论文部分内容阅读
摘要：隔震技术在近些年得到了较快发展，隔震技术的核心装置是建筑物隔震橡胶支座，采用隔震技术是为延长建筑结构周期，如果遇到地震，隔震支座来承担建筑物结构变形，防止能量向建筑物上方传递，进而减小建筑物结构受到的影响。本文主要论述了橡胶隔震支座的构造和特征、一般抗震技术和隔震技术的区别、基础隔震技术原理。
关键词：超高层建筑;隔震橡胶支座;防震结构
1引言
地震是自然醒灾害，如果地震发生，人们会受到灾难性危害，所以，人们在降低地震灾害与预防地震方面有深入的研究，利用各种方法探索新的抗震技术。自基础隔震技术出现以后，基础隔震技术得到了迅速发展，并在隔震建筑物中得到了广泛运用。橡胶隔震支座是最常用的隔震结构装置之一，它主要含有铅芯橡胶支座、普通橡胶支座及高阻尼橡胶支座。铅芯橡胶支座所运用的橡胶材料是天然橡胶，结构里增加铅芯，水平方向的等效阻尼很大，有较强水平复位功能。普通橡胶支座所运用的橡胶材料是天然橡胶，其水平等效阻尼较小。高阻尼橡胶支座所运用的橡胶材料是高阻尼橡胶，其水平等效阻尼很大，通常为15%左右。隔震橡胶支座具有水平变形特性、竖向变形特性和拉伸特性。
2橡胶隔震支座的构造和特征
2.1橡胶隔震支座的构造
建筑物隔震橡胶支座有多层钢板与多层橡胶叠置而成，它们对应每座桥梁、每個建筑物要求不同，而有不同制造工艺、叠层结构及设计方案，进而满足需要的侧向变形、耐久性及垂直刚度。隔震结构中铅芯橡胶支座在我国隔震结构设计方面运用的非常广泛，它主要用于加固建筑工程、新建隔震结构、雨篷等支座。铅芯橡胶支座是天然橡胶支座中心附近竖直压入高纯度铅芯而制作的，它是利用内置铅芯剪切变形而发挥吸收和耗散地震能量。铅对塑形循环有良好的耐疲劳性，铅芯可以增加支座初始刚度，非常适合常态下运用。铅芯橡胶支座有着加工规范、构造简单、方便安装的特征。
2.2橡胶隔震支座的特征
铅芯橡胶支座有一些基本特性：可变水平刚度特性，在铅芯发生屈服之前支座的水平刚度很大，能够满足风荷载影响和微小地震的平时运用要求，遇到较大地震，铅芯会屈服，屈服之后支座刚度会减小，进而耗散地震的能量，使主体结构受到的影响变小;竖向承载特性，如果铅芯橡胶支座设计的非常合理，那么支座具有良好的竖向承载特征，该特征可以确保设计水平变形条件变化时其具有良好竖向承载能力。弹性复位能力，橡胶支座里的天然橡胶有着良好弹性，如果铅芯橡胶支座设计的十分合理，就可以确保支座水平出现变形过程中具有良好弹性复位功能;柔性连接特性，建筑物主体结构和子结构间是通过铅芯橡胶支座实现柔性连接，铅芯橡胶支座的实用性非常强，它在雨篷支座、连廊制作中运用的越来越多。隔震结构有许多优点，隔震体系可以保护非结构与结构构件和建筑物设施的安全性，使建筑物在地震以后可以继续使用。隔震结构可以减小建筑结构水平方向所地震的作用和影响，目前已经有很大工程经验与试验证明隔震能够让结构水平地震影响降低一半以上，尤其是在地震很少发生的地段，隔震结构的隔震效果会更好。隔震橡胶支座的抗低周期疲劳性能和抗臭氧老化、耐水性都很好，它的寿命可以达到90年左右，并有足够安全储备，隔震层可以在很多次的地震过程中自动进行复位，摩擦隔震体系就没有此功能。除此之外，施工和设计也十分方便，由于隔震橡胶支座配方和设计较合理，安全可靠度很高，建筑工程设防目标正常都可以提升一个等级。隔震建筑工程可以做到大震不失去运用功能，中震不发生损害，小震不坏的功能，它的潜在社会效益与经济效益都非常客观。
3一般抗震技术和隔震技术的区别
建筑隔震橡胶支座是目前基础隔震技术的一个高新技术产品，它把下部地基结构和上部建筑结构相隔离，因为隔震橡胶支座柔性很强、隔震层的刚度很小，在地震出现时，隔震层就会起到“隔”的作用，隔震层负责承受地震的移位动力，进而耗散或者隔离地震能量，减少或防止地震能量发生传输。以往传统抗震技术普遍具有“抗”的特点，地基和建筑物基础紧密连接在一起，因为地震作用影响，上部的建筑物结构产生运动，上部结构对地面作用力具有放大作用，因此，上部的建筑物结构需要承受较大地震破坏力，如果建筑物材料承载能力不能满足要求，建筑物会坍塌或破坏，导致地震灾害现象发生。所以，基础隔震技术已由“抗”转为“隔”，已经突破人们以往设计理念。
4基础隔震技术原理
建筑物地震反应谱能够充分证明基础隔震技术原理，结构周期和阻尼比是对建筑工程地震反映有着重要作用和影响的两个因素，普通非隔震的中层建筑物与低层建筑物周期很短、刚度角度，它们的基本周期多数在地震输入能力非常大的频段。所以，对应加速度的反应要多于地面运动，但是位移反应很小。若建筑物周期延长、阻尼保持不变，那么加速度的反应会迅速降低，然而位移反应增加。若结构阻尼不断加大，加速度的反映会连续减弱，位移反映大大降低。所以，利用隔震支座延长建筑结构周期，再加大结构阻尼，能够有效降低结构加速度反应。与此同时，给结构带来很大位移影响也是隔震支座隔震层提供的，上部建筑结构在地震发生过程中会出现接近平移运动，进而提高上部建筑结构安全度。
5隔震橡胶支座的实际运用
建筑隔震橡胶支座早在20世纪就充分表现出良好的隔震性能。20世纪末日本阪神地区发生过里氏7.2级地震，该地震造成了严重的损失，里地震震中35公里处的邮政大楼因为运用了基础隔震技术，整幢大楼机会未受任何影响。邮政大楼基础隔震技术具有良好的减震隔震效果，其周围地震危害程度高达震度7度。基础隔震技术是21实际最新的抗震技术，建筑隔震橡胶支座是跨世纪抗震产品。
6结束语
将隔震橡胶支座运用在隔震结构中时，要全面分析支座力学性能影响因素，通过组织压剪试验获得支座力学性能参数。因为铅会污染地理环境，使用铅芯隔震橡胶支座范围会受到管束，所以，利用高阻尼材料 隔震橡胶支座会是未来一个重要研究方向。目前我国地震带附件建筑物层数很高，隔震橡胶支座会是直径大于1300mm的隔震橡胶支座。
参考文献：
[1] 周倩南，傅昶彬.结合新规范分析我国高层隔震技术研究现状及新问题[J]. 四川建筑科学研究. 2011（04）
[2] 穆琳.高层建筑双层橡胶支座分段隔震技术研究[D]. 兰州理工大学 2013
关键词：超高层建筑;隔震橡胶支座;防震结构
1引言
地震是自然醒灾害，如果地震发生，人们会受到灾难性危害，所以，人们在降低地震灾害与预防地震方面有深入的研究，利用各种方法探索新的抗震技术。自基础隔震技术出现以后，基础隔震技术得到了迅速发展，并在隔震建筑物中得到了广泛运用。橡胶隔震支座是最常用的隔震结构装置之一，它主要含有铅芯橡胶支座、普通橡胶支座及高阻尼橡胶支座。铅芯橡胶支座所运用的橡胶材料是天然橡胶，结构里增加铅芯，水平方向的等效阻尼很大，有较强水平复位功能。普通橡胶支座所运用的橡胶材料是天然橡胶，其水平等效阻尼较小。高阻尼橡胶支座所运用的橡胶材料是高阻尼橡胶，其水平等效阻尼很大，通常为15%左右。隔震橡胶支座具有水平变形特性、竖向变形特性和拉伸特性。
2橡胶隔震支座的构造和特征
2.1橡胶隔震支座的构造
建筑物隔震橡胶支座有多层钢板与多层橡胶叠置而成，它们对应每座桥梁、每個建筑物要求不同，而有不同制造工艺、叠层结构及设计方案，进而满足需要的侧向变形、耐久性及垂直刚度。隔震结构中铅芯橡胶支座在我国隔震结构设计方面运用的非常广泛，它主要用于加固建筑工程、新建隔震结构、雨篷等支座。铅芯橡胶支座是天然橡胶支座中心附近竖直压入高纯度铅芯而制作的，它是利用内置铅芯剪切变形而发挥吸收和耗散地震能量。铅对塑形循环有良好的耐疲劳性，铅芯可以增加支座初始刚度，非常适合常态下运用。铅芯橡胶支座有着加工规范、构造简单、方便安装的特征。
2.2橡胶隔震支座的特征
铅芯橡胶支座有一些基本特性：可变水平刚度特性，在铅芯发生屈服之前支座的水平刚度很大，能够满足风荷载影响和微小地震的平时运用要求，遇到较大地震，铅芯会屈服，屈服之后支座刚度会减小，进而耗散地震的能量，使主体结构受到的影响变小;竖向承载特性，如果铅芯橡胶支座设计的非常合理，那么支座具有良好的竖向承载特征，该特征可以确保设计水平变形条件变化时其具有良好竖向承载能力。弹性复位能力，橡胶支座里的天然橡胶有着良好弹性，如果铅芯橡胶支座设计的十分合理，就可以确保支座水平出现变形过程中具有良好弹性复位功能;柔性连接特性，建筑物主体结构和子结构间是通过铅芯橡胶支座实现柔性连接，铅芯橡胶支座的实用性非常强，它在雨篷支座、连廊制作中运用的越来越多。隔震结构有许多优点，隔震体系可以保护非结构与结构构件和建筑物设施的安全性，使建筑物在地震以后可以继续使用。隔震结构可以减小建筑结构水平方向所地震的作用和影响，目前已经有很大工程经验与试验证明隔震能够让结构水平地震影响降低一半以上，尤其是在地震很少发生的地段，隔震结构的隔震效果会更好。隔震橡胶支座的抗低周期疲劳性能和抗臭氧老化、耐水性都很好，它的寿命可以达到90年左右，并有足够安全储备，隔震层可以在很多次的地震过程中自动进行复位，摩擦隔震体系就没有此功能。除此之外，施工和设计也十分方便，由于隔震橡胶支座配方和设计较合理，安全可靠度很高，建筑工程设防目标正常都可以提升一个等级。隔震建筑工程可以做到大震不失去运用功能，中震不发生损害，小震不坏的功能，它的潜在社会效益与经济效益都非常客观。
3一般抗震技术和隔震技术的区别
建筑隔震橡胶支座是目前基础隔震技术的一个高新技术产品，它把下部地基结构和上部建筑结构相隔离，因为隔震橡胶支座柔性很强、隔震层的刚度很小，在地震出现时，隔震层就会起到“隔”的作用，隔震层负责承受地震的移位动力，进而耗散或者隔离地震能量，减少或防止地震能量发生传输。以往传统抗震技术普遍具有“抗”的特点，地基和建筑物基础紧密连接在一起，因为地震作用影响，上部的建筑物结构产生运动，上部结构对地面作用力具有放大作用，因此，上部的建筑物结构需要承受较大地震破坏力，如果建筑物材料承载能力不能满足要求，建筑物会坍塌或破坏，导致地震灾害现象发生。所以，基础隔震技术已由“抗”转为“隔”，已经突破人们以往设计理念。
4基础隔震技术原理
建筑物地震反应谱能够充分证明基础隔震技术原理，结构周期和阻尼比是对建筑工程地震反映有着重要作用和影响的两个因素，普通非隔震的中层建筑物与低层建筑物周期很短、刚度角度，它们的基本周期多数在地震输入能力非常大的频段。所以，对应加速度的反应要多于地面运动，但是位移反应很小。若建筑物周期延长、阻尼保持不变，那么加速度的反应会迅速降低，然而位移反应增加。若结构阻尼不断加大，加速度的反映会连续减弱，位移反映大大降低。所以，利用隔震支座延长建筑结构周期，再加大结构阻尼，能够有效降低结构加速度反应。与此同时，给结构带来很大位移影响也是隔震支座隔震层提供的，上部建筑结构在地震发生过程中会出现接近平移运动，进而提高上部建筑结构安全度。
5隔震橡胶支座的实际运用
建筑隔震橡胶支座早在20世纪就充分表现出良好的隔震性能。20世纪末日本阪神地区发生过里氏7.2级地震，该地震造成了严重的损失，里地震震中35公里处的邮政大楼因为运用了基础隔震技术，整幢大楼机会未受任何影响。邮政大楼基础隔震技术具有良好的减震隔震效果，其周围地震危害程度高达震度7度。基础隔震技术是21实际最新的抗震技术，建筑隔震橡胶支座是跨世纪抗震产品。
6结束语
将隔震橡胶支座运用在隔震结构中时，要全面分析支座力学性能影响因素，通过组织压剪试验获得支座力学性能参数。因为铅会污染地理环境，使用铅芯隔震橡胶支座范围会受到管束，所以，利用高阻尼材料 隔震橡胶支座会是未来一个重要研究方向。目前我国地震带附件建筑物层数很高，隔震橡胶支座会是直径大于1300mm的隔震橡胶支座。
参考文献：
[1] 周倩南，傅昶彬.结合新规范分析我国高层隔震技术研究现状及新问题[J]. 四川建筑科学研究. 2011（04）
[2] 穆琳.高层建筑双层橡胶支座分段隔震技术研究[D]. 兰州理工大学 2013