隔震结构设计

结构设计知识：隔震结构设计的基本原理隔震结构设计的基本原理隔震结构设计是指将建筑物与地基分开，在地震时，通过隔震层的作用，将地震的能量消耗掉，从而减少或避免地震对建筑物的损害。

隔震结构设计是建筑物抗震设计的重要手段之一，可以有效地提高建筑物的抗震性能和安全能力。

本文将介绍隔震结构设计的基本原理，包括隔震层的类型、隔震基础的设计、隔震结构的性能评估等方面。

一、隔震层的类型隔震层是隔离建筑物与地基的层，其作用是通过隔震层的变形，将地震的能量消耗掉，从而减少地震对建筑物的作用力。

根据隔震层的类型，可分为板式隔震层、球型隔震层、桶式隔震层、减震隔震层等几种。

1、板式隔震层板式隔震层是一种较为常见的隔震层类型。

它通常由一块较大的钢板或橡胶垫组成，与建筑结构相连接，构成一个刚度较小的体系。

在地震时，隔震层将地震能量分散到较大的变形中，使隔震层上方的建筑结构几乎不受力，从而实现隔震效果。

2、球型隔震层球型隔震层主要采用钢制空心球体来实现。

其优点是不仅能够隔离地震，而且能够消除地震对建筑物的倾斜及偏移。

球型隔震层具有弹性好、轻便、稳定性能高的特点，可以在低频区减震，从而提高建筑物在多个频率段的抗震性能。

3、桶式隔震层桶式隔震层是由高爆炸性聚氨酯材料制成的可变形体，可用于较大建筑物的隔震设计。

隔震层的上下两部分由桶式隔震层相连，从而使其能够在地震中消耗能量，达到隔震的效果。

此外，桶式隔震层还具有适应性强、制造工艺简单、耐久性好等特点。

4、减震隔震层减震隔震层常用于高层建筑的抗震设计。

减震隔震层通常由铅芯橡胶支座或外挂钢容器加上粘滞阻尼器构成，能够在地震时提供阻尼效果和能量吸收，从而大大提高建筑物的抗震性能。

二、隔震基础的设计隔震基础的设计是隔震结构设计的重要组成部分，它是将隔震层与地基连接的关键。

隔震基础的设计应考虑到地震力的突然变化、天然地基的变化、生物腐蚀等因素。

1、基础的选择隔震基础的选择应根据地基的土性、建筑物的重量、结构系统的性质等因素来决定。

5科技资讯科技资讯S I N &T N OLOGY I N FORM TI ON 2008N O.13SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 建筑科学隔震技术是近一、二十年来出现的新的建筑耐震技术,传统建筑主要依靠建筑结构本身的强度与韧性来抵抗地震力,而隔震建筑则是用隔震装置将地震时建筑物的摆动转换为建筑物对地面的横向位移,并吸收地震能量。

经过大量的上程实践证明,隔震技术是防震减灾的有效手段。

1隔震建筑技术基本原理隔震建筑是结构减震控制技术运用的其中一种,在日本叫“免震建筑”,其原理为:采用隔震装置改变建筑物与地基之间连接方式。

首先,通过在建筑物底部和基础顶面之间设置隔震装置,延长结构的自振周期,使结构避开地震波的高能频带;其次,提供适当阻尼使建筑物的地震反应大大减弱。

简单来说,就是用隔震装置将地震时建筑物的摆动转换为建筑物对地面的横向位移,地震能量由隔震装置自身的变形来吸收。

如此隔震建筑物就大大的降低扭曲及弯曲,也会明显的降低摇摆程度(地震加速度),因而降低构造及设备的破坏。

隔震技术主要应用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震设防烈度为8、9度的建筑。

其主要特征是地震时继续保持建筑物的性能,即地震时不仅要确保建筑结构上的安全,还要使作用于建筑物上的水平重力加速度尽可能小,避免室内设施、器具、物品等移动翻倒。

由此可见,此类建筑是更注重于建筑使用功能的维持,其设防目标高于“小震不坏,中震可修,大震不倒”的规定。

2隔震建筑构成与设计如何响应隔震上部结构在地震时产生的大的位移,是隔震建筑在设计上最重要的概念。

关于设计位移的确定,一般地质条件(I 、Ⅱ类场地),隔震建筑外周侧通常留40c m 的活动空间(设计位移约25c m )。

然而,实际设计位移仍需结构设计人员进行确认。

2.1空间构成2.1.1上部结构上部结构位于隔震层的上方,地震时产生大的位移,此位移量取决于设计,方向是前后左右全方位的。

层间隔震建筑结构设计方法与应用层间隔震结构是近年来开始研究的一种新型隔震技术，这种新型隔震技术是把隔震层放在建筑物某层楼板与柱子之间某个位置而进行结构的地震反应控制。

本文对层间隔震结构的特点做出详细分析，提出了新的研究方向。

标签：层间隔震;建筑结构;隔震设计引言：结构隔震技术是在上世纪20年代开始发展的，他是一种发展较快的地震防护技术。

在发展的过程中，得到了较大规模的应用。

一、层间隔震结构简化分析模型（一）隔震层的位置设置在结构竖向刚度有突变的部位（图1-a）（二）隔震层的位置设置在结构形式有变化的部位（图1-b）（三）隔震层的位置设置在结构的一层顶（图1-c）。

（四）隔震层的位置设置在结构的中间层（图1-d）。

（五）隔震层的位置设置在结构的顶层（图1-e）。

整体结构由于在中间设置了隔震装置，所以可分为上部结构、隔震层和下部结构三部分。

这种层间隔震体系的上部结构和下部结构的层数不受限制，可以一层，也可以多层。

隔震层装置的隔震支座多采用叠层橡胶。

隔震层位置较低时，结构设计可以通过降低隔震层刚度来减小其的自振频率，这样就增加了结构的整体自振周期，使其远离地震震动的周期，进而降低了结构的地震反应。

隔震层可以集中大多数的地震能，并且依靠隔震装置来进行散耗。

并使地震时的变形主要集中在隔震层上。

a b c d e图一隔震层在不同位置的层间隔震隔震层位置较高时，整体结构的周期没有得到太大延长，因此结构设计时既要考虑降低结构的自振频率，又要考虑通过调整减震装置的刚度改变上部结构的自振频率，这样，结构的自振频率和主结构的激振频率或基本频率就比较靠近，这时为把结构的振动反应控制在可接受范围内，可采用调谐吸振的方式。

因此上部结构的存在，可以控制下部结构的地震反应。

当上部结构地震反应不要求控制且为单自由度体系时，层间隔震体系则转化成为被动TMD体系（调谐质量阻尼振动控制系统）。

对于层间隔震减震结构，上部结构和下部结构都是结构设计时需要考虑到的控制目标，无论是对上部结构还是下部结构，都要减小其地震反应。

浅谈隔震结构的设计特点建筑隔震就是在建筑物的基础和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。

地震发生时，地震波由地面传至基础，在向上部建筑物传递时，首先通过隔震层，这时隔震层中连接建筑物和基础的隔震装置就可以发挥隔离作用，地震波只有一小部分能够通过隔震层传到上部建筑中。

减轻地震能量对结构的输入，从而减轻地震灾害。

标签隔震层；隔震支座；阻尼器；刚度；阻尼比；水平向减震系数；抗震验算一、基础隔震基本原理建筑隔震就是在建筑物的基础和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。

地震发生时，地震波由地面传至基础，在向上部建筑物传递时，首先通过隔震层，这时隔震层中连接建筑物和基础的隔震装置就可以发挥隔离作用，地震波只有一小部分能够通过隔震层传到上部建筑中。

如果隔震层中还安装消能装置，那么，隔震层还将耗散掉一部分地震能量，进一步减少地震能量向上部建筑的传输，减少建筑物的地震反应，保护建筑物在地震作用下的安全。

隔震可以将结构周期延长2倍以上。

和传统房屋比较，采用隔震后，可降低水平地震作用2～6倍，大震时建筑物不倒塌、甚至不破坏，上部结构可保持弹性；基本不中断人的正常生活与服务。

二、隔震层组成隔震层一般由隔震支座和消能器组成。

隔震支座一方面要支撑建筑物的竖向重量，另一方面在水平方向提供一个较小的水平刚度，并且具有自复位的功能。

目前建筑常用的隔震支座主要有叠层橡胶支座和滑动隔震支座。

消能器又称阻尼器，主要用来吸收或耗散地震能量，抑制隔震层产生较大的位移。

常用的阻尼器有金属变形阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、摩擦阻尼器等。

铅芯插入型叠层橡胶支座则是将叠层橡胶支座与铅阻尼器完美结合在一起，发挥隔震作用的同时，又能起消能的作用。

三、隔震技术应用范围和适用条件基础隔震技术适用地震区各类中、低层一般工业与民用建筑（包括砌体结构、底层框架、内框架、框架等各种结构）。

浅谈建筑隔震设计流程及要点摘要：建筑隔震设计是个系统的全面的工作，需要扎实的理论知识、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。

作为设计人员，不仅要掌握隔震设计的流程及要点，保证结构设计的安全，还要善于总结工作中的经验。

本文根据笔者工作经验，对建筑隔震设计的流程以及注意要点进行阐述。

关键词：隔震设计；流程；要点一、建筑隔震设计流程隔震技术已经系统化、实用化，包括摩擦滑移系统、叠层橡胶支座系统和摩擦摆系统，其中工程界最常用的是叠层橡胶支座隔震系统。

目前常用的橡胶隔震支座主要有：普通叠层橡胶隔震支座、铅芯叠层橡胶隔震支座和高阻尼橡胶隔震支座。

隔震结构建筑的减震原理隔震，即隔离地震。

隔震结构是指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层以隔离地震能量结构。

在房屋底部设置由隔震支座和阻尼器等部件组成高度很低的柔性底层，称为隔震层，使基础和上部结构断开，以延长整个体系的自振周期、增大阻尼，减少输入上部结构的地震能量，达到预期防震要求。

建筑隔震设计的主要流程如下：1确定隔震层位置；2明确减震目标和设防标准；3基础隔震方案选择，上部结构布置及初步计算；4根据上部计算的支座反力进行隔震层结构布置；5上部结构带隔震层结构计算分析，并按照基本地震计算确定减震系数；6根据减震系数确定减震之后的地震影响系数最大值，然后进行减震结构上部设计；7隔震层及隔震支座验算（支座在重力荷载代表值下最大压应力，罕遇地震下支座拉应力，支座水平位移验算，偏心率验算，屈重比验算等）8下部承结构设计（下部支承结构按照中震进行正截面设计，按照罕遇地震进行斜截面设计）；9基础设计及地基处理（基础按照正常结构进行设计）；10明确隔震支座连接安装设计要求；11撰写基础隔震设计分析报告（供专项审查）。

二、建筑隔震设计要点在隔震建筑设计时，主要需考虑预设地振动周期、烈度、最大位移量和建造物重量等参数．隔震器和阻尼器的合理利用，将降低1～2级地震烈度。

与以往的建筑结构抗震设计，采用隔震技术的建筑物具有以下优点：提高地震时结构的安全性；设计自由度增大；防止内部物品的振动移动和翻到；防止非结构构件的破坏；抑制振动的不适感；可以保证机械器具的使用功能。

隔震建筑的下部结构设计本文主要从隔震建筑技术基本原理、隔震层下部结构设计、隔展结构的扭转振动、相关抗震探讨等部分进行了阐述。

标签：隔震建筑一、前言我国很多地区地质灾难频繁，抗震一直是首要问题，其中隔震建筑的下部结构设计越来越受到政府及施工单位的重视，本文就该部分内容进行了说明。

二、隔震建筑技术基本原理隔震技术是近一、二十年来出现的新的建筑耐震技术，传统建筑主要依靠建筑结构本身的强度与韧性来抵抗地震力，而隔震建筑则是用隔震装置将地震时建筑物的摆动转换为建筑物对地面的横向位移，并吸收地震能量。

经过大量的上程实践证明，隔震技术是防震减灾的有效手段。

隔震建筑是结构减震控制技术运用的其中一种，在日本被称为“免震的建筑”，其原理是：采用隔震装置改变建筑物与地基之间连接方式。

首先，通过设置之间的建筑隔震装置的底部和基础顶面，延长了结构的自振周期，从地震波的高频带中避免；第二，提供适当的阻尼对建筑物的地震反应大大减弱。

简单来说，是隔离装置的使用将地震建筑物的摆动到地面建筑物的侧向位移，地震能量隔离装置本身的变形来吸收。

这种隔离建设大大减少扭曲和弯曲，将大大减少摆动度（加速度），从而降低了结构和设备的损坏。

隔震技术在功能性建筑和抗震设防烈度的特殊使用要求主要應用的是8度或者9度的建筑。

其主要特征是在地震中保持建筑物的性能，地震不仅确保安全水平的建筑结构，而且对重力的影响建筑尽可能的小，避免室内设施，设备，用品和其他移动了。

因此，这类建筑是更注重保持在建筑功能，其设防目标比“小震不坏，中震可修，大震不倒”的规定要高。

隔震建筑的基础设施、轴承和阻尼器隔震层与上部结构共同组成。

地震作用的外荷载和外力，隔震建筑和同传统结构设计。

在设计地震动输入的研究基本反应，隔震层与上部结构设计。

这种结构的分析可以独立的横向和纵向。

如果上部结构的刚性，正确配置的轴承和阻尼器避免偏心隔震层。

三、隔震层下部结构设计隔离层是位于下方的下部结构，上部结构和隔震层部分支持。