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【摘 要】 本文主要针对建筑结构防震技术的类型、建筑结构的主要隔震舉措以及消能减震技术进行简要分析,仅供参考。
【关键词】 建筑结构设计;隔震;消能减震
一、建筑结构防震技术的类型
目前,在建筑构造防震技能中最多见的技能主要有两种类型,一种类型是传统的“刚性抗震”,即是经过进步建筑构造的强度,到达抗损坏才能意图的规划办法。在这种规划前提下,规划师能够经过进步建筑构造的强度,进步构造的抗变形才能,一起还能够经过塑性规划,到达进步构造延性以及防坍毁的才能。另一种类型是“柔性防震”即是消能减震以及隔震技能,经过这两种技能将冲击从“硬抵抗”转为“软消除”。“隔震”即是将地震进行阻隔,即是在建筑物的根底部位、底部或许上下部构造间设置阻尼设备、隔震器等设备构成的能够进行全体复位的隔震层,其意图是为了延长全部建筑构造体系的固有振动周期,下降对上部构造地震能量的输人,进而到达防震的意图。消能减震指的是构造设置能量耗散设备,经过能量耗散设备的相对变形和能量耗散供给附加阻尼,耗费输人构造能量,进而到达预期的防震需求。“柔性防震”的这两种规划类型都是经过特别的设备,削减输人到结构中的地震能量,下降地震对建筑物的影响以及上部结构对地震能量的呼应,到达防震的意图。
二、建筑结构的主要隔震举措
1、建筑物地基使用特殊材料隔震
建筑物基础隔震,关键是将隔震层变成一个柔性底层,削减地震时的地震波,进一步降低地震对建筑物的破坏。以前的手段是在建筑物的基础部分交替铺上粘土以及砂粒,或者直接铺上粘土或砂粒垫层。在中国的建筑厉史上,曾有人用糯米作为原材料在建筑物的基础部分放置垫层,以此降低地震力的破坏作用。近几年来相关部门在这方面的探究已经获得了突破性发展,以沥青作为原料探究出一种比较特殊的材料,用它来设立隔震层效果最佳。
2、建筑物基础设立隔震设施减震
这一种隔震举措关键是在建筑物的基础和上部建筑间设立特殊设备,降低地震向上传送,最高可降低地震对建筑物传送能量的三分之二,可是,这种举措的弊端是不适合用在高层建筑,由于在高层建筑,设立这种设备会延长建筑结构本身的自振周期,不能起到降低地震对建筑物破坏的目的。一般使用的办式有:粘弹性隔震、摩擦滑移隔震、等几种,常见的装备有橡胶垫、由橡胶和薄钢板相间层叠组成的隔震支座等。期中隔震支座应具有不少于60年的设计工作寿命,在施工安装时应符合《建筑隔震橡胶支座》JG118—2000的相关规定。
3、隔震设计方法
3.1隔震层布置
设计竖向受力构件截面的办法:初选竖向受力构件截面的规范为增大系数乘以竖向荷载发生的压力,乘以增大系数的原因是在地震效果下,增大了竖向受力构件的轴力。该原理为抗震规划之初,截面的选择办法。在隔震规划中,隔震支座的承载力规划值的地震效应组合应当选择罕遇地震,这是与竖向受力构件的差异所在。
对中低层构造进行隔震设计中,我们仍然能够选择竖向荷载发生的压力值乘以增大系数为隔震支座的支座均匀压应力设计值,这是由于,在此类构造中,水平地震效果的绝对操控效果一般不明显。可是该办法不适用于超高层隔震构造设计,在超高层隔震结构中,地震效果的效果一般很大,在地震效果下以及物地震效果时,隔震支座处的竖向内力改变明显,假如仍然沿袭上述办法,会形成重复紊乱的调整隔震支座的表象,不能有效的进行隔震设计,浪费了大量的精力和时刻。一般选择以下办法进行隔震支座的设计:
水平地震效果最少下降为本来的1/2,这是隔震建筑的需求,许多工程实例显现,虽然隔震构造在超高层中的减震效果没有在中低层构造中好,超高层构造的水平地震效果也可以下降到本来的0.33以下。根据这个原理,关于超高层的构造,在进行隔震层上部构造的建模过程中,输入构造的罕遇地震效果应为本来的0.33至0.5,由此得到的构造底部的竖向反力,隔震支座轴力规划值可挑选该核算值。在风荷载、地基微轰动的效果下,可以确保构造的安稳,挑选隔震层抗风设备的根据为该高层构造在风荷载(在20-30年一遇)的基底剪力核算值,一起设置阻尼较大的设备如铅芯橡胶隔震支座在隔震层边角处,这样做的意图是避免在罕遇地震效果下,隔震层的位移和扭矩太大。
预埋钢板及配件、衔接板的规划是隔震支座规划的主要内容,隔震支座的衔接。作为隔震支座重要构成的衔接钢板。隔震支座的传力进程为:经过衔接板的螺栓,将作用在隔震支座上的剪力传到预埋钢板,再经过牢靠的衔接件(预埋锚杆或锚筋)将力传到周围的梁柱(或墙)。翻开螺栓,即可替换隔震支座。该方法,不仅确保了牢靠衔接,还使替换支座简略可行。
3.2分析验算。
隔震支座应力、地震作用下的层间剪力、隔震层位移验算,层间位移、风荷载下的构造稳定性验算、构造顶部加速度减震作用的剖析等均应该做罕遇地震下的验算剖析。为了使得构造的抗倾覆稳定性满足要求,有必要确保隔震层位移验算以及隔震支座应力一定要满足要求。
三、消能减震技术
经过附加耗能阻尼器的非线性迟滞阻尼或阻尼器削减能量消耗降低地震对构造形成的影响,以维护主体构造不被损坏或仅仅发作较小的损坏。能量耗散组件主要由能量耗散器、墙体、斜撑梁等构件构成。能量耗散器主要有位移有关型能量耗散器、速度有关性能量耗散器等类型。位移有关型能量耗散器主要有金属屈从能量耗散器与冲突能量耗散器;速度有关性能量耗散器主要有就弹性能量耗散器与就滞性能量耗散器。
消能减震技能具有诸多长处:能量耗散组件不支持构造,即使在地震时能量耗散组件发作塑性变形,也不会对构造的承重状况形成影响,这样,主体构造就等于遭到了非构造构件的维护,而且能量耗散组件和隔震支座比较更简单替换;消能减震技能还不会遭到构造类型的约束,适合各种各样的延性构造,可用于新建的建筑和抗震加固建筑。运用消能减震技能能够有用地下降地震作用下构造的位移以及加速度呼应。研究发现,只要能够将消能减震设备应用于构造,不但能够有用下降地震时构造的地震反应,同时还能够大大下降地震对构造形成的水平方向以及竖向的作用,这即是消能减震技能差异于隔震技能的特征。
在结构设计上,隔震技能与消能减震技能还存在别的的差异,例如,在核算运用隔震技能上部结构的抗震核算时,可以依照下降今后水平方向影响系数的最大值进行核算,也就是说,核算水平地震的地震烈度时可以依照水平方向的减震系数下降1.5°或许0.5°进行核算运用消能减震技能进行抗震核算时就不能下降地震的烈度。此外,有关标准还规定无论是运用隔震技能仍是效能减震技能设计的结构,其上部结构采纳抗震结构的办法可以恰当下降,可是下降的幅度一定要小于1°。
四、结束语
地震给人们带来巨大的灾难,严重威胁着人们的生命财产安全,随着城市化进程的发展,越来越多的超高层建筑屹立于城市之中,对超高层建筑进行隔震设计是十分必要的,隔震层的设计应该根据建筑的具体情况进行,满足规范的要求。
参考文献:
[1]王雪鹏.新型隔震装置及框剪结构的隔震优化设计研究[D].青岛理工大学,2014.
[2]刘保战.浅谈建筑结构防震技术[J].科技创新与应用,2014,09:231.
[3]王丽.建筑结构隔震减震措施分析[J].江西建材,2014,04:44+47.
[4]魏鸣镝.消能减震支撑对建筑物结构振型的作用[J].四川建筑,2014,02:126-128.
[5]朱明.论工业与民用建筑结构抗震设计的相关研究[J].四川建筑,2014,02:166-167.
【关键词】 建筑结构设计;隔震;消能减震
一、建筑结构防震技术的类型
目前,在建筑构造防震技能中最多见的技能主要有两种类型,一种类型是传统的“刚性抗震”,即是经过进步建筑构造的强度,到达抗损坏才能意图的规划办法。在这种规划前提下,规划师能够经过进步建筑构造的强度,进步构造的抗变形才能,一起还能够经过塑性规划,到达进步构造延性以及防坍毁的才能。另一种类型是“柔性防震”即是消能减震以及隔震技能,经过这两种技能将冲击从“硬抵抗”转为“软消除”。“隔震”即是将地震进行阻隔,即是在建筑物的根底部位、底部或许上下部构造间设置阻尼设备、隔震器等设备构成的能够进行全体复位的隔震层,其意图是为了延长全部建筑构造体系的固有振动周期,下降对上部构造地震能量的输人,进而到达防震的意图。消能减震指的是构造设置能量耗散设备,经过能量耗散设备的相对变形和能量耗散供给附加阻尼,耗费输人构造能量,进而到达预期的防震需求。“柔性防震”的这两种规划类型都是经过特别的设备,削减输人到结构中的地震能量,下降地震对建筑物的影响以及上部结构对地震能量的呼应,到达防震的意图。
二、建筑结构的主要隔震举措
1、建筑物地基使用特殊材料隔震
建筑物基础隔震,关键是将隔震层变成一个柔性底层,削减地震时的地震波,进一步降低地震对建筑物的破坏。以前的手段是在建筑物的基础部分交替铺上粘土以及砂粒,或者直接铺上粘土或砂粒垫层。在中国的建筑厉史上,曾有人用糯米作为原材料在建筑物的基础部分放置垫层,以此降低地震力的破坏作用。近几年来相关部门在这方面的探究已经获得了突破性发展,以沥青作为原料探究出一种比较特殊的材料,用它来设立隔震层效果最佳。
2、建筑物基础设立隔震设施减震
这一种隔震举措关键是在建筑物的基础和上部建筑间设立特殊设备,降低地震向上传送,最高可降低地震对建筑物传送能量的三分之二,可是,这种举措的弊端是不适合用在高层建筑,由于在高层建筑,设立这种设备会延长建筑结构本身的自振周期,不能起到降低地震对建筑物破坏的目的。一般使用的办式有:粘弹性隔震、摩擦滑移隔震、等几种,常见的装备有橡胶垫、由橡胶和薄钢板相间层叠组成的隔震支座等。期中隔震支座应具有不少于60年的设计工作寿命,在施工安装时应符合《建筑隔震橡胶支座》JG118—2000的相关规定。
3、隔震设计方法
3.1隔震层布置
设计竖向受力构件截面的办法:初选竖向受力构件截面的规范为增大系数乘以竖向荷载发生的压力,乘以增大系数的原因是在地震效果下,增大了竖向受力构件的轴力。该原理为抗震规划之初,截面的选择办法。在隔震规划中,隔震支座的承载力规划值的地震效应组合应当选择罕遇地震,这是与竖向受力构件的差异所在。
对中低层构造进行隔震设计中,我们仍然能够选择竖向荷载发生的压力值乘以增大系数为隔震支座的支座均匀压应力设计值,这是由于,在此类构造中,水平地震效果的绝对操控效果一般不明显。可是该办法不适用于超高层隔震构造设计,在超高层隔震结构中,地震效果的效果一般很大,在地震效果下以及物地震效果时,隔震支座处的竖向内力改变明显,假如仍然沿袭上述办法,会形成重复紊乱的调整隔震支座的表象,不能有效的进行隔震设计,浪费了大量的精力和时刻。一般选择以下办法进行隔震支座的设计:
水平地震效果最少下降为本来的1/2,这是隔震建筑的需求,许多工程实例显现,虽然隔震构造在超高层中的减震效果没有在中低层构造中好,超高层构造的水平地震效果也可以下降到本来的0.33以下。根据这个原理,关于超高层的构造,在进行隔震层上部构造的建模过程中,输入构造的罕遇地震效果应为本来的0.33至0.5,由此得到的构造底部的竖向反力,隔震支座轴力规划值可挑选该核算值。在风荷载、地基微轰动的效果下,可以确保构造的安稳,挑选隔震层抗风设备的根据为该高层构造在风荷载(在20-30年一遇)的基底剪力核算值,一起设置阻尼较大的设备如铅芯橡胶隔震支座在隔震层边角处,这样做的意图是避免在罕遇地震效果下,隔震层的位移和扭矩太大。
预埋钢板及配件、衔接板的规划是隔震支座规划的主要内容,隔震支座的衔接。作为隔震支座重要构成的衔接钢板。隔震支座的传力进程为:经过衔接板的螺栓,将作用在隔震支座上的剪力传到预埋钢板,再经过牢靠的衔接件(预埋锚杆或锚筋)将力传到周围的梁柱(或墙)。翻开螺栓,即可替换隔震支座。该方法,不仅确保了牢靠衔接,还使替换支座简略可行。
3.2分析验算。
隔震支座应力、地震作用下的层间剪力、隔震层位移验算,层间位移、风荷载下的构造稳定性验算、构造顶部加速度减震作用的剖析等均应该做罕遇地震下的验算剖析。为了使得构造的抗倾覆稳定性满足要求,有必要确保隔震层位移验算以及隔震支座应力一定要满足要求。
三、消能减震技术
经过附加耗能阻尼器的非线性迟滞阻尼或阻尼器削减能量消耗降低地震对构造形成的影响,以维护主体构造不被损坏或仅仅发作较小的损坏。能量耗散组件主要由能量耗散器、墙体、斜撑梁等构件构成。能量耗散器主要有位移有关型能量耗散器、速度有关性能量耗散器等类型。位移有关型能量耗散器主要有金属屈从能量耗散器与冲突能量耗散器;速度有关性能量耗散器主要有就弹性能量耗散器与就滞性能量耗散器。
消能减震技能具有诸多长处:能量耗散组件不支持构造,即使在地震时能量耗散组件发作塑性变形,也不会对构造的承重状况形成影响,这样,主体构造就等于遭到了非构造构件的维护,而且能量耗散组件和隔震支座比较更简单替换;消能减震技能还不会遭到构造类型的约束,适合各种各样的延性构造,可用于新建的建筑和抗震加固建筑。运用消能减震技能能够有用地下降地震作用下构造的位移以及加速度呼应。研究发现,只要能够将消能减震设备应用于构造,不但能够有用下降地震时构造的地震反应,同时还能够大大下降地震对构造形成的水平方向以及竖向的作用,这即是消能减震技能差异于隔震技能的特征。
在结构设计上,隔震技能与消能减震技能还存在别的的差异,例如,在核算运用隔震技能上部结构的抗震核算时,可以依照下降今后水平方向影响系数的最大值进行核算,也就是说,核算水平地震的地震烈度时可以依照水平方向的减震系数下降1.5°或许0.5°进行核算运用消能减震技能进行抗震核算时就不能下降地震的烈度。此外,有关标准还规定无论是运用隔震技能仍是效能减震技能设计的结构,其上部结构采纳抗震结构的办法可以恰当下降,可是下降的幅度一定要小于1°。
四、结束语
地震给人们带来巨大的灾难,严重威胁着人们的生命财产安全,随着城市化进程的发展,越来越多的超高层建筑屹立于城市之中,对超高层建筑进行隔震设计是十分必要的,隔震层的设计应该根据建筑的具体情况进行,满足规范的要求。
参考文献:
[1]王雪鹏.新型隔震装置及框剪结构的隔震优化设计研究[D].青岛理工大学,2014.
[2]刘保战.浅谈建筑结构防震技术[J].科技创新与应用,2014,09:231.
[3]王丽.建筑结构隔震减震措施分析[J].江西建材,2014,04:44+47.
[4]魏鸣镝.消能减震支撑对建筑物结构振型的作用[J].四川建筑,2014,02:126-128.
[5]朱明.论工业与民用建筑结构抗震设计的相关研究[J].四川建筑,2014,02:166-167.