建筑隔震技术特点
- 格式:docx
- 大小:18.23 KB
- 文档页数:6
高层建筑抗震设计中的新技术应用在当今社会,随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般在城市中矗立。
然而,地震等自然灾害的威胁始终存在,这就使得高层建筑的抗震设计成为至关重要的课题。
近年来,随着科技的不断进步,一系列新技术在高层建筑抗震设计中得到了广泛应用,为保障人们的生命财产安全发挥了重要作用。
一、消能减震技术消能减震技术是通过在结构中设置消能装置,如阻尼器,来消耗地震能量,从而减轻结构的地震响应。
常见的阻尼器包括粘滞阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器等。
粘滞阻尼器利用液体的粘性来消耗能量,其工作原理类似于汽车的减震器。
在地震作用下,粘滞阻尼器中的液体在活塞的运动下产生阻尼力,有效地减少结构的振动。
金属阻尼器则通常利用金属材料的塑性变形来吸收能量,如屈曲约束支撑。
这种支撑在正常使用状态下能够提供结构所需的刚度,而在地震发生时,其内部的金属芯材可以发生屈服变形,从而消耗大量的地震能量。
摩擦阻尼器则是通过摩擦力来消耗能量,其结构相对简单,可靠性较高。
消能减震技术具有施工方便、不改变结构原有刚度等优点。
它可以有效地控制结构在地震作用下的变形和内力,提高结构的抗震性能。
二、隔震技术隔震技术是在建筑物基础与上部结构之间设置隔震层,通过延长结构的自振周期,避开地震的卓越周期,从而减少地震能量向上部结构的传递。
常见的隔震装置有橡胶隔震支座、滑动隔震支座和组合隔震支座等。
橡胶隔震支座由多层橡胶片和钢板交替叠合而成,具有良好的竖向承载能力和水平变形能力。
滑动隔震支座则利用摩擦系数较小的材料,如聚四氟乙烯,来实现隔震效果。
组合隔震支座则结合了橡胶隔震支座和滑动隔震支座的优点,能够更好地适应不同的工程需求。
隔震技术可以显著降低上部结构的地震加速度响应,提高建筑物的抗震安全性。
同时,隔震建筑在地震后往往能够保持较好的使用功能,减少了维修和重建的成本。
三、智能材料在抗震设计中的应用智能材料如形状记忆合金(SMA)和压电材料等也逐渐在高层建筑抗震设计中崭露头角。
基础隔震技术的优势作者:梅俊杰来源:《科教导刊·电子版》2018年第31期摘要传统的结构抗震是通过增强结构自身的抗震性能(刚度、强度、延性)来抵御地震作用的,即由结构本身储存来消耗能量,在消耗能量时会产生较大的损害,这是被动消极的抗震。
为提高高层建筑的抗震性能,隔震技术越来越多应用到高层建筑工程中。
隔震技术可以减小结构的水平地震作用,显著的降低地震对结构造成的破坏程度,提高建筑物及人员在地震作用时的安全性,增强地震后建筑物继续使用的能力。
关键词基础隔震技术优势分析中图分类号:TU352.1 文献标识码:A1基础隔震技术基础隔震技术是一种新型抗震技术,基础隔震是在基础与上部结构之间设置中间隔震层,将上部结构与基础隔开,在地震作用下,隔震装置可以隔离地震能量的向上传输,以降低上部结构的地震反应。
与传统抗震措施相比,基础隔震有其独特的特点:传统抗震设计原则是小震不坏、中震可修、大震不倒,其主要做法是增加结构屈服段长度,但在遭遇地震时主体结构不可避免的要发生强烈晃动,而采用基础隔震措施可以有效的减小建筑物的晃动,使上部结构只发生微小的相对运动和变形,从而保证建筑物在水平地震作用下不发生损坏和倒塌。
不仅能保证居住者的人身安全,还能保证建筑结构和内部设备的完好。
隔震结构基本原理如图 1 所示。
2基础隔震支座2.1隔震支座的构造隔震系统一般由隔震器、阻尼器、地基微振动与风反应控制装置等部分组成。
-般可以由同一元件实现几种不同功能,以方便使用。
该系统的核心部分也是隔震支座,一般的隔震支座如图 2 所示。
2.2隔震支座分类及特征随着基础隔震技术的发展,隔震支座形式多种多样且各有其优缺点。
隔震支座的种类大致可以分为叠层橡胶支座、滑动支座、混合隔震支座。
隔震支座的分类如表 1 所示。
表1中各类隔震装置的构造及工作性能各不相同,而应用最多的则是叠层橡胶隔震装置,其中铅芯叠层橡胶隔震支座是在普通橡胶隔震支座中加入铅芯,提供支座较大的阻尼值。
幕墙设计中的抗震隔震技术在建筑设计领域,幕墙是一种常见的外墙装饰和保温结构。
它不仅能够提供良好的视觉效果,还可以增强建筑的抗风、隔热、隔音等功能。
然而,在地震频发的地区,幕墙的抗震性能尤为关键。
本文将探讨幕墙设计中的抗震隔震技术。
一、地震对幕墙的影响地震是造成建筑物破坏的主要原因之一,其对幕墙的影响主要体现在以下几个方面:1. 幕墙自重:地震振动会对幕墙的自重产生冲击,如果幕墙设计不合理,可能引起幕墙的倒塌或损坏。
2. 建筑结构变形:地震震动会引起建筑结构的变形,进而对幕墙的安装造成影响。
如果幕墙与主体结构之间的连接不牢固,可能导致幕墙脱落。
3. 幕墙自振:地震波的传播会导致幕墙产生自振,并引发共振效应。
如果共振频率接近幕墙的固有频率,就会增大破坏的可能性。
二、抗震隔震技术的引入为了提高幕墙的抗震性能,抗震技术被引入了幕墙设计中。
其中,抗震技术主要包括抗震设计和隔震设计两个方面。
1. 抗震设计抗震设计主要通过增加幕墙的刚性和强度来提高其抗震能力。
具体措施包括:(1)采用高强度材料:选择高强度的建筑材料制作幕墙,如使用高强度铝合金和钢材,能够提高幕墙的整体强度。
(2)加固连接件:对于幕墙与主体结构的连接件,采用加固措施,如增加连接件的数量和规格,保证连接的牢固性。
(3)增加稳定性:通过增加梁柱的数量和尺寸,加强幕墙结构的整体稳定性,提高抗震能力。
2. 隔震设计隔震设计的目标是减少地震波传递到幕墙的能量,降低幕墙的受力程度。
该设计通常包括以下几种方式:(1)橡胶隔震:在幕墙与主体结构之间设置橡胶隔震垫,通过其良好的隔震性能,减少地震波传递。
(2)减震支撑:在幕墙底部设置减震支撑,通过弹簧等减震装置,吸收地震能量,降低幕墙的应力。
(3)减震控制系统:利用减震控制系统对幕墙进行控制,通过调整阻尼器的刚度和阻尼系数,减小地震波对幕墙的冲击。
三、抗震隔震技术的优势抗震隔震技术在幕墙设计中具有一定的优势和应用前景。
减隔震技术与传统技术对比支架对于我们来说并不陌生,在生活的每个角落,只要你稍加注意,就会有支架的出现,下面南通正道就详细为你介绍一下减隔震技术和传统技术对比。
普通新建项目对比:采用采用减隔震技术:(1)工作原理:增加结构耗能能力,吸收/隔离地震能量(2)结构特点:基础抗震要求较低;梁,柱,墙尺寸较小;配筋量较小;增设阻尼器或隔振器(3)使用特点:设计难度大,计算复杂;有效使用空间大;(4)工期与造价:可适当缩短工期,高烈度区可降低造价采用传统抗震技术:(1)工作原理:提高自身刚度,抵抗地震量(2)结构特点:基础抗震要求较高;梁,柱,墙尺寸较小;配筋量较大(3)使用特点:设计方法普及;有效使用空间小;(4)工期与造价:常规工期,高烈度区造价较高普通加固项目对比表:采用采用减隔震技术:(1)加固原理:增加结构耗能,吸收/隔离地震能量(2)主要工作量:基础无需加固;受损节点修复加固;增设阻尼器或隔振器(3)方案特点:设计难度大,计算复杂;等效解决抗震构造问题对使用空间影响小;拆除/恢复工作量小;施工技术要求高,需专业单位完成;业主使用不受大的影响(4)施工工期:工期短,可展开立体施工,适合紧工期项目(5)工程造价:提高节后设防烈度时,造价低于常规加固采用传统抗震技术:(1)加固原理:提高自身刚度,抵抗地震能量(2)主要工作量:基础开挖/加固;受损节点修复加固;每层大多数梁,柱加固;截面/配筋不够增设剪力墙(3)方案特点:设计方法普及;无法解决抗震构造问题;对使用空间影响大;拆除/恢复工作量大;普通加固单位可完成;业主需搬离;(4)施工工期:工期较长,通常有基础开始,逐层向上施工(5)提高结构设防烈度时抗震加固造价通常超过新建造价的70% 这些年来支架没有收到应有的重视,究其原因还是支架存在很多问题,我们需要对支架现阶段发现的各种由于各方面导致的不足,想办法来进行改进和优化,并且还要在本行业的基础上进行更新。
高烈度区高层建筑的隔震设计在现代城市的发展中,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
然而,在高烈度区,地震的威胁成为了高层建筑设计中不可忽视的重要因素。
为了保障人们的生命财产安全,提高建筑在地震中的抗震性能,隔震设计应运而生。
高烈度区的地震活动频繁且强度大,对建筑物的破坏往往是毁灭性的。
传统的抗震设计主要通过增强结构的刚度和强度来抵抗地震力,但这种方法在面对强烈地震时可能效果有限,而且会增加建筑的成本和自重。
而隔震设计则是一种全新的思路,它通过在建筑物底部设置隔震装置,将上部结构与地面的地震运动隔开,从而有效地减少地震能量向上部结构的传递,降低结构的地震响应。
隔震设计的核心在于隔震装置的选择和布置。
目前常见的隔震装置有橡胶隔震支座、摩擦摆隔震支座等。
橡胶隔震支座具有良好的竖向承载能力和水平变形能力,能够有效地隔离水平地震作用;摩擦摆隔震支座则利用摩擦和摆的原理来消耗地震能量,具有自复位能力和较好的隔震效果。
在实际工程中,需要根据建筑的结构形式、高度、使用功能等因素,综合考虑选择合适的隔震装置,并合理地进行布置,以确保隔震效果的均匀性和可靠性。
在进行隔震设计时,首先要对建筑所在地区的地震危险性进行评估。
这包括确定地震烈度、地震加速度等参数,为后续的设计提供依据。
然后,根据建筑的结构体系和功能要求,建立合理的力学模型,进行地震作用下的结构分析。
通过计算分析,可以得到结构在隔震和非隔震情况下的地震响应,从而评估隔震设计的效果。
除了隔震装置的选择和结构分析,隔震层的设计也是至关重要的。
隔震层需要具备足够的水平刚度和变形能力,同时要保证隔震装置的安装和维护方便。
在隔震层的设计中,还需要考虑防火、防水、通风等问题,以确保隔震层在地震发生时能够正常工作,并且在平时能够满足建筑的使用要求。
另外,隔震设计并非一劳永逸,还需要考虑在极端情况下,如超大地震或隔震装置失效时,结构的抗震能力。
因此,在设计中通常会设置一些备用的抗震措施,如增加结构的延性、设置耗能装置等,以提高结构的整体抗震性能。
隔震沟盖板施工工法隔震沟盖板施工工法一、前言隔震沟盖板施工工法是一种常用于建筑工程中的地震防护技术,通过设置隔震沟和盖板来减震和隔振,保护建筑物免受地震影响。
本文将详细介绍隔震沟盖板施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点隔震沟盖板施工工法具有以下特点:1.能够有效减少建筑物受地震的影响,保护人员财产安全。
2.施工过程相对简单,施工周期短,可以在较短时间内完成。
3.适用于各种建筑结构类型,具有较好的适应性。
4.施工过程中对现场影响较小,对周边环境污染少。
5.可以根据实际需要进行灵活设计和调整。
三、适应范围隔震沟盖板施工工法适用于各种建筑物类型,特别适用于高层建筑、大跨度结构、桥梁、道路、管道等需要较高地震防护能力的工程。
四、工艺原理隔震沟盖板施工工法通过设置隔震沟和盖板来实现减震和隔振的效果。
隔震沟盖板由隔震沟和上部盖板组成,隔震沟位于建筑地基下方,填充有特殊的减震材料,可以有效吸收地震能量。
盖板位于建筑地面上,能够分散地震能量,保护建筑物。
五、施工工艺1.施工准备:确定施工地点和工艺流程,清理施工现场,准备所需材料和机具设备。
2.地基处理:根据设计要求进行地基处理,确保地基的平整稳固。
3.隔震沟施工:按照设计要求进行隔震沟的开挖和基础施工,包括设置隔离层和填充减震材料。
4.盖板安装:安装盖板支撑结构,设置盖板形成地面平整。
5.隔震沟盖板连接:连接隔震沟和盖板,确保其紧密结合。
6.调整和检验:对隔震沟盖板进行调整,确保其位置和水平度符合要求。
7.完成施工:完成隔震沟盖板的施工,进行验收和整理。
六、劳动组织隔震沟盖板施工需要合理的劳动组织,包括施工人员的分工和协作,以及施工的时间安排和工艺流程的控制。
七、机具设备隔震沟盖板施工需要使用以下机具设备:挖掘机、起重机、混凝土搅拌机、水泥泵、减震材料填充设备等。
八、质量控制施工过程中需要采取以下质量控制措施:严格按照设计和施工规范进行施工,对隔震沟和盖板的尺寸和材料进行检验,确保施工质量符合要求。
隔震层的名词解释隔震层是指建筑物或桥梁结构中的一种重要设计元素,旨在减少外部震动对建筑物或桥梁的影响。
隔震层通常由特殊的隔震装置组成,可以减少地震、风力、交通振动等外部力的传递,保护结构及其内部的人员和设备免受震害。
本文将深入探讨隔震层的工作原理、类型和应用范围,以及隔震层在现代建筑和桥梁工程中的重要性。
隔震层的工作原理是基于两个基本原则:首先,通过隔离地震或其他外部振动源与结构本体之间的接触,隔震层可以缓冲和储能,从而减少振动的传递。
其次,隔震层还能够改变结构的特性响应频率,将其调整至远离地震波频率范围内,从而削弱外部振动对结构的影响。
目前,隔震层主要分为主动隔震层和被动隔震层两种类型。
主动隔震层依靠主动控制系统,通过实时监测和调整装置的工作状况,减少外部振动对结构的影响。
被动隔震层则是利用特殊材料和结构安装方式,如橡胶垫、钢球和液体阻尼器,来实现隔离效果。
这两种类型的隔震层各有优点和适用场景,实际应用中需要根据结构特点和预期效果做出选择。
隔震层在建筑领域中的应用已经变得十分广泛。
在高层建筑中,由于地震活动和风力等因素的存在,结构的抗震要求越来越严格。
而隔震层作为一种新型的抗震技术,能够有效地保护建筑物的结构完整性,提高人员安全性。
隔震大楼,例如日本的东京塔或美国的沃尔特迪斯尼教室楼,都是隔震层技术的成功应用案例。
此外,隔震技术还在桥梁工程中得到了广泛应用。
通过将隔震装置嵌入桥墩和桥面之间,可以大大降低交通振动对桥梁的影响,提高桥梁的使用寿命和安全性。
尽管隔震层在建筑和桥梁工程中的应用效果已经得到充分验证,但其使用也存在一些约束因素。
首先,隔震层的成本相对较高,特别是对于大型结构来说。
其次,对于一些传统建筑和桥梁,加入隔震层需要进行结构改造,可能会面临一定的技术和设计难题。
此外,隔震装置的维护和检修也是一个挑战,需要定期进行检测和维护。
综上所述,隔震层作为一种重要的抗震设计手段,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
建筑减震隔震技术规定建筑减震隔震技术规定1. 引言建筑减震隔震技术是在抗震工程中广泛应用的一种技术手段,旨在减小地震对建筑物的破坏程度,保护人们的生命财产安全。
随着地震频繁发生,各国纷纷加强了对建筑减震隔震技术的研究和应用。
本文将基于深度和广度的标准,对建筑减震隔震技术的相关规定进行评估,并以从简到繁、由浅入深的方式探讨该技术的多个方面。
2. 建筑减震隔震技术的定义与原理建筑减震隔震技术是通过在建筑结构中引入减震隔震设备,减小地震对建筑物的冲击力,从而达到减小破坏程度的目的。
其核心原理是利用减震隔震设备的柔性和能量吸收特性,将地震能量分散并转化为其他形式,减小对结构的作用力。
常用的减震隔震设备包括橡胶支座、滑动支座、阻尼器等。
3. 建筑减震隔震技术的国际标准与规范为确保建筑减震隔震技术的可靠性和安全性,各国制定了一系列相关的标准与规范。
国际上常见的标准包括日本的建筑物抗震设计规范(JASS)和美国的建筑抗震设计规范(NEHRP)等。
这些标准明确了建筑减震隔震技术的设计要求、试验方法、参数选择等内容,为工程设计和施工提供了依据。
4. 建筑减震隔震技术的应用范围建筑减震隔震技术广泛应用于高层建筑、基础设施、大型桥梁等工程领域。
在高层建筑中,减震隔震设备常常被用于塔楼和主体结构,以提高建筑的抗震性能。
在基础设施领域,减震隔震技术可用于桥梁、隧道等工程,保证其在地震中的稳定性和安全性。
5. 建筑减震隔震技术的优势与挑战建筑减震隔震技术具有显著的优势,包括提高建筑抗震性能、降低地震造成的破坏程度、延长建筑使用寿命等。
然而,该技术也面临一些挑战,如成本较高、隔震设备的维护和管理等问题。
随着技术的发展和应用的推广,这些挑战正在逐步得到解决。
6. 总结与展望建筑减震隔震技术在地震防灾中具有重要的意义,它为保护人们的生命财产安全提供了有效手段。
不断推动该技术的研究和应用,进一步优化设计和施工标准,将有助于提高建筑物的抗震能力,并减小地震造成的损失。
浅析建筑结构隔震和减震措施摘要:在社会发展的过程当中,建筑整体的结构设计越来越重视抗震,其中抗震又分为隔震和减震。
有效的抗震结构设计,可以保障建筑在遇到地震的过程当中,保持良好的稳定性,进而也就可以保障人们的安全。
目前在隔震和减震结构设计当中,有较多的方法和技术可以选择。
实际根据不同的建筑施工需求来合理选择和使用相应的结构设计方案。
这样可以有效保障建筑整体的结构稳定性。
关键词:建筑结构;隔震和减震;技术应用引言地震对建筑物的破坏,多数是由于地面的振动频率与建筑物主要结构构件的自然频率相偶合所致,在现代建筑设计中会考虑到抗震设计,来保证建筑结构安全。
建筑整体安全、抗震性能是设计过程中的重中之重,就目前来说隔震减震是减轻地震对建筑结构造成危害的最有效的手段。
隔震减震技术正在被广泛用以提升抗震能力,减少强震作用造成的地震反应,增加建筑结构的使用寿命。
1.建筑结构的隔震技术以及减震技术1.1建筑结构的减震技术通常情况下,建筑减震可以通过巧妙利用地震能量和建筑阻尼之间的内在联系实现。
如果增加建筑阻尼,可以在很大程度上消耗地震能量,基本上减震措施的基本出发点是使建筑阻尼增加,从而达到消耗地震能量的目的,减轻甚至避免地震对于建筑主体结构的破坏。
针对一些相关的布置问题,比如设置消能部件的个数、设置消能部件的位置等,都应该进行仔细的分析以及计算。
一般情况下,消能构件都是设置在结构的2个主轴方向上,这样可以使两个方向的刚度以及阻尼增加。
也可以将消能结构放置在变形较大的结构位置上,这样可以均衡整个建筑结构的阻尼分布,更容易分散地震能量,使整个建筑物的抗震性能大大提高,确保整个建筑物的安全性。
1.2建筑结构的隔震技术隔震措施往往会有一定的时间限制,因此建筑的隔震设计应该抢在建筑工程正式开工前,最晚也不能拖到建筑工程施工的时候再针对一些关键的部位设计隔震措施。
隔震措施设计时应该选择恰当的部位,一般都是选择建筑的关键部位以及基础部位。
建筑结构的隔震、减振和振动控制一、本文概述随着社会的快速发展和科技的进步,建筑结构的隔震、减振和振动控制成为了土木工程领域的重要研究方向。
地震、风振、机械振动等外部因素都可能对建筑结构产生破坏,严重时甚至威胁到人们的生命安全。
因此,如何有效地隔绝、减少和控制这些振动带来的影响,成为了建筑设计和施工中不可忽视的问题。
本文旨在全面介绍建筑结构的隔震、减振和振动控制的基本原理、技术方法和实际应用。
我们将首先概述隔震、减振和振动控制的基本概念和重要性,然后详细分析各类振动控制技术的原理、特点和应用范围。
在此基础上,我们将深入探讨建筑结构隔震、减振和振动控制的设计方法、施工技术和评价标准。
通过具体案例分析,展示这些技术在实际工程中的应用效果和经济效益。
通过阅读本文,读者可以深入了解建筑结构隔震、减振和振动控制的基本理论和实践方法,为未来的建筑设计和施工提供有益的参考和借鉴。
我们也期望通过本文的探讨,能够推动建筑结构振动控制技术的进一步发展,为社会的繁荣和进步贡献力量。
二、隔震技术建筑物与基础之间设置隔震层,以隔离地震波对建筑物的直接作用,从而减小建筑物的地震响应。
隔震技术的基本原理是利用隔震层的柔性和阻尼特性,延长建筑物的自振周期,避开地震能量集中的频段,同时消耗地震能量,达到减小地震对建筑物破坏的目的。
隔震层通常由橡胶隔震支座、阻尼器、滑移隔震支座等构成。
其中,橡胶隔震支座以其良好的弹性和耐久性,在隔震技术中得到了广泛应用。
阻尼器则通过吸收和消耗地震能量,进一步减小建筑物的振动幅度。
滑移隔震支座则利用滑移面的摩擦力来消耗地震能量,实现建筑物的隔震。
隔震技术的应用范围广泛,包括住宅、学校、医院等各类建筑。
在实际工程中,需要根据建筑的结构特点、地震烈度、场地条件等因素,选择合适的隔震技术和隔震层设计方案。
同时,隔震技术的实施需要严格遵守相关规范和标准,确保隔震层的质量和性能。
隔震技术的优点在于其能够有效地减小建筑物的地震响应,保护建筑物免受地震破坏。
隔震原理
隔震是指通过使用隔离系统,将建筑物或机械设备与地面的振动隔离开来的一种技术。
其原理是利用隔离系统的特殊设计和材料,减少或消除地震、车辆行驶、机器运转等引起的振动传递至建筑物或机械设备上的效果。
常见的隔离系统主要包括弹簧隔离、橡胶隔离和液体隔离等。
弹簧隔离系统通过在建筑物或机械设备的支撑系统中添加弹簧,使其成为一个独立的振动系统,从而减缓振动的传递。
橡胶隔离系统则是通过将橡胶垫或阻尼器安装在建筑物或设备的支撑点上,减少振动的传递。
液体隔离系统则是通过将建筑物或设备放置在橡胶或弹性液体中,以吸收振动。
隔震技术的应用范围非常广泛。
在建筑物方面,隔震可以减少地震对建筑物的毁坏,保护人员的生命安全。
在工程设备方面,隔震可以降低机器的振动噪音,延长设备的使用寿命。
在电子设备方面,隔震可以减少振动对电子元件的影响,提高设备的工作性能。
隔震技术的发展和应用已经取得了很大的成就,但仍然存在一些挑战。
隔震系统的设计和安装需要考虑到建筑物或设备的重量、振动频率和振幅等因素,以确保隔离效果的有效性。
此外,隔震系统还需要经常维护和检修,以确保其正常运行。
建筑结构设计中的隔震减震措施浅析摘要:建筑物的内部减振性能对能耗有很大的影响,所以必须充分利用减振减振技术,通过采用室内减振减振和吸收振动,改善建筑物的整体稳定,减少对减震的冲击。
我国的隔震施工技术与中国的传统建筑相比有很大差异,尤其是在高层结构的技术上,可以采取分层隔震的方法来改善结构的地震特性。
采用适当的减振隔振技术,既可以节省工程造价,又可以改善结构的抗震能力,减少结构在地震中的破坏。
关键词:建筑结构设计;隔震减震;措施浅析引言要提高施工体系的科学水平,确保施工构件的正常运行,就需要从结构的设计上进行层层严格的把关,注重隔震减振的设计和优化,并尽量从工程的全局角度进行全面的分析,为合理推进施工的质量、达到预期的施工质量等创造有利的外部条件,同时延长施工周期,防止发生诸如地震等恶劣的自然灾害。
1.建筑结构隔震减震技术概括1.1.减震技术建筑物构件消能减震即是在建筑物的特定部位设计耗能装置,并通过耗能设备产生的碰撞、扭转、弹塑性滞回变形,来充分消耗并吸收在地震过程中对建筑物构件所形成的力量,减少主体构件的抗震反应,从而有效避免构件发生损伤甚至坍塌的问题,最后达到减震的目的。
1.2.隔震技术与减震建筑构造设计比较起来,建筑架构设计中的基础隔震设计方法比较多样化,选用特殊材质的地基隔震、断层间隔地震等是较为普遍的设计办法。
但选用特殊材质的地基隔震时通常会使用豁土、砂浆或沥青等建筑材料。
地基隔震也是一个效果比较好的隔震手法,体形规则的建筑也可采用这一设计方法。
而地基隔震构造则惜助于在建筑的基座及其上构造之间设计隔震层,将整座建筑分割为上部构造、中部结构和底部构造等三种组成部分。
2.建筑结构设计中的隔震减震措施2.1.合理选择建筑场地就建筑工程而言,在抗震工程设计与实施的过程中,国家都制定有相应策略,对工程范围进行了明确规定,在工程规划和初步设计过程中,针对可能发生自然灾害的地段,都必须进行抗震评估,并根据评价结构进行了抗震工作,以保证工程建筑的抗震结构质量。
分析建筑结构隔震技术的研究和应用建筑结构隔震技术是指在建筑结构中采用隔震装置,将地震 1508d 作用力分离,减少或消除地震对建筑物的影响。
隔震技术主要通过减震器、调和器和隔离基础等手段,将地震的能量转移到其他结构或降低地震能量的传递,从而减少建筑物受到的地震作用力,提高抗震能力。
隔震技术的研究和应用主要集中在以下几个方面:1. 材料研究:隔震技术的关键是要选择合适的隔震材料。
目前常用的材料有橡胶、钢制减震器、铅芯减震器等。
这些材料具有较高的抗震性能和稳定性,能够有效分离建筑物和地震力量,减少震害程度。
2. 结构改造:在既有建筑物中,引入隔震技术需要进行结构改造。
通过增加减震器、调和器等隔震装置,对建筑物进行加固和改造,提高其抗震能力。
还需要对建筑物的各部分进行评估,确定合理的隔震方案,确保隔震效果。
3. 建筑模型试验和数值模拟:为了验证隔震技术的效果和可行性,需要进行大量的建筑模型试验和数值模拟。
通过对大型结构进行模拟地震振动试验,收集数据并分析,评估不同隔震方案的效果,为实际应用提供科学依据。
4. 实际应用:隔震技术已广泛应用于各种类型的建筑物,如高层建筑、桥梁、核电站、工业厂房等。
通过隔震技术的应用,可以有效减少地震对建筑物的破坏,保障人员的生命安全和财产安全。
隔震技术的发展和应用还存在一些挑战和问题:1. 成本问题:隔震技术的应用需要增加建筑物的投资成本。
目前,隔震技术的成本较高,对于一些中小型建筑物而言,难以承担这种成本。
如何降低隔震技术的成本,是一个需要解决的问题。
2. 设计标准和规范的完善:隔震技术需要有相应的设计标准和规范来指导工程实践。
目前,相关标准和规范还不完善,对于隔震技术的设计和施工缺乏统一的规范。
需要加强相关标准和规范的研究和制定。
3. 维护和管理问题:隔震装置需要定期维护和管理,以保证其正常运行和抗震性能。
由于技术和管理方面的限制,一些隔震装置的维护和管理工作没有得到有效的保障,影响了隔震技术的长期可靠性。
上海建筑消能减震及隔震技术标准上海建筑消能减震及隔震技术标准一、引言在建筑工程中,消能减震和隔震技术是为了提高建筑结构的抗震能力,减少地震可能造成的损害。
上海作为一个位于中国沿海地区,长期处于地震高发地区,对建筑的抗震能力要求较高。
为了维护人民生命财产安全,上海市制定了建筑消能减震及隔震技术标准,本文将对此进行详细介绍。
二、消能减震技术标准1. 消能减震技术的定义消能减震技术是通过在建筑结构中引入能吸收和分散地震能量的装置或材料,减少地震荷载对建筑结构的影响,提高建筑的抗震性能。
消能减震技术的应用可以有效地降低地震带来的破坏,保护建筑和人员安全。
2. 消能减震技术的分类根据结构的不同,消能减震技术可以分为以下几类:(1) 钢制耗能支撑系统:通过再生耗能装置将地震能量转化为建筑结构的内能损失,从而降低地震荷载对结构的影响。
(2) 液体阻尼器:通过在建筑结构中设置阻尼装置,利用液体粘滞阻尼的特性消耗地震能量,减小结构的震动响应。
(3) 弹簧隔震器:通过在建筑结构与地基之间设置隔震装置,减小地震荷载的传递,有效地减少了建筑结构的震动响应。
3. 消能减震技术的应用范围消能减震技术可以应用于各种建筑类型,包括高层建筑、桥梁、工业厂房等。
尤其对于高层建筑来说,消能减震技术是提高抗震性能的重要手段。
在上海的地震抗震设计中,对于超过一定高度的高层建筑,通常要求采用消能减震技术。
4. 消能减震技术的设计要求在使用消能减震技术时,需要根据结构的性质和要求,进行合理的设计,确保其有效性。
设计时需要考虑以下几个方面:(1) 地震动参数的确定:需要根据地震区域的地震动参数进行合理的选择,以确保消能减震技术的正确应用。
(2) 结构的选择和布置:需要根据建筑的结构特点选择合适的消能减震技术,并合理布置在结构中,以提高结构的整体抗震能力。
(3) 设计参数的确定:需要根据具体的结构和地震动参数,合理确定设计参数,以确保消能减震技术的有效性和可靠性。
建筑结构的隔震减震技术摘要:结合传统的结构抗震设计,指出了新型建筑结构的隔震减震技术具有良好的发展前景, 详细地阐述了隔震和减震技术在国内外的发展、应用以及目前常用的隔震、减震装置, 以推广建筑结构的隔震减震技术。
关键词: 隔震, 减震,建筑结构, 发展前景我国和世界各国普遍采用的传统结构抗震设计方法是以既定的/ 设防烈度0作为设计依据, 适当控制结构物的刚度, 容许结构部件( 如梁、柱、墙、节点等) 在地震时进入非弹性状态, 要求结构具有较大的延性,使结构物/ 裂而不倒0 , 它的设防目标是/ 小震不坏,中震可修, 大震不倒0 , 且传统的抗震体系只防护结构本身,当发生突发性的超过设防烈度地震时, 房屋可能会严重破坏或倒塌。
所以作为新型的结构抗震技术的隔震和消能减震技术具有十分良好的发展前景。
1隔震技术的应用1. 1隔震技术的发展现代的隔震结构进入实用化时代, 叠合橡胶起了很大的作用。
1969 年震灾后重建的南斯拉夫的斯考比市,在波斯坦捞奇小学工程中首先使用了隔震橡胶支承, 所使用的橡胶支承仅由橡胶层组成,中间未加钢板。
此后法国、新西兰、美国等国家, 对作为隔震支承的叠合橡胶进行了大量的性能试验研究, 并于20 世纪70 年代后期开始在实际建筑物中使用。
至目前为止, 国内外应用于建筑结构、桥梁、设备等的隔震工程中, 绝大多数采用/ 夹层橡胶支座0隔震技术, 且已成功经受了地震考验,成为一项比较成熟的隔震技术。
目前的隔震装置有橡胶支座、滚动隔震、摩擦滑移隔震、支承式摆动隔震、混合隔震装置等[ 1]。
我国学者从60 年代开始关注基础隔震理论,但是直到80 年代,隔震研究才逐渐在国内得到重视。
我国学者李立用沙粒、滑石粉、石蜡、石墨等作为滑移材料实现基础隔震,进行了振动台模拟试验,并于1980 年建成了我国第一幢摩擦滑移隔震房屋。
从80 年代起,华南建设学院的周福霖教授和华中理工大学的汤家祥教授等一批专家学者一直致力于基础隔震的研究与应用工作, 取得了显著的成果,并出版发行了我国第一部隔震技术专著5建筑结构基础隔震6。
一、隔震装置
隔震技术是通过在上部结构与下部结构之间设置隔震层,以避开地震对建筑物的能量输入。
近年来发明了种类繁多的隔震装置,按其原理不同可分为弹性支承与滑动支承两大类。
弹性支承类隔震装置主要有铅芯橡胶隔震支座,夹层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等,一般采用橡胶为柔性材料,地震时柔性材料发生较大水平变形,阻止了携带主要能量的高频地震波向上部结构传递,上部结构所受地震作用显著减小。
而滑动支承类隔震装置内部有一滑动界面,当地震引起的惯性力大于最大静摩擦力时,上部结构即可在隔震装置的滑动界面上产生滑动,这样可以避免剧烈的地表运动传至上部结构,常见的有水平摩擦滑动隔震支座、滚动隔震装置和摩擦摆隔震支座。
橡胶隔震支座(普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座等)既具有较高的竖向承载能力、大水平位移能力和复位功能,同时普通橡胶支座与阻尼器、铅芯橡胶支座或高阻尼橡胶支座配合使用时可提供较大阻尼,由橡胶隔震支座组成的隔震体系理论、试验研究及工程应用已较为成熟,隔震效果显著,是目前建筑隔震的主流产品,国内外已经建成的隔震建筑90%以上采用橡胶隔震支座,我国建筑隔震采用橡胶支座的比例更大。
建筑橡胶隔震支座在我国的应用较为成熟,标准较为完善。
目前已颁布的相关标准有:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS 126:2001)、《建筑隔震橡胶支座》(JG119-2000)、《橡胶支座第1部分:隔震橡胶支座试验方法》(GB20688.1-2006)、《橡胶支座第
2部分桥梁隔震橡胶支座》(GB20688.2-2006)、《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》(GB20688.3-2006)、《橡胶支座第4部分普通橡胶支座》(GB20688.4-2006)。
正在编写的标准有《建筑隔震施工与验收规范》、《建筑隔震设计规范》等。
任何一项与建筑结构安全相关的新技术的推广,通常都将经历研究、试验、试点再到广泛应用的较长过程。
抗震新技术尤其要经过发生概率较低的大地震的实际检验方可推广应用。
橡胶隔震支座经历了近50年的研究发展,目前橡胶隔震支座结构简单、造价合理、理论和试验研究成果比较丰富和完善,且经历多次地震检验效果明显,标准相对健全,技术较成熟,已进入推广应用期。
在今后较长时期橡胶隔震支座将成为建筑隔震依托的主要产品。
目前,我国建筑上使用最多的是普通橡胶支座和铅芯橡胶支座。
普通橡胶支座阻尼较小,地震作用下的水平位移较大,但变形后的恢复性能好。
铅芯橡胶支座在罕遇地震作用下水平位移较小,但是对于高频波的隔震效果相对较差,且上部结构高振型影响较大,针对两种橡胶支座的性能特点,通常采用两种橡胶支座合理组合的建筑隔震体系可以达到较好的隔震效果,同时隔震层罕遇地震下的变形也能得到较好的控制。
由于铅芯橡胶支座在生产和使用过程中存在环境污染风险,所以国际上开始探索使用高阻尼橡胶支座作为升级替代产品,高阻尼橡胶支座阻尼和水平刚度依赖于应变频率和幅值,对高频波的隔震效果较好。
高阻尼橡胶支座对橡胶材料性能要求较高,影响支座性能的因素较多,在试验研究及结构设计上尚有许多难点需要突破。
另外,由于市场工艺水平的限制,
过去我国建筑隔震支座产品尺寸较小、性能不稳定、产品繁杂,随着工艺水平的提高,标准化的高性能大尺寸隔震产品必将成为主流,以适应更高的建筑抗震性能要求。
橡胶隔震支座的应用领域较为广泛,即可用于隔离地震引起的振动,也可用于隔离设备振动或环境振动。
在建筑工程上橡胶隔震支座广泛用于医院、学校、通讯、消防、电力、金融、博物馆、核电站等重要建筑,以保证地震后结构和设备完好,功能不中断。
近年来在住宅项目上也有大量应用。
橡胶隔震支座还广泛用于公路、铁路桥梁,以防止由地震引起交通中断,削减车辆引起的振动和温度变形。
在设备隔震方面,橡胶支座用于贵重设备隔震和隔离震动设备引起的振动,橡胶支座还可用于石油浮放储罐和输油管线的隔震。
二、橡胶支座隔震系统的特点建筑隔震技术是最近四十年来抗震防灾工程领域最重大的创新技术之一,现阶段具有无可比拟的优越性,能降低地震力50-80%。
它能使结构安全性成倍提高,并能保护内部设备仪器,在地震后不丧失使用功能,实现结构、生命、室内财产“三保护”,近年来其优异的抗震效果在国内外大地震中得到了检验。
(一)隔震效果显著建筑隔震技术能使结构抗震安全性大幅提高,近年来其优异的抗震效果在国内外大地震中得到了检验,以下是一些国内外典型实例:
实例1:1994年洛杉矶6.7级地震中,该地区有40座医院遭到破坏严重而不能使用。
南加州大学医院为隔震建筑,地震中完好无损,成为救灾中心,对震后紧急救援起到了十分重要的作用。
实例2:1995年日本阪神7.6级地震中,西部邮政大楼是隔震建筑。
震后该建筑完好,设备无损,在救灾中发挥了较大作用。
地震记录显示该建筑所受地震力仅为非隔震建筑的十分之一。
实例3:2011年“3.11”日本9.0级地震,日在仙台、福岛震中区有许多隔震建筑,地震后毫无例外的完好无损,室内设施和物品甚至没有任何移位,其中包括超过100米的高层隔震建筑。
实例4:2013年四川芦山7级地震,芦山县人民医院门诊楼为隔震建筑,震后结构基本完好,设备正常使用,在抗震救灾中发挥重要作用。
医院其它建筑破坏严重无法使用。
(二)具有较好的经济性
建筑采用减隔震技术,虽然减隔震装置的费用增加了建筑造价成本,但另一方面,由于采用减隔震设计,上部结构所承受的地震作用减小,梁柱墙截面减小,可减少钢材和混凝土的用量,工程造价相应降低。
通过对全国范围内130个项目、335万平米减隔震建筑工程进行调查,在建筑抗震性能大幅提高的前提下,九度抗震设防区采用减隔震技术,结构造价明显降低5%左右;八度设防区工程造价略降低或持平;七度区工程造价略增加,通常增加约100元/平方米。
从长期经济效益和建筑全寿命周期的费用—效益分析来看,建筑物若遭遇较大地震,传统抗震建筑将造成结构和财产两个方面损失,同时导致企业、工厂等不能正常工作造成经济损失。
而隔震建筑在遭遇较大地震时,建筑功能完好,财产不损失,因此,隔震建筑长期经济效益较好。
(三)具有良好的耐久性
橡胶隔震支座是由叠层橡胶钢板组成,橡胶片和钢板按照严格的工艺条件生产加工,橡胶和钢板粘结的非常紧密,隔震橡胶支座四周还有一层1cm厚的橡胶保护层,防止阳光、水和空气进入支座内部,并且隔震支座的工作位置是在隔震层,周围一般不会有阳光照射。
根据实验研究和工程调查,隔震橡胶支座的抗老化性能超过80年。
我国一般建筑的设计使用周期为50年。
(四)可改善建筑功能
传统抗震建筑,主要通过调整结构体系和增大梁柱截面来提高结构的抗震能力。
增大梁柱截面,会导致结构体系个别区域刚度大,反而使结构延性降低,不利于抗震,也不利于发挥结构使用功能。
对位于高烈度区的建筑以及结构形式比较复杂的建筑,结构形式和建筑高度受到限制,采用传统抗震技术解决难度较大。
而建筑减隔震技术,可以降低上部结构的水平地震作用,适当降低抗震措施,可以选择合适的结构体系,使得上部结构设计更加自由灵活,建筑的使用功能得以充分发挥。
(五)地震后具有自动复位功能
地震后橡胶隔震支座产生变形,但支座内部橡胶将产生回复力,所以橡胶隔震支座具有自我恢复功能,地震后会在短期内逐步恢复到原位。
目前经历过地震的隔震建筑没有出现过不能恢复的情况。
(六)施工工期
建筑使用隔震技术,施工时增加了隔震层的施工,比常规建筑增
加了施工时间。
但采用隔震技术后上部结构构件配筋减少,钢筋制作难度减小,建筑材料节约,制作人工减少。
对隔震和非隔震建筑施工时间进行详细对比结果表明,总工期没有明显增加。