第十五讲建筑隔震与消能减震设计规定
一、隔震与消能减震是减轻建
筑结构地震灾害的新技术
地震释放的能量以震动波为载体向地球表面传播。
通常的建筑物因和基础牢牢地连接在一起，地震波携带的能量通过基础传递到上部结构，进入到上部结构的能量被转化为结构的动能和变形能。在此过程中，当结构的总变形能超越了结构自身的某种承受极限时，建筑物便发生损坏甚至倒塌。
1、什么是房屋结构的“隔震设计”
《隔震》，即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。地震时，隔震结构的震动和变形均可只控制在较轻微的水平，从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。表15.1列出了隔震设计和传统设计在设计理念上的区别。
表 15.1 隔震房屋和抗震房屋设计理念对比
隔震器的作用是支承建筑物重量、调频滤波，阻尼器的作用是消耗地震能量、控制隔震层变形。隔震器的类型很多。目前，在我国比较成熟的是“橡胶隔震支座”。因此，本《规范》所指隔震器系指橡胶隔震支座（规范12.1.1条注1）。在隔震设计中采用其他类型隔震器时，应作专门研究。
2、什么是房屋建筑的“消能减震设计”
在建筑物的抗侧力结构中设置消能部件（由阻尼器、连接支撑等组成），通过阻尼器局部变形提供附加阻尼，吸收与消耗地震能量。这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。
采用消能减震设计时，输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部分则转换为结构的动能和变形能。这样，也可以达到降低结构地震反应的目的。阻尼器有粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器、电流变、磁流变阻尼器等。
3、隔震和消能减震设计的主要优点
隔震体系能够减小结构的水平地震作用，已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明：“隔震”一般可使结构的水平地震作用降低60％左右，从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏，提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增加震后建筑物继续使用的能力。
采用消能方案可以减少结构在风作用下的位移已是公认的事实，对减少结构水平和竖向地震反应也是有效的。
4、隔震和消能减震设计的适用范围
1)、隔震设计的适用范围
规范12.1.3条对隔震结构提出了一些使用要求。根据研究：
隔震结构主要用于体型基本规则的低层和多层建筑结构。日本和美国的经验表明，不隔震时基本周期小于1.0秒的建筑结构减震效果与经济性均最好，对于高层建筑效果较差。
国外对隔震建筑工程的较多考察资料表明：硬土场地较适合于隔震建筑；软弱场地滤掉了地震波的中高频分量，延长结构的周期有可能增大而不是减小其地震反应。墨西哥地震就是一个典型的例子。日本“隔震结构设计技术标准”（草案）规定，隔震建筑适用于一、二类场地。我国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的反应谱周期均较小，故都可建造隔震建筑。
隔震设计中对风荷载和其他非地震作用的水平荷载给予一些限制（规范12.1.3条3款）是为了保证隔震结构具有可靠的抗倾覆能力。
就使用功能而论，隔震结构可用于：医院、银行、保险、通讯、警察、消防、电力等重要建筑；首脑机关、指挥中心以及放置贵重设备、物品的房屋；图书馆和纪念性建筑；一般工业与民用建筑；建筑物的抗震加固。
2)、消能设计的适用范围
消能部件的置入，不改变主体承载结构的体系，又可减少结构的水平和竖向地震作用，不受结构类型和高度的限制，在新建和建筑抗震加固中均可采用。
二、隔震与消能减震设计要求
1、设计方案
建筑结构的隔震和消能减震设计，应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，与建筑抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后，确定其设计方案。
隔震与消能减震设计第一次纳入我国《建筑抗震设计规范》，为积极、稳妥起见，应认真做好方案比较、论证工作。
2、设防目标
采用隔震和消能减震设计的房屋建筑，其抗震设防目标应高于抗震建筑。（规范第
3.8.2条）。
1)、在水平地震方面，本章表15.2、15.4及规范第12.2.6、12.2.9条等保证了隔震结构具有比抗震结构至少高0.5个设防烈度的抗震安全储备。
2)、规范规定：消能减震结构的层间弹塑性位移角限值宜大于1/80。提高了对框架及多高层钢结构等的弹塑性层间位移角限值要求。
3、隔震与消能部件
设计文件上应注明对隔震部件和消能部件的性能要求；隔震和消能减震部件的设计参数和耐久性应由试验确定；并在安装前对工程中所用各种类型和规格的消能部件原型进行抽样检测，每种类型和每一规格的数量部应少于3 个，抽样检测的合格率应为100%；设置隔震和消能减震部件的部位，除按计算确定外，应采取便于检查和替换的措施。
消能部件应对结构提供足够的附加阻尼，尚应根据其结构类型分别符合本规范相应章节的设计要求。
三、 隔震设计要点
本规范隔震设计条文提出了分部设计法和水平向减震系数，在设计方法上建立起了一座联系抗震设计和隔震设计之间的桥梁，力图使设计人员已经熟悉的抗震设计知识、抗震技术在隔震设计中得到应用，这是本规范的重大特色。
1、分部设计方法
把整个隔震结构体系分成上部结构（隔震层以上结构）、隔震层、隔震层以下结构和基础四部分，分别进行设计。
2、上部结构设计
应用“水平向减震系数”设计上部结构。
1)、水平向减震系数概念
公式（15.1）及其符号解释，描述了本《规范》提出的“水平向减震系数”概念。
7.0/)(max i ψψ= （15.1-1）
i gi i Q Q /=ψ （15.1-2）
其中
ψ——水平向减震系数。
max )(i ψ——设防烈度下，相应于结构隔震与非隔震时各层层间剪力比的
最大值。
i ψ——设防烈度下，结构隔震时第i 层层间剪力与非隔震时第i 层层
间剪力比的最大值。
gi Q ——设防烈度下，结构隔震时第i 层层间剪力。
i Q ——设防烈度下，结构非隔震时第i 层层间剪力。
2)、水平向减震系数计算与取值
计算水平向减震系数的结构简图可可采用剪切型结构模型（图15.1）；当上部结构的质心与隔震层刚度中心不重和时，宜计入扭转变形的影响。
分析对比结构隔震与非隔震两种情况下各层最大层间剪力，宜采用多遇地震下的时程分析。输入地震波的反应谱特性和数量，应符合本规范5.1.2条规定。计算结果宜取其平均值。当处于发震断层10km 以内时，若输入
地震波未考虑近场影响，对甲乙类建筑，计
算结果尚应乘以近场影响系数：5km 以内取
1.5，5～10km 取1.25。
砌体结构及基本周期与其相当的结构可
按附录L 简化计算。
当结构隔震后各层最大层间剪力与非隔
震时对应层最大层间剪力的比值不大于表15.2
中第一行各栏的数值时，可按该表确定水平向
减震系数。
表 15.2 层间剪力最大比值与水平向减震系数的对应关系
减震系数计算和取值涉及上部结构的安全，涉及《规范》规定的隔震结构抗震设防目
标的实现。因此，减震系数不应取得比表15.2列出的值低。
3)、上部结构水平地震作用计算—水平向减震系数应用
①、水平地震影响系数的最大值可取本规范 5.1.4条规定的水平地震影响系数最大值（即，非隔震时的值）和水平向减震系数的乘积。
水平向减震系数不宜低于0.25,且隔震后结构的总水平地震作用不得低于非隔震时6度设防的总水平地震作用。
②、隔震后，地震时上部结构基本处于平动状态。因此，上部结构水平地震作用沿高度可采用矩形分布。
4)、上部结构竖向地震作用计算
9度和8度且水平向减震系数为0.25时，上部结构应进行竖向地震作用计算；8度且水平向减震系数不大于0.5时，宜进行竖向地震作用计算。
竖向地震作用标准值F Evk ，8度和9度时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%和40%。各楼层可视为质点，按本规范（5.3.1-2）式计算其竖向地震作用标准值沿高度的分布。
5)、隔震及构造措施
图 15.1 隔震结构计算简?eq k h m n m n-1
①、隔震建筑应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生大变形的下列措施：
上部结构的周边应设置防震缝，缝宽不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移值的1.2倍；
上部结构（包括与其相连的任何构件）与地面（包括地下室和与其相连的构件）之间，应设置明确的水平隔离缝；当设置水平隔离缝确有困难时，应设置可靠的水平滑移垫层；
在走廊、楼梯、电梯等部位，应无任何障碍物。
②、丙类建筑上部结构的抗震措施，当水平向减震系数为0.75时不应降低非隔震时的要求；水平向减震系数不大于0.50时，可适当降低本规范有关章节对非隔震建筑的要求，但与抵抗竖向地震作用有关的抗震构造措施不应降低。
③、砌体结构按本规范附录L采取抗震构造措施。
④、钢筋混凝土结构
柱和墙肢的轴压比控制仍应按非隔震的有关规定采用。其他计算和构造措施要求，可按表15.3划分抗震等级，再按本规范6章的有关规定采用。
3、隔震层设计
1)、隔震层布置
隔震层设计应根据预期的水平向减震系数和位移控制要求，选择适当的隔震支座、阻尼器以及抵抗地基微震动与风荷载提供初刚度的部件组成隔震层。
隔震层位置宜设置在第一层以下部位。当位于第一层及以上时，结构体系的特点与普通隔震结构可有较大差异，隔震层以下的结构设计计算也更复杂，需作专门研究。隔震层的平面布置应力求具有良好的对称性，以提高分析计算结果的可靠性。
2)、隔震支座竖向承载力验算
隔震支座应进行竖向承载力验算。隔震层设计原则是罕遇地震不坏。
橡胶隔震支座平均压应力限值和拉应力规定是隔震层承载力设计的关键。《规范》规定：隔震支座在永久荷载和可变荷载作用下组合的竖向平均压应力设计值不应超过表15.4列出的限值。在罕迂地震作用下，不宜出现拉应力。
表15.4 橡胶隔震支座平均压应力限值
注：1．对需验算倾覆的结构，平均压应力设计值应包括水平地震作用效应组合；对需进行竖向地震作用计算的结构，
平均压应力设计值应包括竖向地震作用效应组合；
2．当橡胶支座的第二形状系数小于5.0时，应降低平均压应力限值：不小于4时，降低20%，小于4不小于3时，降低40%；
3. 有效直径小于300mm 的橡胶支座，其平均压应力限值对丙类建筑为12Mpa 。
隔震支座的基本性能之一是“稳定地支承建筑物重力”。通过规定表15.4列出的平均
压应力限值，保证了隔震层在罕遇地震时的强度及稳定性，并以此初步选取隔震支座的直径。
根据Haringx 弹性理论，按屈曲要求，以压缩荷载下使叠层橡胶的水平刚度为零的压应力作为屈曲应力σcr ，该屈曲应力取决于橡胶的硬度、钢板厚度与橡胶厚度的比值、第一形状系数S 1和第二形状系数S 2等。
通常，隔震支座中间钢板厚度是单层橡胶厚度之半，比值取为0.5。对硬度为30～60共七种橡胶，以及s 1=11、13、15、17、19、20和s 2＝3、4、5、6、7，累计210种组合进行了计算。结果表明：满足S 115≥、S 25≥且橡胶硬度不小于40时,最小的屈曲应力值为34.0Mpa 。考虑橡胶支座在罕遇地震下发生容许
的最大剪切变形（0.55D ，D —支座有效直径，
(式15.3-1)）后，取支座上下表面垂直投影的
重叠部分作为有效受压面积（图15.2），以该
有效受压面积的平均压应力达到屈曲应力作为
控制橡胶隔震支座在罕遇地震时保持稳定的条
件，则得本条规定的最大平均压应力
σmax ＝0.45σcr =15.3MPa 。 (15.2)
对S 2<5且橡胶硬度不小于40的支座，
当S 2=4.0时，σmax =12.1Mpa ；
S 2=3.0时， σmax =9.3Mpa 规定隔震支座中不宜出现拉应力，主要考虑了下列三个因素：
①、橡胶受拉后内部出现损伤，降低了支座的弹性性能。
②、隔震层中支座出现拉应力，意味着上部结构存在倾覆危险。
③、橡胶隔震支座在拉伸应力下滞回特性的实物实验尚不充分。
3)、罕遇地震下隔震支座水平位移验算
隔震支座在罕迂地震作用下的水平位移应符合下列要求：
图15.2
u i ≤[u i ] （15.3-1）
u i =βi u c （15.3-2）
式中 u i —罕迂地震作用下第i 个隔震支座的水平位移；
[u i ]—第i 个隔震支座水平位移限值，不应超过该支座有效直径的0.55倍和支座橡
胶总厚度的3.0倍二者的较小值；
u c —罕迂地震下隔震层质心处或不考虑扭转时的水平位移；
βi —隔震层扭转影响系数，应取考虑扭转和不考虑扭转时支座计算位移的比值，
当上部结构质心与隔震层刚度中心在两个主轴方向均无偏心时，边支座的扭
转影响系数不应小于1.15。
4)、隔震支座水平剪力计算
隔震支座的水平剪力应根据隔震层在罕遇地震下的水平剪力按各隔震支座的水平刚度进行分配。
5)、隔震层力学性能计算
设计者从橡胶隔震支座产品性能获得的是单个支座力学特性。然而，在水平向减震系数及罕遇地震下隔震支座水平位移计算中，需要用到的可能是隔震层的力学性能。 设，隔震层中隔震支座和单独设置的阻尼器的总数为n 。
k j 、ζj —第j 个隔震支座、阻尼器的水平刚度、阻尼比。
k h 、ζeq —隔震层的等效水平刚度、等效阻尼比。
由单质点系统复阻尼理论
按隔震层特性，有 mu
i k u eq h ()++=120ζ 按隔震支座特性，有 mu i k u j j n j ()++==∑1201ζ
等价条件 ()()12121+=
+=∑ζζeq h j j j n i k i k 令实部相等，得隔震层等效水平刚度
k k
h j j n ==∑1
（15.4-1） 令虚部相等，得隔震层等效阻尼比 ζζeq j j
j n h k k =
=∑1 （15.4-2）
6)、隔震部件的性能要求 ①、隔震支座承载力、极限变形与耐久性能应符合《建筑隔震橡胶支座》产品标准（JG 118—2000）要求；
②、隔震支座在表15.4所列压力下的极限水平变位；应大于有效直径的0.55倍和支座橡胶总厚度3倍二者的较大值。
③、在经历相应设计基准期的耐久试验后，刚度、阻尼特性变化不超过初期值的±20%；徐变量不超过支座橡胶总厚度的0.05倍且小于10.0mm。
④、隔震支座的设计参数应通过试验确定。在竖向荷载保持表12.4所列平均压应力限值的条件下，验算多遇地震时，宜采用水平加载频率为0.3Hz且隔震支座剪切变形为50%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比；验算罕遇地震时，直径小于600mm的隔震支座宜采用水平加载频率为0.1Hz且隔震支座剪切变形为250%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比；直径不小于600mm的隔震支座可采用水平加载频率为0.2Hz且隔震支座剪切变形为100%时的水平动刚度和等效粘滞阻尼比。
7)、隔震层与上部结构、隔震层以下结构的连接
①、隔震层顶部应设置梁板式楼盖，且应符合下列要求：
应采用现浇或装配整体式钢筋混凝土板。现浇板厚度不宜小于140mm，当采用装配整体式钢筋混凝土板时，配筋现浇面层厚度不宜小于50mm；隔震支座上方的纵、横梁应采用现浇钢筋混凝土结构。
隔震层顶部梁板体系的刚度和承载力，宜大于一般楼面的梁板刚度和承载力。
隔震支座附近的梁、柱应考虑冲切和局部承压，加密箍筋并根据需要配置网状钢筋。
②、隔震支座和阻尼器的连接构造，应符合下列要求：
隔震支座和阻尼器应安装在便于维护人员接近的部位；
隔震支座与上部结构、基础结构之间的连接件，应能传递罕遇地震下支座的最大水平剪力；
抗震墙下隔震支座的间距不宜大于2.0m；
外露的预埋件应有可靠的防锈措施。预埋件的锚固钢筋应与钢板牢固连接。锚固钢筋的锚固长度宜大于20倍锚固钢筋直径，且不应小于250mm。
③、穿过隔震层的设备配管、配线，宜采用柔性连接等适应隔震层的罕遇地震水平位移的措施；采用钢筋或刚架接地的避雷设备，宜设置跨越隔震层的柔性接地配线。4、隔震层以下结构设计
当隔震层置于地下室顶部时，隔震层以下墙、柱的地震作用和抗震验算，应采用罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行计算。
5、地基基础设计
隔震建筑地基基础的抗震验算和地基处理仍应按本地区抗震设防烈度进行，甲、乙类建筑的抗液化措施应按提高一个液化等级确定，直至全部消除液化沉陷。
四、消能减震设计要点
1、消能减震部件及其布置
消能减震设计时，应根据罕遇地震下的预期结构位移控制要求，设置适当的消能部件。消能部件可由消能器及斜撑、墙体、梁或节点等支承构件组成。消能器可采用速度相关型、位移相关型或其它类型。
消能部件可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。消能部件宜设置在层间变形较大的位置，其数量和分布应通过综合分析合理确定，并有利于提高整体结构的消能能力，形成均匀合理的受力体系。
消能部件附加给结构的有效阻尼比宜大于10％，超过20％时，宜按20％计算。
2、消能减震设计计算要点
1). 由于加上消能部件后不改变主体承载结构的基本形式，除消能部件外的结构设计仍应符合本《规范》相应类型结构的要求。因此，计算消能减震结构的关键是确定结构的总刚度和总阻尼。
2)、一般情况下，计算消能减震结构宜采用静力非线性分析或非线性时程分析方法。对非线性时程分析法，宜采用消能部件的恢复力模型计算；对静力非线性分析法，可采用消能部件附加给结构的有效阻尼比和有效刚度计算。
3)、当主体结构基本处于弹性工作阶段时，可采用线性分析方法作简化估算，并根据结构的变形特征和高度等，按本规范5.1节的规定分别采用底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。其地震影响系数可根据消能减震结构的总阻尼比按本规范5.1.4条的规定采用。
4)、消能减震结构的总刚度为结构刚度和消能部件有效刚度的总和。
5)、消能减震结构的总阻尼比为结构阻尼比和消能部件附加给结构的有效阻尼比的总和。
3、消能部件附加给结构的有效阻尼比和有效刚度确定
1)、附加有效阻尼比估算
①、估算公式
ξa=W c/（4πW s）（15.5）
式中ξa——消能减震结构的附加有效阻尼比；
W c——所有消能部件在结构预期位移下往复一周所消耗的能量；
W s——设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能。
②、设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能W s
不考虑扭转影响时，可按下式估算：
W s=(∑F i u i )/2 （15.6）
式中F i——质点i的水平地震作用标准值；
u i——质点i对应于水平地震作用标准值的位移。
③、所有消能部件在结构预期位移下往复一周所消耗的能量W c
a)、速度线性相关型消能部件
水平地震作用下所消耗的能量，可按下式估算：
∑?=2
212cos )2(j j j c u C T W θπ （15.7） 式中 T 1——消能减震结构的基本自振周期；
C j ——第j 个消能部件的线性阻尼系数；
θj ——第j 个消能部件的消能方向与水平面的夹角；
Δu j ——第j 个消能部件两端的相对水平位移。
当消能部件的阻尼系数和有效刚度与结构振动周期有关时，可取相应于消能减震结构基本自振周期的值。
b)、位移相关型、速度非线性相关型和其它类型消能部件
水平地震作用下所消耗的能量，可按下式估算：
W c =∑A j （15.8）
式中 A j ——第j 个消能部件的滞回环在相对水平位移Δu j 时的面积。
2)、消能部件的有效刚度估算
消能部件的有效刚度可取消能部件的恢复力滞回环在相对水平位移Δu j 时的割线刚度。
4、消能器与斜撑、填充墙或梁等支承构件组成消能部件时，对支承构件刚度或恢复力
滞回模型的要求
1)、速度线性相关型消能器
支承构件在消能器消能方向的刚度应符合下式要求：
K p ≥（6π/T 1）C v （15.9）
式中 K p ——支承构件在消能方向的刚度；
C v ——由试验确定的相应于结构基本自振周期的消能器的线性阻尼
系数；
T 1——消能减震结构的基本自振周期。
2)、位移相关型消能器
消能部件恢复力滞回模型的参数宜符合下列要求：
Δu py /Δu py ≤2/3 （15.10）
（K p /K s ）(Δu py /Δu py )≥0.8 （15.11）
式中 Kp ——消能部件在水平方向的初始刚度；
Δu py ——消能部件的屈服位移；
Ks ——设置消能部件的结构楼层侧向刚度；
Δu sy ——设置消能部件的结构层间屈服位移。
5、消能部件的连接
1)、消能器与斜撑、填充墙、梁或节点的连接，应符合钢构件连接或钢与钢筋混凝土构件连接的构造要求，并能承担消能器施加给连接节点的最大作用力。
2)、与消能部件相连的结构构件，应计入消能部件传递的附加内力，并将其传递到基础。
3)、消能器及其连接构件应具有耐久性能和较好的易维护性。
五、 隔震设计简化计算和砌体结构隔震措施
1、 简化计算
1)、隔震支座扭转影响系数简化计算
此简化计算适合于各种隔震结构，包括采用隔震设计的砌体结构、钢筋混凝土结构和其它结构。
①、仅考虑单向地震作用时
假定隔震层顶板是面内刚性的。由几何关系（图15.3），第i 支座的水平位移可写为：22)cos ()sin (i ti i ti c i u u u u αα++=
＝22sin 2ti i ti c c u u u u ++α
略去高阶微量，可得
c i i u u β= i c ti i u u αβsin )/(1+= （15.12）
另一方面，在水平地震下i 支座的附加水平
位移可根据楼层的扭转角与支座至隔震层刚度中心的
距离得到，再将隔震层平移刚度与扭转刚度之比用其顶板的几何尺寸之间的关系替代，可得
)/(12/22b a e r u u i c ti +=
)/(12122b a es i i ++=β （15.13）
式中 e —上部结构质心与隔震层刚度中心在垂直于地震作用方向的偏心距； i s —第i 个隔震支座与隔震层刚度中心在垂直于地震作用方向的距离；
a 、
b —隔震层平面的两个边长。
对边支座，扭转影响系数不宜小于1.15；当隔震层和上部结构采取有效的抗扭措施后或扭转周期小于平动周期的70%，扭转影响系数可取1.15。
②、同时考虑双向地震作用时
扭转影响系数可仍按式（15.13）计算，但其中偏心距（e ）应采用下列公式中的较大值替代 22)85.0(y x e e e +=
（15.14-1） 22)85.0(x y e e e += （15.14-2）
图 15.3
式中 x e —y 方向地震作用的偏心距。
y e —x 方向地震作用的偏心距。
对边支座，扭转影响系数不宜小于1.2。
2)、砌体结构及与其基本周期相当的结构简化计算
①、多层砌体结构水平向减震系数
γηψ)/(212T T gm = （15.15-1）
式中 ψ?水平向减震系数；
2η?地震影响系数的阻尼调整系数，按本规范（5.1.4）确定；
γ?地震影响系数的曲线下降段衰减指数，按本规范5.1.4条确
定；
gm T ?砌体结构采用隔震方案时的设计特征周期，根据本地区所
属的设计特征周期分区按本规范5.1.4条确定，但小于
0.4s 时按0.4s 采用；
1T ?隔震后体系的基本周期，不应大于2.0s 和5倍特征周期的
较大值。
②、与砌体结构周期相当的结构水平向减震系数 9.0012)/()/(2g g T T T T γηψ= （15.15-2）
式中 0T ?非隔震结构的计算周期，当小于特征周期时应采用特征
周期值的数值；
1T ?隔震后体系的基本周期，不应大于5倍特征周期值；
g T ?特征周期；其余符号同上。
③、砌体结构及与其基本周期相当的结构隔震后体系的基本周期 g K G T h π21= （15.16）
式中 G ——隔震层以上结构的重力荷载代表值；
K h ——隔震层的水平动刚度，可按12.2.3条的规定计算；
g ——重力加速度。
对砌体结构，当墙体截面抗震验算时，其砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数，可按减去竖向地震作用效应后的平均压应力取值。
④、砌体结构及与其基本周期相当的结构，罕遇地震下隔震层水平剪力计算
G V eq s c )(1ξαλ= （15.17）
式中 V c —隔震层在罕遇地震下的水平剪力。
⑤、砌体结构及与其基本周期相当的结构，罕遇地震下隔震层刚度中心处水平位移计算
h eq s c K G u )(1ξαλ= （15.18）
式中 u c —隔震层刚度中心处水平位移；
λs—近场系数；甲、乙类建筑距发震断层5km以内取1.5；
5～10km 取1.25；10km以远取1.0；丙类建筑取1.0。
α1（ξeq）—罕遇地震下的地震影响系数值，可根据隔震层参数，
按本规范5.1.4条的规定进行计算；
K h—罕遇地震下隔震层的水平动刚度，应按本规范12.2.3
条的有关规定采用。
⑥、砌体结构按本规范12.2.4条规定进行竖向地震作用下的抗震验算时，砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数，宜按减去竖向地震作用效应后的平均压应力取值。
⑦、砌体结构的隔震层顶部各纵、横梁均可按受均布荷截的单跨简支梁或多跨连续梁计算。均布荷载可按本规范7.2.4条关于底部框架砖房的钢筋混凝土托墙梁的规定取值；当按连续梁算出的正弯矩小于单跨简支梁跨中弯矩的0.8倍时，应按0.8倍单跨简支梁跨中弯矩配筋。
2、砌体结构的隔震措施
1)、层数、总高度和高宽比
当水平向减震系数不大于0.50时，丙类建筑的多层砌体结构房屋的层数、总高度和高宽比限值，可按本规范7.1节中降低一度的有关规定采用。
2)、隔震层构造
①、多层砌体房屋的隔震层位于地下室顶部时，隔震支座不宜直接放置在砌体墙上，并应验算砌体的局部承压；
②、上部结构为砌体结构时，隔震层顶部纵、横梁的构造均应符合本规范7.5.4条关于底部框架砖房的钢筋混凝土托墙梁的要求。
3)、抗震构造措施
对丙类建筑：
①、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离和圈梁的配筋构造，仍应符合本规范7.1节和7.3节的有关规定。
②、多层浇结普通粘土砖和浇结多孔粘土砖房屋的钢筋混凝土构造柱设，水平向减震系数为0.75时，仍应符合本规范表7.3.1的规定；7～9度、水平向减震系数为0.5和0.38时，应符合表15.5的规定；水平向减震系数为0.25时，宜符合本规范表7.3.1降低一度时的规定。
③、混凝土小型空心砌块房屋芯柱的设置，水平向减震系数为0.75时，仍应符合本规范表7.4.1的规定；7～9度，当水平向减震系数为0.5和0.38时，应符合表15.6的规定；当水平向减震系数为0.25时，宜符合本规范的7.4.1降低一度的有关规定。
表15.6 隔震后混凝土小型空心砌块房屋芯柱设置要求
④、其它抗震构造措施，水平向减震系数为0.75时仍按本规范第7章
的相应规定采用；7～9度，水平向减震系数为0.5和0.38时，可按本规范第7章降低一度的相应规定采用；水平向减震系数为0.25时，可按本规范第7章降低二度且不低于6度的相应规定采用。
隔震和消能减震与常规抗震的对比分析 在实际的建筑行业发展中，為了有效避免地震对建筑以及人民生命财产安全带来的影响，要对相应的隔震、消能减震等情况进行分析，同时与常规的抗震进行有效对比，做好最佳的抗震预防。基于此，文章分别对三种防震方法进行分析，最后结合题目就隔震和消能减震与常规抗震之间进行对比分析，以期人们更好的开展防震工作。 标签：常规抗震；隔震；消能减震 随着经济的快速发展，建筑行业蒸蒸日上，且在国民经济的发展中也越来越重要。以此同时，随着建筑行业的发展，相关的安全预防措施也要予以充分的重视。在实际的生活当中，为了避免地震给人们以及建筑行业带来巨大的经济损失，要对相关的防震举措予以充分重视，如此才能将其更好的应用在实际的工程建筑当中，为人们提供更多的安全保障。 1、常规抗震分析 1.1原理 延性抗震设计主要是利用一些结构部件的塑性变形来对地震能量进行消耗，从而实现一定的抗震作用，该种抗震的能量表达为Ein =ER +ED +ES ，其中ES 是主体结构和承载构件的不变弹性所消耗的能量；Ein 是发生地震时输入的结构能量；ED 是阻尼消耗的能量；ER 地震反应能量。 1.2特点 （1）砌体结构。该种结构相对较脆，实际的抗拉、康佳能力相对较弱，实际地震中的抗震于延性能也不理想。砌体结构在地震中受到破坏的几率相对较大，具体因素主要与窗间承载力不足、施工不当、设计问题以及整体抗剪强度弱等有关。在5.12地震中，由于建筑物的抗震设防性能较差，致使其中的很多砌体结构出现了一定的倒塌。在海地的某些地区，由于实际砌体结构建筑并不具有一定的抗震措施，致使相关建筑出现了不同程度的坍塌。（2）钢结构。钢结构具有延性好、轻质高强以及环境污染小的特点，其缺点主要是很难确保实际施工质量，且有很多的节点。在5.12地震中由于钢结构而造成的危害相对较轻，很多的轻屋房建设由于实际的屋架与屋面之间没有明确的固定，进而使得屋面板出现脱落。 2、隔震与消能减震 2.1隔震 （1）隔震的基本原理。隔震是指隔离地震对实际建筑结构的影响，主要原
第十五讲建筑隔震与消能减震设计规定 一、隔震与消能减震是减轻建 筑结构地震灾害的新技术 地震释放的能量以震动波为载体向地球表面传播。 通常的建筑物因和基础牢牢地连接在一起，地震波携带的能量通过基础传递到上部结构，进入到上部结构的能量被转化为结构的动能和变形能。在此过程中，当结构的总变形能超越了结构自身的某种承受极限时，建筑物便发生损坏甚至倒塌。 1、什么是房屋结构的“隔震设计” 《隔震》，即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。地震时，隔震结构的震动和变形均可只控制在较轻微的水平，从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。表15.1列出了隔震设计和传统设计在设计理念上的区别。 表 15.1 隔震房屋和抗震房屋设计理念对比 隔震器的作用是支承建筑物重量、调频滤波，阻尼器的作用是消耗地震能量、控制隔震层变形。隔震器的类型很多。目前，在我国比较成熟的是“橡胶隔震支座”。因此，本《规范》所指隔震器系指橡胶隔震支座（规范12.1.1条注1）。在隔震设计中采用其他类型隔震器时，应作专门研究。 2、什么是房屋建筑的“消能减震设计” 在建筑物的抗侧力结构中设置消能部件（由阻尼器、连接支撑等组成），通过阻尼器局部变形提供附加阻尼，吸收与消耗地震能量。这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。 采用消能减震设计时，输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部分则转换为结构的动能和变形能。这样，也可以达到降低结构地震反应的目的。阻尼器有粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、金属阻尼器、电流变、磁流变阻尼器等。 3、隔震和消能减震设计的主要优点
建筑结构的隔震、减振和振动控制 发表时间：2016-08-19T16:22:57.960Z 来源：《低碳地产》2015年第19期作者：刘振洪 [导读] 传统建筑结构设计中，通常以“大震震不倒，设防烈度可修，小震震不坏“为建筑防震设计的标准。 刘振洪 海门市轻工建筑安装工程有限责任公司 【摘要】我国属于地震频发的国家之一，唐山大地震、汶川大地震造成了巨大的经济损失和人员伤亡，新建楼房需采用防震性能好的建筑材料和方法，提高建筑结构隔震、减振性能，建筑结构的稳定性很大程度上取决于楼房的隔震、减振能力。文章首先分析了隔震、减振的原理，介绍了相关的技术，并探讨了建筑结构隔震、减振控制应用与趋势，为建筑结构隔震、减振和振动控制提供参考与借鉴。 【关键词】建筑结构；隔震；振动控制；类型；研究 近年来，人们的安全意识逐步增强，对建筑质量的要求越来越高，建筑结构隔震、减振与振动控制应用越来越多，实践中也取得了很大的进步。为了最大最大程度上降低震动给建筑带来的损害，应从材料、结构和地形等多个方面进行分析[1]。文章在对建筑结构隔震、减振原理介绍的基础上，探讨了各种技术应用和发展。 一、建筑结构的隔震、减振原理 传统建筑结构设计中，通常以“大震震不倒，设防烈度可修，小震震不坏“为建筑防震设计的标准。但一般而言，建筑结构主要依靠结构吸收变形，来消减地震造成破坏的力量。根据设防标准设计建筑结构，对于中小型地震，可通过变形设计抵消地震破坏力量，此方法具有可行性，而遇到大地震，则无法确保建筑结构的安全。这也是专家工程师研究新结构设计的根本原因所在。 （一）隔震原理 建筑结构防震系统通常是在隔震层设计的，其将建筑结构分为下部结构、隔震层和上部结构3部分。此种结构设计可降低地震破坏力，将下部结构力量传到隔震层，并经隔震层后的抗震装备，消耗和吸收掉大部分的破坏能量，并将另外一小部分能量转移至上部结构[2]。在设计建筑结构中隔层时，需对上部结构做出一定改变，以应对可能由地震而引起的一系列反应，确保建筑上部结构遭遇强烈地震时处于弹性状态，不至于被破坏。 （二）减振原理 耗能减震结构是指建筑结构抗侧力装置，经过有效耗能部件设置进一步实现减振。在建筑结构遭受地震侵袭时，耗能装置与部件可产生弹塑性，通过产生变形来吸收、消耗地震所带来的巨大能量波，使其不能造成巨大的破坏，从而达到有效控震、减振的目标[3]。减振原理与隔震原理恰好相反，也是抗震技术的重大突破之一。 在建筑结构中，隔震、减振技术主要应用于被动减震，属于消能构件减震体系。这一结构体系非承重构件属于消能装置结构减震体系，一般包括摩擦耗能支撑、耗能较差支撑、消能支撑，以及耗能偏心支撑、耗能隔撑等。消能剪力墙包括竖缝消能剪力墙、周边缝消能剪力墙和横缝消能剪力墙。在遭遇较强地震时，建筑结构部位会发生较大宾星，此部位的阻尼器可发挥重要的消能作用。 主动控制减震体系是指利用外部能源，兼有主动控制和被动控制两种优点。其中，主动控制效果，是通过较小的电能来调节和改变结构性能，减少地震破坏，适用于改善工程结构的抗震设防。混合控制是被动控制与主动控制相结合的一种控制形式，采用复合控制方法所以称之为复合控制，一般常用的形式是HMS。三种控制方式在使用中，均需实时观测结构反应，实时分析与反馈控制，由于系统结构负责，因此在推广应用上收到了诸多现实，而增加了结构阻尼、防止共振的被动控制技术，在工程中得到了广泛应用。 二、建筑结构振动控制技术分析 传统建筑结构抗震设计中，通常利用结构自身消耗吸收地震的巨大能量波，以实现降低地震破坏的目的。在遭遇中小地震时，此种设计可起到良好的作用，但事实上此种设计是一种消极抵抗地震的设计。因此，积极应对地震的方法需加大研究，通过应用结构振动的控制技术来达到有效抗震的目的。目前，建筑结构振动控制技术主要包括以下几种“ （一）主动控制技术 主动控制技术是指借助外部能量实现减振控制目的的一种技术，通过外来振动相反控制力的施加，实现建筑结构减振控制目的。主动控制技术原理包括四点：一是监测建筑而机构外部刺激与动力响应使用传感器；二是传感器监测获取的数据均传输到计算机；三是经计算机程序定义的计算方式，准确计算出需施加的力度；四是在外部能源驱动之上，产生对系统有效的控制力度[4]。 （二）混合控制技术 混合控制技术是指主动控制技术和被动控制技术联合作用的技术，综合了两者的优点，通过被动装置控制消耗地震破坏力量，并且通过主动控制装置的有效利用，确保有效控制地震的效果[5]。因此，在建筑结构设计之中，混合控制技术有着良好的应用，有着很高的应用价值。混合控制装置有阻尼耗能装置、主控制值混合装置等。 （三）被动控制技术 在建筑结构振动控制中，被动控制是指不借助外力量来进行地震控制的一种控制技术，该技术一般是经过建筑结构某个空间部位，添加子系统或经过建筑结构自身构造设置一系列特殊点，有效改善建筑结构自身特性。在控制技术中，被动控制技术是研究的重点之一，并且实际应用范围也越来越广。 （四）半主动控制技术 对主动控制技术的利用就是半主动控制，其是将建筑结构地震中的参数给予科学合理的自动调节，来达到有效减振的目的。这种半主动控制技术，也需要寻求外部力量，但用不到强电，仅需利用弱电便可。半主动控制及时经常用于开关控制中，并经过一系列操作来控制系统工作状态，对建筑结构力特性有一定改变。 在上面介绍的四种技术中，主动控制技术效果最佳，但由于建筑体型巨大，因此需要利用更多的外部能源。同时，主动控制装置与程序算法相当复杂，主动控制技术应用少于其他三种技术。而被动控制技术减振效果好、造价低、易实现，成为四种技术中一种应用广和发展快的控制技术。 半主动控制技术是介于被动控制与主动控制之间的技术，其控制精度高，且造价低，技术应用的前景广阔。而混合控制技术，由于是多种控制技术的联合，集合了多种控制技术的优点，也有着广阔的发展空间。
浅述建筑结构隔震与消能减震设计 崔XX XX理工大学XX学院XX学员大队江苏XX 02XXXX 内容摘要 摘要：本文对建筑结构“隔震”与“消能减震”设计的基本原理及其特点进行简要的介绍和说明，并对结构抗震设计、隔震设计和消能减震设计进行分析和对比，供初学者参考。 主题词：抗震设计隔震设计消能减震设计 1 引言 地震是一种突发性的破坏性极强的自然灾害，罕遇的大地震会给建筑物及构筑物造成极大的破坏，造成极大的人员伤亡和经济财产损失。回顾21世纪发生的几次大地震如尼泊尔大地震，汶川大地震，智利地震等无一不对人们和社会造成不可估量的破坏和损失。当前的科技水平尚无法预测地震的到来，未来相当长的一段时间内，地震也是无法预测的。而且即使做到了震前预报，如果工程设施的抗震性能薄弱，也难以避免经济损失。地震时不可控的，但工程结构是可控的，因此，实施有效的抗震设防是当前防震抗灾的关键性工作，而隔震和消能减震技术在建筑结构中应得到广泛应用。 传统的建筑结构抗震设计是依靠增加结构的强度、刚度和延性来增加结构各构件的承载力和变形能力来抵御地震作用，，来实现“大震不倒，中震可修，小震不坏”的防御目标，立足于“抗”，是一种消极的设计方法。随着科技水平的发展和传统抗震结构在地震中的表现，传统建筑结构抗震设计暴露出很多问题，不能满足现代建筑在抗震设防方面的需求。所以抗震减灾事业的发展，不能局限于传统的建筑结构抗震设计，更应该搭上科技创新的这辆快车，用新技术来提高和改善建筑物的抗震性能。在建筑物中设置隔震层和消能减震装置来减轻地震的破坏这种新型结构体系就是其中之一。本文就这一新结构体系做一简要阐述。 2 “隔震设计”与“消能减震设计”的基本设计原理 2.1 隔震设计 “隔震”即隔离地震，分为基础隔震和层间隔震。在建筑物适当部位设置隔离装置，切断或削弱地面运动向上部结构的传递，并提供适当的阻尼，从而使上部结构的地震作用大大降低，耗能能力加强，达到预期的防震要求。如叠层橡胶垫支座、高阻尼橡胶垫支座、滑移隔震支座和混合隔震装置等。 2.2 消能减震设计 消能减震技术是把结构物某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接件）设置耗能 阻尼器，通过该装置产生摩擦，弯曲（或剪切、扭转）弹塑性（或粘弹性）直回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。 在消能减震结构体系中，消能（阻尼）装置在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态，充分发挥耗能作用，消耗掉输入机构体系的大量地震能量，式结构本身需消耗的
《减隔震建筑结构设计指南与工程应用》教学大纲 总教学课时：60 一、教学目的 贯彻中央城市工作会议精神，落实住房和城乡建设部印发的《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见（暂行）》（建质[2014]25号）的工作要求，帮助结构工程师更好地了解与掌握减隔震技术的概念与发展历程、设计标准与研究现状、减隔震结构设计方法、减隔震技术在建筑工程中的应用。 二、教学要点 与结构工程师设计工作相关的减隔震技术概念与工作原理，减隔震建筑结构设计参考依据与设计关键要点、减隔震技术工程应用方法等。 三、重点内容与课时分配 第一章减隔震技术概述（4学时）： 减隔震技术的概念与原理（1学时）、减隔震技术发展历程（1学时）、减隔震技术设计标准（1学时）、减隔震技术研究现状（1学时）。 第二章减震结构设计指南（12学时）： 减震结构概念设计（2学时）、减震结构性能设计的基本要求（2学时）、减震结构计算分析的基本要求（2学时）、
减震装置的基本要求（2学时）、减震结构的抗震构造措施要点（2学时）、减震装置的施工、验收和维护（2学时）。 第三章隔震结构设计指南（12学时） 隔震结构概念设计（2学时）、隔震结构性能设计的基本要求（2学时）、隔震结构计算分析的基本要求（2学时）、隔震装置的基本要求（2学时）、隔震结构的抗震构造措施要点（2学时）、隔震装置的施工、验收和维护（2学时）。 第四章减震技术在建筑工程中的应用（16学时）： 屈曲约束支撑应用案例（2学时）、黏滞阻尼支撑应用案例（3学时）、黏滞阻尼伸臂应用案例（3学时）、黏滞阻尼墙应用案例（4学时）、日本典型减震案例（4学时）。 第五章隔震技术在建筑工程中的应用（16学时）： 基础隔震案例（6学时）、层间隔震案例（4学时）、组合减隔震案例（2学时）、日本典型隔震案例（4学时）。 四、教学延伸阅读参考书目 1.周福霖. 工程结构减震控制[M]．北京：地震出版社， 1997. 2.李爱群，瞿伟廉. 工程结构减振控制[M]. 北京：机械 工业出版社，2007. 3.丁洁民，吴宏磊. 黏滞阻尼技术工程设计与应用[M]. 北京: 中国建筑工业出版社，2017. 4.日本隔震构造协会. 隔震结构入门[M]. 东京：OHM出
12 隔震和消能减震设计 12.1 一般规定 12.1.1本章适用于设置隔震层以隔离水平地震动的房屋隔震设计，以及设置消能部件吸收与消耗地震能量的房屋消能减震设计。 采用隔震和消能减震设计的建筑结构，应符合本规范第3.8.1条的规定，其抗震设防目标应符合本规范第3.8.2条的规定。 注：1，本章隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周 期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求。 2，消能减震设计指在房屋结构中设置消能器，通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼，以消耗输入结构的地震能量，达到预期防震减震要求。 12.1.2建筑结构隔震设计和消能减震设计确定设计方案时，除应符合本规范第3.5.1条的规定外，尚应与采用抗震设计的方案进行对比分析。 12.1.3建筑结构采用隔震设计时应符合下列各项要求： 1，结构高宽比宜小于4，且不应大于相关规范规程对非隔震结构的具体规定，其变形特征接近剪切变形，最大高度应满足本规范非隔震结构的要求；高宽比大于4或非隔震结构相关规定的结构采用隔震设计时，应进行专门研究。 2，建筑场地宜为I、Ⅱ、Ⅲ类，并应选用稳定性较好的基础类型。 3，风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的10%。 4，隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼；穿过隔震层的设备配管、配线，应采用柔性连接或其他有效措施以适应隔震层的罕遇地震水平位移。 12.1.4消能减震设计可用于钢、钢筋混凝土、钢-混凝土混合等结构类型的房屋。 消能部件应对结构提供足够的附加阻尼，尚应根据其结构类型分别符合本规范相应章节的设计要求。 12.1.5隔震和消能减震设计时，隔震装置和消能部件应符合下列要求： 1，隔震装置和消能部件的性能参数应经试验确定。 2，隔震装置和消能部件的设置部位，应采取便于检查和替换的措施。 3，设计文件上应注明对隔震装置和消能部件的性能要求，安装前应按规定进行检测，确保性能符合要求。 12.1.6建筑结构的隔震设计和消能减震设计，尚应符合相关专门标准的规定；也可按抗震性能目标的要求进行性能化设计。 12.2 房屋隔震设计要点 12.2.1隔震设计应根据预期的竖向承载力、水平向减震系数和位移控制要求，选择适当的隔震装置及抗风装置组成结构的隔震层。 隔震支座应进行竖向承载力的验算和罕遇地震下水平位移的验算。 隔震层以上结构的水平地震作用应根据水平向减震系数确定；其竖向地震作用标准值，8度(0.20g)、8度(0.30g)和9庋时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%、30%和40%。 12.2.2建筑结构隔震设计的计算分析，应符合下列规定： 1，隔震体系的计算简图，应增加由隔震支座及其顶部梁板组成的质点；对变形特征为剪切型的结构可采用剪切模型(图12.2.2)；当隔震层以上结构的质心与隔震层刚度中心不重合时，应计入扭转效应的影响。隔震层顶部的梁板结构，应作为其上
隔震与减震 一、概述 二、基底隔震 三、悬挂隔震 四、耗能减震 五、冲击减震 六、吸振减震 七、主动控制减震 一、概述 ?地震引起结构振动的全过程是：由震源产生地震动，通过传播途径传递到结构上，从而引起结构的振动反应。 ?通过在不同部分采取振动控制措施，就成为不同的积极的抗震方法。
1、消震 通过减弱震源振动强度达到减小结构振动的方法。 2、隔震 通过某种装置，将地震动与结构隔开，减弱或改变地震动对结构作用的强度或方式，达到减小结构振动的目的。 隔震方法：基底隔震 悬挂隔震 3、被动减震 通过采用一定的措施或附加子结构，吸收或消耗地震传递给主结构的能量，达到减小结构振动的目的。 被动减震方法： 耗能减震 冲击减震 吸震减震 4、主动减震 根据结构的地震反应，通过自动控制系统的执行机，主动给结构施加控制力，达到减小结构振动的目的。 ? 两大类减震方法： （1）被动控制方法。这种方法无外部能源供给，也称无源控制技术。包括隔震技术和被动减震技术。 （2）主动控制方法。这种方法有外部能源供给，也称有源控制技术。 ? 与传统的消极抗震方法相比，减震方法优点： （1）减小地震作用，降低结构造价，提高结构抗震可靠度。隔震方法能够控制传到结构上的地震力，克服确定荷载的困难。 （2）减小结构在地震作用下的变形，保证非结构构件不破坏，减小震后维修费用，对现代建筑，非结构构件的造价占总造价的80％以上。 （3）隔震、减震装置的更换或维修比更换、维修结构构件方便、经济。 （4）精密加工设备、核工业设备等结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求 二、基底隔震 1、原理 ? 基底隔震是在结构物地面以上部分的底部设置隔震层，限制地震动向结构物的传递。 ? 基底隔震，主要用于隔离水平地震作用。隔震层的水平刚度显著低于上部结构的侧向刚度。此时可近似为上部结构是一个刚体，如图8.18所示。设结构的总质量为m ，绝对水平位移为y ，地震动的水平位移为xg ，隔震层的水平刚度为k ，阻尼系数为c ，则底部隔震系统的运动平衡方程为： ? ? 上部结构绝对位移（加速度）振幅与地震动位移（加速度）振幅的比值R 为 g g kx x c ky y c y m +=++ 222222 2max max max max ]4)1[(41βξββξ+-+===g g x y x y R
浅析建筑隔振消能减震技术 1 地震的危害 建筑物除了承受竖向荷载外, 还要承担风和地震水平荷载的作用, 建筑物越高,这个水平荷载效应就越明显。我国 41%的国土、 50%以上的城市位于地震烈度 7度以上的地区, 面临的地震灾害形势非常严峻。地震是人类面临的最严重的突发性的自然灾害之一, 对人民的生命和财产安全造成很大的危害。 1.1 造成大量人员伤亡 1976年唐山发生的 7.8级强烈地震, 顷刻间, 百余万人口工业城市被夷为平地,造成 24.2万人死亡, 16.4万余人重伤。自 1900年有记录以来,我国死于地震的人数达 55万之多,占全球地震死亡人数的 53%。 1.2 破坏人类赖以生存的环境 自我国 1900年有记录以来,地震成灾面积达 30多万平方公里, 房屋倒塌达 700万间。 1.3 冲击人类社会的正常运行秩序和造成大量的经济损失 唐山地震的直接经济损失近百亿元,震后重建投资达百亿元。 1995年,日本阪神地震中经济损失超过 1000亿美元。随着经济的高速发展, 城市化使人口和财富高度密集, 强烈地震造成的伤亡和损失将越来越大, 地震后的修复和城市的复兴就越有难度, 对国家经济发展和社会稳定的冲击也将更为剧烈。 2 传统抗震方法 地震造成的破坏给人类留下的烙印是深刻的。而我们结构工程师 们一直没有停止过对建筑物抗震的研究。建造抗强烈地震的建筑物和构筑物成为建筑工程领域重要的课题。为了抵御地震灾害, 通常的建筑结构设计采用的是
抗震设计,强调的是“ 抗” ,即采用“ 延性结构体系” 适当控制结构物的刚度,但容许结构构件(如梁、柱、墙、节点等等在地震时,进入非弹性状态,并且具有较大的延性,以消耗地震能量,减轻地震反映,使结构物“ 裂而不倒” 。 这种体系在很多情况下是有效的,但也存在很多局限性:首先, 由于结构物的承重构件在地震时进入非弹性状态, 对某些重要的结构物是不容许的(纪念性建筑、装饰昂贵的现代化建筑、原子能发电站等 ;其次,对于一般性建筑,当遭遇超过设防烈度地震时,由于主体结构已发生严重非弹性变形, 在地震后难以修复或在强地震中严重破坏, 甚至倒塌, 其破坏程度难以控制; 再次, 随着地震强度的增大, 结构的断面和配筋都相应增大,造成经济的“ 浪费” 。 3 隔震、消能减震 3.1 隔震与消能减震原理 隔振、减震控制的基本原理是在结构构件之间或建筑物与基础之间设置隔震、减震装置,通过隔震、减震装置的耗能特性,减小振动能量向周围环境的传递,达到减小振动对周围环境影响的目的。 3.2 隔震与减震方法 3.2.1 粘弹性阻尼结构 粘弹性阻尼结构的风洞试验、地震模拟振动台试验及大量的结构分析表明,在结构中安装粘弹性阻尼器可减小风振反应和地震反应 40%~80%,可确保主体结构在强风和强震中的安全性,并使结构在 强风作用下, 结构的舒适度控制在规定的范围内。西雅图哥伦比亚中心大厦起初是因为在风振的影响下,顶部几层有明显的不舒适感,安上粘弹性阻尼器后,不再有不舒适感,效果良好。若采用加大刚度的方法来获得同样的效果, 需要把现有的柱尺寸扩大一倍, 粗算价值约 800万美元,显然采用增加刚度的办法是难以接受的,而采用粘弹性阻尼器所用的试验及安装费用仅 70万美元。在北京的银泰中心也设置了粘滞阻尼器,试验结构证明有很好的减振效果。由此可见,采用粘弹性阻尼器减小建筑的风振或地震效应在经济上是相当可观的。 3.2.2 吸能减震
浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施潘克君 摘要：地震灾害已经成为当前对于人类生活造成破坏严重性最大的一种地质类 自然灾害，随着建筑行业的不断发展和进步，很多高层建筑拔地而起，对于当代 建筑结构设计中的隔震减震措施也需要提供相应的重视，目前已经逐步通过了各 种结构来增强建筑的隔震减震效果，隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相 关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。 关键词：高层建筑；结构设计；隔震减震 1 抗震技术在高层建筑结构设计中的应用的必要性 我国是世界上地震频发的国家，每年，地震对我国经济造成的损害数以亿计，地震的存在严重威胁到人们的生命安全和财产安全，其破坏的巨大性和不可预测 性给我国的许多建筑物和构筑物造成了巨大的破坏。在国家抗震规范中明确规定：“小震不坏，中震可修，大震不倒”，对于小的地震，要求是在地震中建筑物和构 筑物的不发生破坏，不影响主体结构的受力；对于中型的地震，要求建筑物和构 筑物在地震后能够通过修理可继续使用；对于大型地震，要求建筑物和构筑物在 地震中不倒塌。随着我国在实际工程项目中的不断探索和实践，我国对于抗震已 经积累了丰富的经验，使得在地震中由于建筑物和构筑物的损害造成的人员伤亡 不断减少，对房屋的影响和造成的经济损失也不断减少。尽管我们在控制人员伤 亡方面和控制经济损失上面取得了长足的进展，也反映了我国对于人们的住房结 构设计以生活安全为主要目标的原则，但是由于地震的破坏力和不可预见性，在 地震中还是有许多建筑物和构筑物发生了破坏，使得其不能够再继续使用，造成 了较大的经济损失。在此背景下，进一步优化建筑物的抗震设计，避免人员伤亡 和保护房屋建筑已成为亟待解决的问题，同时也是建筑设计单位必须考虑的问题。房屋结构作为住宅建设中最关键的部分，合理的设计可以保证房屋的安全系数， 从而提高整个工程的质量。大多数房屋在设计时遵循“经济、实用、安全”的原则，还要以抗震设计原则为依据，结合瞬变地震本身的特点和不确定性，确保安全和 设计思路，以应对自然灾害。 2建筑结构隔震减震介绍 建筑物内部的阻尼大小有利于地震能量消耗。而减震措施恰好利用这一点， 借助建筑阻尼增加吸取地震能量，以此来维护主体结构，降低震害。隔震技术被 广泛应用到高层建筑中，特别是汶川地震后涌现出较多的隔震建筑。因隔震设计 选取的材料和以往设计存在差异，和传统抗震设计对比，当前的隔震设计，特别 是高层隔震设计具有一定难度。隔震措施存在时间限制，不仅能应用到新建结构，而且在建筑物建成后可通过阻尼增加来实现减震。从适用部位层面而言，减震措 施较为广泛，无论是上部结构，还是隔震夹层均适用。而消能减震技术利用消能 减震装置配设来提高结构阻尼比，进而防控结构变形问题，借助附加装置来吸取 地震能量，实现主体结构的全面防护，让主体结构遭受地震灾害时不会出现严重 破坏。依照数据统计可知，消能减震结构能够显著增强抗震性能。另外，抗震构 造还能够依据未采用消能减震之前的结构来降低。 3 隔震措施 3.1 隔震构造措施 隔震结构在地震时会发生较大的水平位移，为保证隔震层在罕遇地震下具有 发生较大变形的能力，设计时在上部结构的周边设置竖向隔离缝，缝宽取为
建筑结构隔震减震措施分析 发表时间：2019-08-22T17:43:24.237Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年10期作者：陈彧 [导读] 高层建筑是超高层建筑作为建筑行业发展的主流，在提升城市土地资源利用效率的同时，也对新时期建筑结构隔震减震提出了更高的要求。 昆明市建设工程质量安全监督管理总站 摘要：高层建筑是超高层建筑作为建筑行业发展的主流，在提升城市土地资源利用效率的同时，也对新时期建筑结构隔震减震提出了更高的要求。建筑结构设计中，优化设计结构可以有效吸收地震产生的能量，减少对建筑结构耐久性和稳定性带来的影响，维护人们生命财产安全。本文就建筑结构隔震减震展开分析，立足实际情况，优化建筑结构设计思路，提出切实可行的隔震减震措施。 关键词：隔震减震；建筑结构；支撑体系；基础隔震 建筑行业蓬勃发展下，建筑工程规模不断扩大，大量新式建筑涌现，对于新时期的建筑结构设计提出了更高的要求。尤其是近些年来屡屡出现的地震灾害，造成了严重的经济损失和人员伤亡。故此，在建筑结构抗震设计中，选择合理的隔震减震措施，有助于维护建筑结构稳定性和安全性，打造高质量的建筑工程项目。综合分析建筑结构隔震减震相关内容，及时改进其中的问题，寻求合理措施改革予以实践，为后续建筑行业发展奠定基础。 一、建筑结构设计中的隔震减震问题 纵观当前建筑行业发展现状，尽管建筑行业取得了可观的经济效益，但是受到客观因素影响，在隔震减震设计中存在很多不足，具体表现在以下几个方面。 （一）抗震墙影响抗震性能 在建筑结构隔震减震设计中，抗震墙的设置十分重要，需要分散设置，避免在建筑周围布设，这就地震事故发生时，抗震墙会承受较大的倾覆力，对支座拉力的负面影响较大[1]。受力较大区域，设置抗震减震支座，间距在2m以上，如果未达到2m，建筑结构会长期处于超负荷状态，影响到建筑结构稳定性。尤其是高层建筑和超高层建筑，楼层较高，通过隔震减震支座产生较大的拉应力，不仅影响到建筑整体隔震减震效果，建筑的整体水平变形能力随之下降。 （二）建筑物走向影响抗震性能 地震是一种危害较大的自然灾害，是由于地壳运动导致，一旦爆发将会破坏建筑结构，威胁到人们的生命财产安全。所以，在建筑结构设计中，应该综合考量地质结构特点，确定地震中房屋震动方向，确保建筑物走向和震向保持平行状态。如果建筑物选址和震向平行，在发生地震时域建筑性产生较大的震动。 （三）建筑结构的选择 建筑结构隔震减震设计较为复杂，涉及到众多内容，以往主要是意义剪切框架结构为主，而高层建筑则采用橡胶支座隔震减震，提升框架整体避震能力。 二、建筑结构中的隔震减震措施 （一）优化建筑物走向 在建筑结构的隔震减震设计中，需要设计人员正确看待地震对建筑结构的影响。发生地震后，房屋建筑结构可能受到损坏发生崩塌，垂直于震向的建筑物结构稳定，不容易倒塌[2]。通过长期实践研究可以了解到，对于与震向平行的建筑物，倒塌率较高；与震向平行的建筑物容易倒塌，在地震发生时运动幅度较大。故此，建筑物结构设计中，需要综合考量地质条件，避免建筑物和震向平行，保持垂直状态。 （二）无粘结制成体系 在建筑结构设计中，无粘结支撑体系稳定性较为突出，内核钢支撑与钢管之间涂抹无粘结漆，属于可滑移的界面，构建无粘结支撑体系，在建筑物结构中应用效果较为突出。外包层支撑中段，内核钢支撑露出支撑两端位置，使用高强度螺栓连接，这样可以将拉力和应力在内核钢支撑中集中[3]。为了可以满足各层之间的滑动需要，规避内核钢支撑变形，应该选择合适的材料和几何尺寸，优化设计和施工。这样在发生地震时，通过内外钢密切配合，消耗地震能量。但是，此种设计对部件计算精准度要求较高，内钢承受了建筑物大部分的重量，需要外钢配合，规避内钢变形。 （三）跷动震动控制 跷动减震方式在实际应用中，下部基础和结构中地震力较大的支撑部件连接不牢固，或是上部结构和下部基础竖向连接不牢固，受到地震作用下，建筑物在竖向形成拔力[4]。 三、建筑结构中的隔震减震措施 （一）建筑结构的隔震措施 在建筑结构隔震减震设计中，隔震措施较为多样，需要充分契合工工程项目实际情况来选择最佳的隔震措施，提升隔震效果。通常情况下，在隔震设计中将多种隔震措施整合在一起，契合不同地质地貌选择隔震措施，主要表现在以下几点。 （1）特殊材料地基隔震。在建筑工程中，地基作为工程的基础部分，同时也是地震发生时最为直接的接触环节，承受地震力影响较大。以往建筑设计中，地基主要是采用粘土或是砂子制作，或是在建筑基础部分交替铺设。为了最大程度上降低地震对建筑地基带来的损害，使用沥青为主制成的隔震材料，可以有效提升隔震效果，适合高层建筑和超高层建筑中应用。 （2）基础隔震。基础隔震在基础和上部建筑逐渐设置隔震装置，在地震发生时，减少地震波向上层建筑的传递。但是，在具体施工中此种方式存在很大的局限性，更是个一些多层建筑，高层建筑采用这一措施隔震效果较差，不仅会延长建筑物自震周期，还会对地基带来更大的竖向作用力，影响到建筑物整体抗震能性能[5]。 （3）结构悬挂隔震。结构悬挂隔震，将建筑多数结构悬挂起来，即便发生地震也不会对悬挂部分结构产生强烈冲击，最大程度上降低
2，解析基础隔震、消能减震、振动控制的原理和分类。 工程中的隔震（振）分两种情况：（书本内容） （1）阻止振动的输出。（主动隔震） （2）阻止振动的输入。（被动隔震） 第一种隔振情况实际上是力的隔离，即使动力机器产生的不平衡力或地铁车辆产生的冲击力降低，不传入或减少传入到地基中。 第二种隔振情况实际上是基底振动的隔离。 隔震的原理： 隔震的基本思想就是在建筑与基础之间设置一个柔软的隔震层，利用水平刚度相对很小的隔震装置减少地震对上部结构的作用。在建筑的上部与下部结构之间设置隔震支座，当发生地震时，隔震支座上下结构发生相对水平位移使隔震支座发生弹性变形耗散能量、使结构的基本周期由常规的 0.3s～1.2s延长至隔震结构的2.0s～4.0s、使上部结构的震动近似为缓慢的“整体平动”和使结构处于弹性状态，从而地震作用大大减少。 建筑隔震的分类： 1，按技术类型划分：1）叠层橡胶支座隔震技术 2）摩擦滑移隔震技术 3）滚动隔震技术 4）碟形弹簧竖向隔震技术 5）复合隔震技术 2，按隔震层位移划分：1）基础隔震2）层间隔震3）大跨空间屋架或网架支座隔震4）房屋内部 局部隔震 消能减震的原理： 结构消能减震技术是在结构某些部位（如支撑、剪力墙、连接缝或连接构件）设置耗能（阻尼）装置（或元件）。在主体进入非弹性状态前装置（或元件）率先进入耗能工作状态，通过该装置产生摩擦、弯曲（或剪切、扭转）弹塑性（或粘弹性）滞回变形来耗散能量或吸收地震输入结构的能量，以减少主体结构的地震反应。 耗能元件分为： 1）数度相关型耗能元件，如线性粘滞或粘弹性阻尼器。 2）位移相关型耗能元件，如金属屈服型或摩擦型阻尼器。 3）调谐吸震型耗能元件，如TMD，TLD。 振动控制原理： 在工程结构的特定部位装设某种装置(例如隔震垫等)或某种机构(例如消能支撑、消能剪力墙、消能节点、消能器等)或某种子结构(例如调频质量等)或施加外力(外部能量输入)或调整结构的动力特性，使工程结构在地震(或风)的作用下，其结构的动力响应(加速度、速度、位移)得到合理的控制，确保结构本身及结构中的人员仪器设备的安全和处于正常的使用环境状况。 振动控制分类： 1）从控制对外部能量需求的角度，结构控制可分为：被动结构控制、主动结构控制、半主动结 构控制、混合结构控制。 2）从被控结构的特性划分，结构控制可分为柔性结构控制与刚性结构控制。
建筑结构隔震与减震控制关键技术 1．概况 建筑结构减振防灾关键技术是利用控制理论的基本思想，通过在建筑结构上附加隔减震装置，通过对地震、强风等动力作用的抑制和利用，实现提高建筑结构综合防灾能力，保障人民生命和财产安全，减轻和避免地震等自然灾害对建筑结构损伤作用的目的。本项目根据国内建筑结构的特点和我国处于高烈度地震多发区的客观情况，以先进实用的隔震与减振装置开发为重点，立足于工程应用和产学研联合，经过多年的研究开发与技术攻关，开发了系列的具有自主知识产权的新型的隔震与减振装置，对这些装置进行了系统的理论和实验研究工作，提出了若干分析计算算法，并在具体工程中得到试点应用。形成了从设计和验算方法、配套装置到施工方法的完整系统的科技成果。在减隔震体系分析设计理论和算法方面，形成了建筑结构地震反应机理与评价、减隔振系统模型与分析计算方法、主动智能半主动控制算法三部分共十项理论成果，对于抗震设计具有一定的指导意义和参考价值；在新型减隔震控制装置方面，根据使用对象和控制目标研制了包括新型隔震控制装置、新型耗能减振控制装置、智能型和其他控制装置三类十种装置；在减隔震技术的产业化与技术标准化方面，通过积极的工程推广应用，不仅发现和解决了理论上和试验条件下难以显现的工程技术问题，并且积累了加工和施工经验，培育和锻炼了相关设计、生产和施工队伍，为我国隔震和减振技术的普及打下了基础。 ２.科技成果内容 本项目在国家计委重点科技项目（攻关）计划专题（编号*****）、国家自然科学基金项目（编号*****）、****筑总公司科技研究开发计划等科研课题的支持下，通过***建设集团有限公司、*****集团有限公司等科研院校和企事业单位近30名科研人员历时10余年的不懈努力和联合攻关，对建筑结构地震和风致振动控制的基本理论和方法进行了研究，发展和完善了建筑结构减隔震（振）控制的理论体系和相应的实用设计方法，研制了多种性能优异的具有自主知识产权的新型减隔震控制装置，研制了多种性能优异的具有自主知识产权的新型减隔震控制装置，形成了从设计和验算方法、配套装置到施工方法的完整系统的科技成果，部分已应用于北京****（****办公楼）等近20余项实际工程，推动了结构减振
结构隔震与减震简介 汶川地震和日本福岛大地震让民众实实在在的体验到了大自然可怕的破坏力，也让我们对地震破坏产生了一种更深刻的敬畏。很明显，从今以后隔震减震的设计将以更大的比重加入到建筑结构的整体设计之中。作为一个未来的土木工程技术人员，在学习完结构动力学之后，结合网络知识的补充，对结构的隔震减震做一个简单的介绍。 抗震结构主要分为：抗震结构、隔震结构和消能减震结构。抗震结构利用结构各构件的承载力和变形能力抵御地震作用，吸收地震能量，立足于“抗”。隔震结构在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻止地震能量向上传递，立足于“隔”。耗能隔震利用结构上的耗能装置来耗散或吸收地震输入结构的能量以减小主体结构的地震反应，立足于“消”。本文主要介绍后两种原理。 一、隔振 隔震技术原理：隔震系统的柔性层使结构的振动周期加大并远离地震动的卓越周期；增大了结构体系的阻尼。隔震包括基础隔震和层间隔震。 房屋基础隔震的概念：在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置（或系统）形成隔震层，把房屋结构与基础隔离开来，利用隔震装置来隔离或耗散地震能量以避免或减少地震能量向上部结构传输，以减少建筑物的地震反应，实现地震时建筑物只发生轻微运动和变形，从而使建筑物在地震作用下不损坏或倒塌的抗震方法。 基础隔震的原理：通过设置隔震装置系统形成隔震层,延长结构的周期，适当增加结构的阻尼,使结构的加速度反应大大减少,同时使结构的位移集中于隔震层,上部结构像刚体一样,自身相对位移很小，结构基本上处于弹性工作状态，从而建筑物不产生破坏或倒塌。 隔震结构的组成及特性：隔震系统一般由隔震器、阻尼器等所构成，它具有竖向刚度大、水平刚度小，能提供较大阻尼的特点。 为达到明显减震效果，通常基础隔震系统需具备以下四种特性： 1承载特性：具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量； 2隔震特性：具有足够的水平初始刚度，在风载和小震作用下，体系能保持在弹性范围内，满足正常使用的要求，而中强地震时，其水平刚度较小，结构为柔性隔震结构体系； 3复位特性：地震后，上部结构能回复到初始状态，满足正常的使用要求。 4耗能特性：隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，从而降低上部结构所吸收的地震能量。 隔震设计的步骤： a.隔震方案的确定。 b.确定隔震层位置。 c.隔震支座的选型、布置。 d.计算水平减震技术；计算隔震后各层分布的地震力。 e.验算隔震层的水平位移。 f.隔震层下部的计算。 g.验算竖向地震力。
高层建筑结构隔震减震技术研究 焦涛 南京理工大学理学院土木工程系 摘要近年来高层建筑隔震减震技术理论和应用进展,主要包括隔震技术措施与减震技术措施，并分析了在隔震减震技术研究与应用中所存在的问题。 关键词高层建筑结构；隔震；减震；耗能装置 1 引言 地震是一种多发自然灾害。据统计，世界上平均每年发生造成严重破坏的地震约18次，每年平均有10000人死于地震中。我国是世界上地震多发的国家之一，发生过破坏性地震的城市占全国城市总数的10%以上，给人民的生命财产和国民经济造成了巨大的损失。地震引起地面剧烈的颠簸和摇晃对房屋建筑特别是高层建筑会产生毁灭性的破坏。目前，城市建筑都朝着中高层建筑发展。因此，如何减少地震对高层建筑的影响是目前房建设计与施工所面临的一个重要问题。为防止地震对建筑的危害，传统的方法是采用抗震结构体系，依靠结构的承载力和变形能力，来耗散地震能量，使结构免于倒塌。但由于它是一种“被动防震”法，不免存在很多不足之处： 1. 由于地震的不确定性，实际地震力有时超出设计地震力较多，从而使地震设计失效； 2.地震力不是常值，它是随结构承载力和刚度的增大而加大，在高烈度区，单靠结构的承载力和刚度来抵御地震是不经济的； 3.结构破坏后，不但造成重大经济损失，而且修复工作十分困难； 4.随着生产、办公、生活的日益现代化，楼内的仪器设备的价值有时远远大于建筑物本身的造价，良好的抗震设计即使保住了建筑物本身，但剧烈的震动使仪器设备中断工作，甚至遭到破坏[1]。 建筑隔震减震技术作为一种新型的抗震防灾技术能大大提高高层建筑的抗震能力，已经在1994年美国圣费南尔多地震、1995年日本阪神地震中得到验证，并且表现出了良好的效
浅谈隔震与消能减震设计 1 引言 地震是威胁人类安全的主要自然灾害之一，地震具有突发性强、破坏性大和比较难预测的特点。目前地震的监测预报还是世界性难题，很难做出准确的临震预报，而且即使做到了震前预报，如果工程设施的抗震性能薄弱，也难以避免经济损失。因此，实施有效的抗震设防是当前防震减灾的关键性工作。 抗震减灾事业的发展，离不开科技进步，提高建筑工程抗震设防水平是一项技术含量高，难度大的工作。从目前的抗震措施来看，主要是保证建筑物结构的抗震性能，达到“大震不倒，中震可修，小震不坏”这一防御目标。为此必须加强科技创新，用新技术来提高和改善建筑物的抗震性能才能达到这一目标。在建筑物中设置隔震层和消能装置来减轻地震破坏这种新型结构体系就是其中之一。本文就这一新结构体系作一简要阐述。 2 “隔震设计”与“消能减震设计”的基本设计原理 2．1 隔震设计 “隔震”即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，降低上部结构的地震反应，达到预期的防震要求。 2．2 消能减震设计 在建筑物的抗侧力构件中(由阻尼器、连接支撑等组成)，通过阻尼器局部变形提供 附加阻尼，吸收与消耗地震能量，来控制预期的结构位移 (中震下或大震下的控制位 移要求)，从而使主体结构构件在罕遇 地震下不发生严重破坏，达到减震的目的，这样的房屋建筑设计称“消能减震设计”。 采用消能减震设计时，输入到建筑物的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部分则转 换为结构的动能和变形能，这样也可达到降低结构地震反应的目的。 3 “隔震设计”与传统抗震设计的区别 3．1 “隔震设计”与传统抗震设计理念的区别，见表 抗震房屋与隔振房屋设计理念对比表 抗震房屋隔振房屋结构体系上部结构与基础牢固连接削弱上部结构与基础的有关连接 科学思想提高结构的自身抗震能力隔离地震能量向建筑物输入 方法措施强化结构的刚度与延性滤波 通常的建筑物应和基础牢牢地连接在一起，地震波携带的能量通过基础传递到上 部结构，进入到上部结构的能量被转化为结构的动能和变形能，在此过程中，当结 构的总变形超越了结构自身的某种极限时，建筑物便发生损坏甚至倒塌。而隔震建筑 物在地震时，隔震结构的震动和变形均可只控制在较 轻微的水平，上部结构基本处于平动状态，因此，上部结构水平地震作用可采用矩形分布，从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。 3．2 对隔震房屋，同样层数且无地下室的多层砖房将增加房屋造价 10 ，考虑隔震后可增加层数，减去土地分摊费用后，单位造价增加约为 5 ，对于框架结构，则因柱截面尺寸和配筋明显减少，房屋造价可减少 3 ～5 。