隔震与消能减震设计
- 格式:ppt
- 大小:1.07 MB
- 文档页数:60
隔震和消能减震设计12.1 一般规定12.1.1本章适用于在建筑上部结构与基础之间设置隔震层以隔离地震能量的房屋隔震设计,以及在抗侧力结构中设置消能器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底部设置的由橡胶隔震支座和阻尼器等部件组成的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期、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。
2 消能减震设计指在房屋结构中设置消能装置,通过其局部变形提供附加阻尼,以消耗输入上部结构的地震能量,达到预期防震要求。
12.1.2建筑结构的隔震设计和消能减震设计,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,与采用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。
12.1.3需要减少地震作用的多层砌体和钢筋混凝土框架等结构类型的房屋,采用隔震设计时应符合下列各项要求:1 结构体型基本规则,不隔震时可在两个主轴方向分别采用本规范第5.1.2条规定的底部剪力法进行计算且结构基本周期小于 1.0s;体型复杂结构采用隔震设计,宜通过模型试验后确定。
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适应隔震层的罕遇地震水平位移。
12.1.4需要减少地震水平位移的钢和钢筋混凝土等结构类型的房屋宜采用消能减震设计。
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,隔震部件和消能减震部件应符合下列要求:1 隔震部件和消能减震部件的耐久性和设计参数应由试验确定。
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。
2024年建筑结构隔震与减震设计研究随着地震活动的不断增多和人们对建筑安全性能要求的提高,建筑结构隔震与减震设计成为了一个重要的研究领域。
本文将从隔震技术原理、减震技术方法、结构设计要点、地震动力学分析、安全性评估、工程实例分析以及未来发展趋势等方面进行详细探讨。
一、隔震技术原理隔震技术是一种通过在建筑基础与上部结构之间设置隔震装置,以隔离地震波对建筑结构的直接作用,从而减少地震对建筑的破坏。
隔震装置主要包括橡胶隔震支座、滑动隔震支座和混合隔震支座等。
这些隔震支座具有良好的弹性和阻尼性能,能够在地震时吸收和分散地震能量,降低结构的振动幅度,保护建筑免受地震破坏。
二、减震技术方法减震技术主要是通过在建筑结构中安装减震装置,以减少地震时结构的振动响应。
常见的减震装置包括阻尼器、减震支撑和隔震沟等。
阻尼器可以通过消耗地震能量来减少结构振动,减震支撑则通过改变结构的动力特性来降低地震响应。
而隔震沟则通过在建筑周围设置一定深度的沟槽,利用沟槽的变形来吸收地震能量,从而减少结构的振动。
三、结构设计要点在进行建筑结构隔震与减震设计时,需要考虑以下几个要点:首先,要合理选择隔震与减震装置的类型和参数,确保装置能够有效地发挥隔震和减震作用;其次,要优化结构的动力特性,使结构在地震时具有较低的自振频率和较大的阻尼比,从而减少地震响应;最后,要加强结构的整体性和连续性,确保结构在地震时具有良好的整体受力性能。
四、地震动力学分析地震动力学分析是建筑结构隔震与减震设计的基础。
通过对地震波的传播规律、结构的地震响应以及隔震减震装置的动力性能进行深入分析,可以为结构设计提供科学的依据。
地震动力学分析包括时程分析、反应谱分析和能量分析等方法。
这些方法可以帮助设计师预测结构在地震时的动力响应,从而优化结构设计,提高结构的抗震性能。
五、安全性评估安全性评估是建筑结构隔震与减震设计的重要环节。
通过对结构在地震作用下的受力性能、变形情况和破坏机理进行全面评估,可以确定结构的安全性能水平。
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。
建筑与工程Һ㊀试论隔震和消能减震在建筑工程结构设计中的应用马㊀斌摘㊀要:现代建筑结构抗震措施通常应用积极隔震㊁消能减震㊂无论积极隔震还是消能隔震,就是采取在基底和结构之间设置减振器或减振材料㊂隔震和消能减震技术在建筑工程结构设计中应用,需要经过计算,进行多方案比较选择最佳方案㊂关键词:隔震;消能减震;传统抗震;建筑工程结构设计;应用一㊁隔震与消能减震的原理及其方法(一)隔震与消能减震原理的分析隔震与减震的基本原理是在建筑结构构件之间或建筑物与基础之间设置隔震与减震装置,通过隔震与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㊂(二)隔震与消能减震的方法1.吸能减震吸能减震是通过附加子结构,使结构的震动发生位移,即使结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配,从而达到减小结构震动的目的㊂目前,工程结构应用的吸震减震装置主要有调谐质量阻尼器(以下简称 TMD ),调液(柱)阻尼器(以下简称 TLD 或 TLCD )悬吊质量摆阻尼器(以下简称 SMPD )和质量放大器㊂屋面上的水箱也起到一定的减震效果,相当于TMD㊂2.黏弹性阻尼结构黏弹性阻尼结构的风洞试验㊁地震模拟振动台试验及大量的结构分析表明,在结构中安装黏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㊂3.金属阻尼器是在框架中加屈曲约束支撑,在常规荷载下,起到支撑的作用,而在地震作用下,金属支撑通过塑性变形来消耗地震的能量,从而起到保护主体结构的作用㊂这在抗震加固的工程中得到广泛的应用㊂拟建的首都规划大厦设置了柱间 人 字型支撑,大大减小了地震力的影响㊂二㊁建筑结构的传统抗震方法分析地震具有不可预测性及危害性大等特征㊂过去为了抵御地震灾害,通常的建筑工程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㊁柱㊁墙㊁节点等)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 ㊂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㊁装饰昂贵的现代化建筑㊁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;最后,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 ㊂三㊁隔震和消能减震在建筑工程结构设计中的应用分析(一)建筑地基采用特殊材料进行隔震地基是建筑物与地震接触的最直接的地带,也是地震的最直接作用区,所以对于地基的隔震设置是达到效果的最直接快速的手段㊂所谓建筑物地基隔震,主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理,通过铺设的垫层来削弱地震时的地震波,从而减少地震对建筑物的损害,这种方法是一种历史最悠久的隔震方法,原理在于使地震的力量经过中介被消耗和削弱,达到保护建筑物的目的㊂随着科学技术的发展,近年来,国际上的科研人员和专家在这方面的研究已经取得了突破性进展,经过反复的试验和研究他们发现,以沥青为原料研究出的一种特殊材料设置的隔震层效果最好,所以这种材料将广泛地应用于以后的建筑物的隔震层㊂(二)建筑基础设置隔震装置减震的应用分析基础设置隔震装置减震主要是在建筑物的基础与上部建筑之间设置特殊装置,它与地基隔震的最主要区别就在于隔震层的位置的变化,这种隔震层位置的改变可以减少地震向上传递,最高可减少地震对建筑物传递能量的2/3,这种隔震装置是一种非常传统的防震方法,因其历史悠久且效果优良,所以直到今天,仍被许多工程沿用㊂但是,这种措施的缺陷是不适用于高层建筑,因为在高层建筑设置这种装置会延长建筑结构自身的自振周期,起不到减小地震对建筑物损害的目的,反而增加了建筑物的自重,对隔震造成不利的影响㊂在进行建筑基础的隔震装置的设置时,通常采用的办法有:摩擦滑移隔震㊁黏弹性隔震等几种,设置的装置也比较灵活,不局限于建筑材料,其他材料有橡胶垫㊁混合隔震装置等也可用于做隔震层,可根据建筑物的具体情况进行选择㊂(三)建筑物结构悬挂隔震的应用分析悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来,也就是通常所说的悬挂结构,这样,当地震来临时,地震的能量不会传递给悬挂起来的结构,从而达到减小地震损害的目的㊂这种隔震方式最常见于大型钢结构,大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系,以此隔震㊂这种结构对于设计师的设计要求比较高,因为要将结构的主体框架和子框架的结合做到完美的结合,才能保证在地震来临时,子结构不受干扰㊂因为它的作用原理是,当地震来临时,主框架会随着地壳运动发生摇摆,但是子框架和主框架之间是能够活动的索链和吊杆,地震的能量到达这个部位的时候就会削弱,不至于传递到子结构产生惯性力,这种结构的优点是防震效果好,可以有效地阻断地震力对于建筑物的伤害,但是缺点是工程造价高,一般的住宅建筑不宜使用,因为大量的钢结构会大大增加建筑的成本㊂四㊁结语综上所述,隔震与消能抗震同传统抗震体系相比,更加有效㊁安全㊁适用㊁可靠,并且可以降低造价,在突发性的地震中不破坏㊁不倒塌,既保护建筑结构本身,又保护建筑物内部设备及人员安全,经济适用,将成为建筑抗震的主体,在建筑工程结构设计中得到广泛应用㊂参考文献:[1]张晓鹏.民用建筑抗震施工构造及防护措施探析[J].现代商贸工业,2017(22).作者简介:马斌,青海省建筑勘察设计研究院股份有限公司㊂941。
隔震和消能减震结构设计的特点及适用范围对比研究摘要:土木工程结构在地震、强风等外部动力荷载作用下会产生振动,过度振动不仅会影响结构的正常使用,而且会对结构造成破坏。
这对人们是非常不利的。
特别是在我国经历了几次大的地震后,我国对建筑物的抗震要求明显提升,但是传统的抗震方法已经不能满足建筑的需求,因此更高效、有用的抗震设计方法势必会是未来发展的方向。
本文就隔震和消能减震这种新型的结构抗震设计方法的特点和适用范围进行了对比研究。
关键词:隔震;消能减震;特点;适用范围1结构隔震的概念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,将建筑物结构与基础隔震,并使用隔震装置或消耗地震能量,以避免或减少地震能量向上部结构的传递,为了延长整个结构体系的自振周期,适当增加结构的阻尼,可以大大降低结构的加速度响应。
结构基本上处于弹性状态,在地震作用下,建筑物的地震反应减弱,只发生轻微的移动和变形,使建筑物在地震作用下不发生破坏或倒塌。
这种抗震方法称为隔震设计。
2结构消能减震的概念结构耗能是指结构的某些部分(如支座、剪力墙、节点、接头或连接器、楼板、相邻建筑物等),在主要辅助结构之间设置耗能(阻尼)装置(或构件),通过耗能(阻尼)装置产生摩擦、弯曲(或剪切),产生弹性塑性滞回变形耗散或吸收地震输入结构中的能量,以减少地震反应。
主要是为了避免结构的破坏或倒塌,从而达到减震控制的目的。
3隔震和消能减震设计的特点对比隔震结构设计的主要特点是:提高了结构在地震过程中的安全性;上部结构的设计更加灵活,抗震措施简单明了;防止了非结构构件的破坏;抑制了振动中的不适感,提高了安全性和宜居性;维护了机械、仪器和器具的功能;保持机械、仪器、电器的功能,在地震发生后不进行维修,具有明显的社会效益和经济效益;合理设计,可以降低工程造价。
消能减震结构设计的特点是:可同时减小结构水平和竖向地震作用;当结构jubei足够的附加阻尼时,可以满足结构在罕遇地震作用下的预期位移控制。
结构隔震消能减震设计结构隔震和消能减震设计是地震工程领域中的重要技术,其目的是通过特殊的结构和材料设计,减少地震对建筑物及其内部设备的破坏。
一、结构隔震设计结构隔震是一种将结构物与土壤或地基隔开的设计方法,通过降低结构物受地震力的传递,减少地震对结构物的影响。
结构隔震设计一般包括以下几个方面:1.隔震系统选择:结构隔震系统通常包括隔震支座、隔震层和支撑系统。
常见的隔震支座有橡胶隔震支座、钢球隔震支座等。
不同类型的隔震支座具有不同的性能和适用范围,需要根据实际情况选择。
2.隔震层布置:隔震层一般位于地面以上,可以用于减震和减少地震波对建筑物的传递。
隔震层的布置要考虑结构的刚度、强度、稳定性等因素,以及地震的频率和能量。
3.支撑系统设计:支撑系统是隔震层与结构之间的连接,要具有良好的刚度和耐力,以保证隔震系统正常工作。
4.结构模型分析:隔震设计需要进行结构模型分析,考虑地震力、地震波特性、结构响应等因素,通过计算分析得出隔震设计的参数和指标。
隔震设计的优点在于能大幅度减少地震对结构物的破坏,提高结构物的抗震性能和安全性。
然而,隔震设计也存在一些挑战,如隔震支座的设计和施工比较复杂,造价较高等问题。
消能减震设计是通过在结构中引入特殊的减震装置,通过消耗、分散地震能量,减小地震对建筑物的影响。
消能减震设计一般包括以下几个方面:1.减震器选择:减震器是消能减震设计的核心装置,根据荷载类型和地震响应要求,可以选择液压减震器、摩擦式减震器、摇摆巨型减震器等减震器。
不同类型的减震器各有优劣,需要根据具体工程的特点和要求选择合适的减震器。
2.减震器布置:减震器的布置是消能减震设计中的关键环节,需要考虑结构的刚度、强度、减振效果等因素,合理地布置减震器,以达到最佳减震效果。
3.减震装置与结构连接:减震装置与结构的连接需要具有适当的刚度和耐力,以保证减震器的正常工作。
连接部位的设计和施工要符合相关的规范和标准,确保结构的安全性。
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,很难做岀准确的临震预报,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。
建筑隔震与消能减震设计建筑隔震与消能减震设计是在建筑设计的过程中考虑到地震与震动的因素,并采取一系列措施,以减少地震造成的破坏和危险。
随着科技的发展,建筑隔震与消能减震设计已经成为建筑工程设计的重要组成部分。
下面将重点介绍建筑隔震与消能减震设计的原理、方法和应用。
建筑隔震设计的原理主要是通过将建筑结构与地面分离,使建筑对地震产生的震动具有能动响应,从而减小地震对建筑结构的破坏作用。
常见的隔震装置包括摩擦隔震器、弹簧隔震器、液体阻尼器等。
这些装置能通过减震弹簧、摩擦等消耗部分地震能量,减小地震产生的冲击力,从而减小地震对建筑的破坏。
消能减震设计的原理主要是通过在建筑结构中设置减振器,将地震的能量转化为其他形式,达到减轻结构震动和减小地震影响的效果。
常见的减震器包括液体阻尼器、颤振器、摆锤阻尼器等。
这些装置能有效消耗地震能量,并通过减振措施减小建筑结构的震动,从而减轻地震对建筑的破坏。
建筑隔震与消能减震设计的方法包括减震隔震体系设计、基础隔震设计和结构减震设计。
减震隔震体系设计是指通过设置隔震垫、减震器等减震装置,将建筑结构与地面分离,从而减小地震对建筑的冲击。
基础隔震设计是指在建筑的基础中设置隔震垫、减震器等装置,将地震产生的冲击力传导到地下,从而减小地震对建筑的影响。
结构减震设计是指通过设置减振器、增加耗能装置等措施,减小地震对建筑结构的振动,从而减小地震对建筑的破坏。
建筑隔震与消能减震设计已经在实际工程中得到广泛应用。
例如,日本的隔震建筑技术被广泛应用于地震频繁的地区。
这些建筑结构采用隔震装置,通过地震时的隔离和衰减作用,大大减小地震对建筑的破坏。
同时,在高层建筑中广泛使用了减振器和液体阻尼器等减震装置,通过抑制结构的振动,有效减少了地震对建筑的影响。
综上所述,建筑隔震与消能减震设计是一种通过隔震和消能装置来减小地震对建筑的破坏和影响的设计方法。
在实际工程中,通过合理地应用隔震器、减振器等装置,可以提高建筑的地震抗灾能力,确保人们的生命财产安全。
新《减震抗震设计规范》中的隔震与消能减震隔震与消能减震是新《减震抗震设计规范》中的两个重要概念。
隔震是指通过设置隔震层,将结构与地震动进行隔离,使结构对地震的响应减小。
消能减震则是通过在结构中设置能够吸收和耗散地震能量的装置,实现地震能量的消耗和减震效果。
隔震是一种较为传统的减震措施,它通过设置隔震层,将结构与地震动进行隔离,使结构受到的地震力和位移减小,从而减小结构的破坏程度。
隔震层通常由隔震支座、隔震垫板等组成,这些装置能够在地震过程中自由移动,吸收和消散地震能量。
隔震的优点是能够有效减少结构的响应,保护结构的完整性,减小地震灾害的损失。
然而,隔震也存在一些问题,如隔震支座和隔震垫板的制造和安装难度较大,需要考虑地震过程中的水平限制等。
消能减震是相对较新的一种减震措施,它通过在结构中设置能够吸收和耗散地震能量的装置,实现地震能量的消耗和减震效果。
这些装置通常由减震器、摇摆框架等组成,它们能够在地震过程中发挥吸能和耗能的作用,从而减小结构的震动响应。
消能减震的优点是能够在地震过程中吸收和耗散大量的地震能量,降低地震对结构的破坏力度,提高结构的抗震性能。
然而,与隔震相比,消能减震要求设备的制造和维护难度较大,需要考虑装置的可靠性和耐久性等问题。
新《减震抗震设计规范》对隔震与消能减震提出了较为详细的要求和规范。
其中,对于隔震层的设置,规范要求应根据结构的抗震性能要求和场地条件进行合理的选择。
对于消能减震装置的设计,规范要求需要考虑装置的材料、减震效果以及装置的可靠性和耐久性等方面。
同时,规范还对隔震与消能减震的施工和验收提出了一系列具体的要求和标准,以保证减震措施的有效实施和质量控制。
总的来说,隔震与消能减震是新《减震抗震设计规范》中重要的减震措施。
它们通过不同的方式和装置,实现对结构的减震和减小地震响应的效果。
隔震通过隔离结构与地震动,减小结构的破坏程度;消能减震通过吸能和耗能装置,消耗地震能量,提高结构的抗震能力。
隔震与消能减震设计隔震与消能减震设计是在工程结构设计中常常遇到的问题。
隔震设计是通过减少结构与地基之间的相互作用,将地震的水平振动转移到隔离结构上,从而减小地震对结构的影响。
而消能减震设计则是在结构中增加能够吸收地震能量的装置,通过吸收和转化地震能量,减小结构的震动峰值,从而保护结构和降低地震风险。
隔震设计将结构与地基隔离,可以有效地减小地震对结构的影响。
常见的隔震装置包括球形隔震器、弹簧隔震器和摇摆支撑等。
球形隔震器是一种通过球面的压缩和张开来减小地震峰值加速度的装置。
弹簧隔震器则是通过将结构与地基分离,使结构可以在地震中相对自由地运动,从而减小地震对结构的冲击力。
摇摆支撑则是一种通过摇摆运动来减小地震冲击的装置,能够将地震能量转化为结构的具有抵抗地震作用的摇摆动能。
消能减震设计则是在结构中安装能够吸收地震能量的装置,通过吸收和转化地震能量来减小结构的震动峰值。
常见的消能装置包括液压阻尼器、摇摆框架和摩擦阻尼器等。
液压阻尼器通过液体的流动来消耗地震能量,减小结构的振动响应。
摇摆框架则是通过框架的摆动来转化和耗散地震能量,从而减小结构的振动。
摩擦阻尼器则是通过材料之间的摩擦力来吸收地震能量,减小结构的振动。
在进行隔震与消能减震设计时,需要根据具体的工程情况和设计要求选择适合的装置。
一般来说,隔震设计适合于对结构振动峰值要求较低的工程,而消能减震设计则适合于对结构振动峰值要求较高的工程。
此外,在进行设计时还需要考虑装置的可靠性、经济性和施工的可行性。
隔震与消能减震设计能够有效地减小地震对结构的影响,提高结构的抗震性能,降低地震风险。
然而,设计与施工中的错误和不合理的选择可能会导致装置的失效和使用寿命的降低。
因此,在进行隔震与消能减震设计时,需要仔细考虑各种因素,并在设计和施工过程中进行严格的控制和监测,以确保装置的有效性和可靠性。
总之,隔震与消能减震设计是提高工程结构抗震能力和减少地震风险的重要手段。
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。
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,以消耗输入上部结构的地震能量,达到预期防震减震要求。
【说明】2001版隔震层位置仅限于基础与上部结构之间,本次修订,隔震设计的适用范围有所扩大,考虑国内外已有隔震建筑的隔震层不仅是设置在基础上,而且设置在一层柱顶等下部结构或多塔楼的底盘上。
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。
【说明】本条2001版的条文为强制性条文,考虑到随着技术的发展,隔震和消能减震设计的方案分析不需要特别的论证,本次修订不作为强制性条文,只保留其与3.5.1条关于抗震设计的规定不同的特点——与抗震设计方案进行对比,这是确定隔震设计的水平向减震系数和减震设计的阻尼比所需要的,也能显示出隔震和减震设计比抗震设计在提高结构抗震能力上的优势。
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且变形特征接近剪切变形,其最大高度应满足本规范非隔震结构要求;高宽比大于4的结构采用隔震设计时,应进行详细分析,必要时通过试验确定。
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%。