duì)自然界所產(chǎn)生的這些荷載進(jìn)行抵消十分必要。高層建筑對(duì)側(cè)向荷載的動(dòng)力反應(yīng)，可以通過對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)或者是建筑形式進(jìn)行有效的選擇來對(duì)其進(jìn)行控制。所以，結(jié)構(gòu)的有效性能夠在很大程度上對(duì)高層建筑的形式產(chǎn)生影響，從而對(duì)建筑的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生決定性的作用。通常來說，我們可以把建筑抵抗側(cè)移的能力和承受荷d的能力視為建筑的結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)，也能夠?qū)ㄖ黧w量的組成產(chǎn)生影響。

建筑師在對(duì)建筑物的初始方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，在詳細(xì)確定其具體結(jié)構(gòu)的過程中需要同時(shí)更加留意建筑物的空間組成特點(diǎn)。然而，在建筑物中，從其空間形式的整體設(shè)想方面上來說，建筑師需要對(duì)建筑形式中與抗力及荷載之間關(guān)系中存在的某些準(zhǔn)則與規(guī)定進(jìn)行綜合的考慮，主要可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行了解：第一，所設(shè)想的空間形式上，應(yīng)當(dāng)在地面上進(jìn)行固定。第二，對(duì)于所設(shè)想的空間形式來說，要必須能夠?qū)λ斤L(fēng)力作用等進(jìn)行抵抗。因此，建筑師在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，其基本的工作任務(wù)要從兩個(gè)方面進(jìn)行：一方面，是要加強(qiáng)與建筑結(jié)構(gòu)工程師及其他工程技術(shù)人員的合作與協(xié)調(diào)力度；另一方面，需要與建筑的功能要求、場地情況、建筑立面、外力特征、施工條件等方面相結(jié)合，來對(duì)最為科學(xué)合理、最為經(jīng)濟(jì)的建筑方案進(jìn)行選擇。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的特殊性

第一，水平荷載與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間有著十分重要的關(guān)系。主要從以下幾點(diǎn)表現(xiàn)出來：首先，在豎向構(gòu)件中，樓房自重及樓面的使用荷載形成的軸力及彎矩的數(shù)據(jù)與建筑高度的一次方之間的關(guān)系是正比例的，結(jié)構(gòu)受到水平荷載形成的傾覆力矩和軸力與建筑高度的平方之間的關(guān)系是正比例的。其次，從總體上來說，對(duì)于一些高層建筑，其豎向荷載一般是定值，而隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的變化，水平荷載中的荷載以及地震的作用也會(huì)隨之出現(xiàn)比較大的變化。

第二，結(jié)構(gòu)側(cè)移在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)關(guān)鍵性的存在。隨著建筑高度的不斷增加，水平荷載作用下會(huì)出現(xiàn)比較大的結(jié)構(gòu)側(cè)移變形現(xiàn)象，促使在水平荷載的作用之下，在某一個(gè)限度內(nèi)應(yīng)該采取措施來制約結(jié)構(gòu)位移。

第三，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)延性是最為重要的指標(biāo)，同時(shí)其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也有著關(guān)鍵性的作用。與較低的建筑物相比來說，在發(fā)生地震的時(shí)候，高層建筑更容易出現(xiàn)較大的變形。為了能夠使建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形的階段中避免發(fā)生倒塌的問題，可以采取一定措施來改善其構(gòu)造，促使結(jié)構(gòu)能夠使延性性能得以一定的發(fā)揮。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)分析

3.1 高層建筑隔震技術(shù)

隔震技術(shù)重點(diǎn)是采用隔震支座進(jìn)而提高建筑當(dāng)中結(jié)構(gòu)抗震功能的技術(shù)，建筑應(yīng)用的隔震支座重點(diǎn)包含滑動(dòng)隔震支座以及橡膠隔震支座兩種類型，這當(dāng)中的橡膠隔震支座還可以劃分為普通橡膠支座以及鉛芯橡膠支座兩種類型，普通橡膠支座重點(diǎn)是將鋼板以及橡膠層進(jìn)行融合，進(jìn)而提升建筑結(jié)構(gòu)的承載能力、水平位移水平以及側(cè)向抗壓水平，但是，對(duì)于鉛芯隔離支座來說，其阻尼比較高，在能夠使地震對(duì)于建筑的不利影響得以很大程度上降低的同時(shí)，還能夠使隔離層出現(xiàn)位移的情況得以有效的避免，從而使高層建筑的穩(wěn)固性得以提高，延長建筑壽命。對(duì)于滑動(dòng)隔離支座而言，其主要是通過對(duì)動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行利用，并結(jié)合內(nèi)部存在的低摩擦系數(shù)的滑動(dòng)材料，能夠在很大程度上使地震對(duì)高層建筑的不利影響得以降低。除此之外，也能夠通過對(duì)滑動(dòng)隔離支座的隔震層摩擦力進(jìn)行利用來對(duì)在發(fā)生地震期間建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)能力得以消耗，使建筑結(jié)構(gòu)中的阻尼得以加大，進(jìn)而使在發(fā)生地震時(shí)候建筑的穩(wěn)固性得以極大地增強(qiáng)。

3.2 隔震結(jié)構(gòu)的基本原理和特性

對(duì)一般的房屋來說，其地基與上部結(jié)構(gòu)是連接在一起的。在發(fā)生地震的時(shí)候，地面振動(dòng)的能量經(jīng)由地基能夠傳輸?shù)椒课莸纳喜拷Y(jié)構(gòu)當(dāng)中，結(jié)構(gòu)可以利用變形以及振動(dòng)來耗費(fèi)能量。隔離技術(shù)就是在房屋地基與上部結(jié)構(gòu)之間增設(shè)了一層隔震裝備。在發(fā)生地震的時(shí)候，地震帶來能量的一部分可以被隔離裝備所損耗，這樣就能夠降低傳送到上層結(jié)構(gòu)的能量，進(jìn)而很好地維護(hù)了建筑當(dāng)中的設(shè)備與人員。隔震裝置具備自動(dòng)復(fù)位以及調(diào)整剛度的作用。如果建筑物受到了較輕的地震作用時(shí)，隔震設(shè)備能夠帶來一個(gè)充足的水平力來確保建筑物上部在受到地震沖擊的時(shí)候，可以維持相對(duì)地面沒有位移的情況；在發(fā)生中度地震的時(shí)候，隔震層的外形就會(huì)發(fā)生比較大的變化，這樣就能夠使得地震帶來的大多數(shù)能量被吸收，這樣一來相對(duì)于地面而言，建筑物的上部結(jié)構(gòu)只有一些很小的位移，大體上是處在不動(dòng)的情況。在發(fā)生地震之后，隔震裝置還能夠自動(dòng)回到最初的情況，仍然可以正常利用，進(jìn)而滿足建筑物正常使用的要求。

3.3 高層建筑隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

首先，在設(shè)計(jì)高層建筑基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的過程中可以對(duì)隔震系數(shù)與分離式計(jì)算方法進(jìn)行采用，其中，隔震系數(shù)主要指的是建筑隔震結(jié)構(gòu)中其樓層剪力與非隔震結(jié)構(gòu)樓層剪力之間比較值的最大值。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，在對(duì)樓層剪力隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮的同時(shí)還需要對(duì)樓層傾覆力矩的減震系數(shù)進(jìn)行重視，在保證高層建筑隔震結(jié)構(gòu)的減震系數(shù)與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)相符合之后，在后續(xù)設(shè)計(jì)過程中可與對(duì)非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行參照來進(jìn)行，而在對(duì)橡膠隔震技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，在計(jì)算減震系數(shù)的時(shí)候，需要在對(duì)橡膠隔震支座的性能進(jìn)行考慮的基礎(chǔ)上，來對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的減震系數(shù)值來進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥岣撸绱艘粊恚軌蚴垢粽鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的施工安全得以很大程度上的保證，而在具體計(jì)算減震系數(shù)期間，需要對(duì)時(shí)程分析法進(jìn)行利用來對(duì)高層建筑隔震結(jié)構(gòu)的減震系數(shù)進(jìn)行確定，同時(shí)還可以在建筑結(jié)構(gòu)受拉中對(duì)折線形彈性型的橡膠隔震支座模型進(jìn)行應(yīng)用，從而使建筑結(jié)構(gòu)的抗張拉承載力和水平荷載以及建筑的穩(wěn)固性得以增強(qiáng)，并提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，保障人們的居住安全。

4 結(jié)語

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用基礎(chǔ)隔震技術(shù)能夠在很大程度上使建筑的抗震能力得以增強(qiáng)，意味著人類在地震多發(fā)區(qū)能夠更加安全的生活，其除了能夠在高層建筑領(lǐng)域中應(yīng)用之外，還可以在城市生命線工程、防災(zāi)指揮中心等工程中進(jìn)行應(yīng)用，在防震減災(zāi)的事業(yè)中有著不可磨滅的突出作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋玉旺.房屋基礎(chǔ)隔震技術(shù)應(yīng)用分析[J].經(jīng)營管理者，2011（19）.

建筑隔震技術(shù)范文5

1.隔震設(shè)計(jì)情況

隔震設(shè)計(jì)原理及隔震器布置

隔震層的設(shè)置分基礎(chǔ)隔震和層間隔震，由于基礎(chǔ)隔震較層間隔震效果好，所以此結(jié)構(gòu)采用基礎(chǔ)隔震；基礎(chǔ)隔震的基本原理是在建筑物基礎(chǔ)（或地下室頂）與上部結(jié)構(gòu)之間增設(shè)隔震層，把整棟建筑分成上下兩部分，由于隔震層高度很矮，而側(cè)向剛度很小，一般僅有上部結(jié)構(gòu)剛度的1/50―1/150，這樣使上部剛度的基本周期延長到1.5s以上。地震時(shí)由于隔震層的剛度與上部結(jié)構(gòu)的剛度相差很大，整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的水平變形集中在隔震層，上部結(jié)構(gòu)的地震作用大大減少，基本為剛體運(yùn)動(dòng)，從而保護(hù)建筑物不破壞。本工程采用的隔震器為鉛芯橡膠隔震支座，隔震支座放置在柱子上，其形心與柱截面形心重合。

2.隔震構(gòu)造措施

隔震建筑構(gòu)造措施的關(guān)鍵是：保證地震時(shí)隔震層能發(fā)生相對(duì)位移。為此，隔震支座周圍一定范圍內(nèi)不應(yīng)有任何阻擋物體；隔震層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)要設(shè)隔離縫；隔震結(jié)構(gòu)與局部非隔震結(jié)構(gòu)要托開；通過隔震層的管道要用柔性接頭，具體做法如下：

2.1適應(yīng)隔震層變形的構(gòu)造

（1）如果隔震支座設(shè)置在地面標(biāo)高以下，沿建筑物四周均需設(shè)置一道隔震縫，建筑物懸挑部分與地面要脫開。

（2）在隔震層以上建筑物四周20cm距離內(nèi)不應(yīng)有任何與地相連的物體，以保證地震時(shí)隔震層有足夠的位移空間。

3.1樓梯處理

（1）建筑物外部的非隔震樓梯與隔震主體結(jié)構(gòu)必須分開，非隔震樓梯的扶手要與隔震部分扶手或欄桿斷開及錯(cuò)開，以防地震時(shí)阻礙位移或兩者發(fā)生碰撞。

4.1管道與避雷設(shè)備連接

（1）穿越隔震層上下的水管應(yīng)采用柔性連接。

（2）穿越隔震層的電氣、通信系統(tǒng)的配線應(yīng)采用繞曲柔性連接，并應(yīng)留有大于40cm的多余長度。

5.1排水與觀察

（1）隔震層底部應(yīng)設(shè)置排水系統(tǒng)，以防底部積水。

（2）在底層適當(dāng)位置設(shè)置4個(gè)隔震支座觀察洞，以便建筑使用期間對(duì)隔震支座進(jìn)行觀測、檢查。

6.1 隔震支座應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)有可靠的連接，隔震支座構(gòu)造及其安裝詳圖見圖1。

7.1 與隔震支座連接的梁、柱、墩等應(yīng)具有足夠的水平抗剪和豎向局部抗壓承載力，并采取可靠的構(gòu)造措施，如加密箍筋或配置網(wǎng)狀鋼筋。

8.1穿過隔震層的豎向管線（含柔性導(dǎo)線）應(yīng)符合下列要求：直徑較小的柔性管線在隔震層處應(yīng)預(yù)留足夠的伸展長度，其值不應(yīng)小于150mm，直徑較大的管道在隔震層應(yīng)采用柔性接頭，并能保證發(fā)生150mm以上的水平變形。構(gòu)造做法見圖2。

9.1隔震層所形成的縫隙可根據(jù)使用功能的要求，采用柔性材料封堵、填塞。

3.施工措施

3.1隔震器安裝施工要點(diǎn)

（1）預(yù)埋鋼板定位：用六根Ф16的螺紋鋼焊在12mm厚的鋼板上，用木模控制好混凝土柱的高度，把混凝土柱面抹平之后，在確保柱混凝土不空鼓的情況下，將預(yù)先焊好的鋼板平放在混凝土柱上，使其固定，鋼板的四邊與混凝土柱的四邊都對(duì)齊。

（2）安裝隔震墊連接板：固定好鋼板后，放上隔震墊下部的連接板，用電焊使鋼板四周都焊接。焊縫必須飽滿，符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

（3）安裝隔震墊及上部連接板：待電焊冷卻后放上隔震墊，安放上部連接板，再將已焊有6根螺紋鋼的鋼板與之焊接，隔震墊四周用泡沫板保護(hù)。

3.2支座安裝施工說明：

（1）支座底部的中心標(biāo)高偏差不大于5mm，平面位置的偏差不大于3mm。

（2）單個(gè)支座的傾斜度不大于1/300。

（3）安裝順序：a) 加工預(yù)埋螺栓和螺栓定位模板；b)安裝預(yù)埋螺栓和螺栓定位模板；c)澆注柱子混凝土，1小時(shí)后卸去定位模板；d) 柱頂不水平或標(biāo)高與設(shè)計(jì)有偏差，用1：1水平砂漿找平；e) 混凝土澆注14天后安裝隔震支座．先將隔震支座與上、下連接鋼板用螺栓連接好（連接鋼板與支座螺栓連接時(shí)），把下連接鋼板套進(jìn)柱子的預(yù)埋螺栓中，用螺帽擰緊。再將上部預(yù)埋螺栓穿入上連接鋼板孔中，用螺帽固定（上側(cè)加一固定螺帽），然后綁扎上部梁的鋼筋、支模，澆注混凝土；f)隔震支座連接板、螺栓外露部分及螺帽均應(yīng)采取防銹處理；g) 隔震建筑施工期間可設(shè)置必要的臨時(shí)支撐或連接，避免隔震層發(fā)生水平位移。

3.3 注意事項(xiàng)

（1）柱的施工垂直偏差控制在5mm以內(nèi)，以減少柱的附加內(nèi)力。

（2）自第五層起每施工一層均需觀察隔震支座的變形情況，并作好記錄。發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)同設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，以便采取相應(yīng)措施。

（3）房屋竣工后，對(duì)隔震墊定期進(jìn)行檢查維護(hù)，住戶不得隨意敲墻鑿洞，以免改變主體結(jié)構(gòu)的傳力路徑。

4.經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

經(jīng)過對(duì)該隔震樓的經(jīng)試設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)分析，采用該建筑結(jié)構(gòu)體系，節(jié)約了資源，在保持相同的抗震設(shè)防烈度的情況下，在中高烈度設(shè)防地區(qū)應(yīng)用節(jié)約了建筑成本，做到了節(jié)能降耗利廢，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在中高烈度設(shè)防的情況下，普通底部二層框架結(jié)構(gòu)的 建筑成本與隔震的底部兩層框架結(jié)構(gòu)相比，因建筑隔震后可降低一度設(shè)防，使得建筑的鋼筋用量大為減少，且構(gòu)件尺寸也相應(yīng)減少，扣除采用隔震技術(shù)增加的設(shè)備費(fèi)用，隔震后可降低造價(jià)100元/m2,但由于多出了一層大空間適用于商業(yè)的建筑面積，按照目前的價(jià)格可比住宅多收入至少1000元/m2，按照唐山市每年增加的商業(yè)面積100000 m2來計(jì)算，經(jīng)濟(jì)收入可增加人民幣1億元，因而經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。

5.結(jié)論

隔震技術(shù)的研究已有30多年的歷史，在我國，由于受經(jīng)濟(jì)條件的制約，砌體結(jié)構(gòu)型式在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)將普遍應(yīng)用。砌體結(jié)構(gòu)是脆性結(jié)構(gòu)，剛度大、強(qiáng)度低、延性差，抗震能力差。采用隔震技術(shù)，使建筑物的隔震周期有效地避開了建筑物的基本自震周期及場地的卓越周期，大大減少了上部結(jié)構(gòu)的地震作用，既可保障建筑物的安全耐久，又不過多增加造價(jià)。隔震技術(shù)作為抗震設(shè)計(jì)中的一種新的設(shè)計(jì)方法，將會(huì)有很好的發(fā)展前景。

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建筑隔震技術(shù)范文6

【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)某一定高度樓房來說，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)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長度進(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瑏肀ＷC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)問題。三是高層、超高層的自振周期都比較長，所以必須進(jìn)一步延長高層、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，具有較高的研究價(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