隔震总结—设备专业2013.10.29

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。

浅谈隔震技术的应用

发布时间：2023-02-20T06:04:25.456Z 来源：《城镇建设》2022年第19期第10月 作者： 林嘉达

[导读] 近年来多地地震频发，经历了唐山大地震、汶川大地震、日本福岛地震，

林嘉达

广东新长安建筑设计院有限公司 广东汕头 515000

摘要：近年来多地地震频发，经历了唐山大地震、汶川大地震、日本福岛地震，其所带来的危害让人类真切体会到大自然破坏力的可怕，这就使得减隔震技术的柔性隔震在地震中的巨大优势，本文以隔震技术为主，并以一个工程实例来分析。

关键词：隔震技术；结构设计；应用

引言：爆炸冲击、锤击打桩、物体地面撞击以及地震等各种震动源都会引起地面振动，从而使建造在地面上的建筑物产生振动，这个时候建筑物相当于震动源的一个“放大器”，当振动太大且超过结构的承载能力时便会发生破坏。传统的结构抗震是通过加强结构构件的抗

震承载力来抵御地震作用，且在地震作用中“以刚克刚”，通过结构构件本身的变形产生塑性铰来消耗吸收震源能量，是一种被动的防护方

式。相比隔震技术，采用橡胶隔震支座将上部结构与下部基础完全分隔开，且在建筑物周围尚应预留足够的隔震沟，形成由基础下支墩

——隔震支座——上支墩隔震层的隔震体系，让建筑物在遭遇地震的过程中，能通过橡胶隔震支座自身阻尼来消耗地震能量，降低上部结构的地震作用，同时延长上部结构周期，预留的隔震沟使建筑物在来回平移的过程不会撞击到地面，是一种“以柔克刚”的主动防护方式。

长远来看，隔震技术在建筑物未来的使用过程中有着显著的经济效益。

1、隔震支座的性能特性。

1.1隔震支座具有能支撑上部荷载的强度与刚度。

1.2隔震支座具备一定的水平初始刚度，避免在风荷载与小震作用下产生滑移、使得上部体系始终维持在弹性状态，满足正常使用要求，遭遇地震时，其柔性隔震的优势可以得到充分体现。

1.3遭遇地震后，上部结构回到初始状态，可对震害过程中达到使用极限的隔震支座进行更换。

综述隔震技术

摘要：本文阐述了隔震结构的基本概念和类别，隔震建筑的发展，以及隔震结构在我国的应用。最后提出关于隔震结构还存在有待于解决的问题。

关键词：隔震；基础隔震；层间隔震；

一、隔震结构的概念与分类

从1976年的唐山大地震到2008年的“5.12”汶川特大地震，无论是身心还是财产方面，给人们带来的伤害都是巨大的。我国的抗震设计主要体现在“抗”，“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防目标和两阶段设计方法都是利用结构本身来对抗地震，为了避免建筑物在地震中不产生严重的破坏，必须加强结构的刚度，加强刚度提高造价，在不发生地震时，是一种浪费。目前，随着社会的快速发展，建筑物的装饰及内部设备的造价要远远高于建筑物本身的造价。而传统建筑在地震中，装饰及内部设备得不到好的保护进而损失严重。为了解决上述问题，相关人员提出了隔震结构的概念。近20年来，隔震技术得到了发展，它主要体现在“隔”，即将地震产生的能量与结构本身相隔离，地震的能量不能全部传到结构物中，这样就减小了地震对建筑物的影响。经事实证明，隔震结构在地震中，其内部设备及装饰几乎很少受到破坏。2008年汶川地震中甘肃武都县3栋隔震的6层砌体结构在地震中表现良好，屋中装饰、家具、花瓶等完好，墙体无裂缝，而临近的非隔震建筑，室内物品倾倒，墙体严重开裂[1]。从图1可以看出，传统的抗震房屋在地震中出现门窗开裂，家具倾倒，顶棚脱落，家具翻倒等情况，而隔震技术不仅可以保护结构本身的安全，同时也保护了结构内部非结构构件、装修、家居电器以及设备设施免遭破坏。

图1：隔震结构与传统结构抗震结构比较

隔震结构是指在建筑物上部与基础之间设置隔震层，利用隔震层来消耗地震产生的能量，以延长整个结构体系的自振周期，增大阻尼，减小输入上部结构的地震作用，以此达到隔震的效果。

隔震结构按照隔震层的位置分为基础隔震、层间隔震和顶层隔震。

基础隔震结构是指在结构底部设置隔震层的结构体系，隔震层的水平刚度远远小于上部结构的层间刚度，地震时上部结构的层间位移均很小，很大部分的位移都集中在刚度相对薄弱的隔震层。上部结构类似做平动。

隔震技术概述

摘要：阐述了隔震技术的基本原理及主要的方法；然后又介绍了隔震技术的发展，从隔振系统，高层隔震，隔震软件，规范规程等几个方面来介绍目前的研究情况；最后，提出了隔震技术未来的研究方向。

关键词:隔震技术；发展；研究现状；

1 前言

地震是严重的自然灾害之一。20世纪90年代发生在一些发达国家的地震表明，虽然地震时建筑物没有倒塌，但是因建筑内设备及仪器等的破坏，所造成的损失却是十分巨大的。因此，传统的结构抗震设计的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，已经不是一种完善的抗震设计理念，而采用建筑结构隔震技术，在大震下结构不损坏或者仅有轻微损坏，从而保证罕遇地震发生时人员、设备、仪器的安全，符合现阶段的基于性能的抗震设计思想，有良好的发展和应用前景。随着科学技术的不断发展，隔震和耗能减震技术的研究与应用逐渐成熟起来并在国内外得到了应用 [1]- [2]。

2隔震技术介绍

2.1隔震技术基本原理

隔震就是隔离地震对建筑结构的作用。通过在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递。通过隔震体系隔离地震波向上部结构的输入, 隔震层的水平向大变形运动消耗掉大部分地震，延长结构基本周期, 降低建筑物地震反应,使结构加速度反应减小, 让隔震系统承担地震能,起到减震作用。达到预期的防震要求，使建筑物的安全得到可靠的保证。

2.2隔震技术方法介绍

常见的隔震系统包括橡胶支座隔震系统、滑移支座隔震系统、悬吊基础隔震、螺旋钢弹簧隔震和摆动隔震系统，以及近年发展的混合控制隔震系统等[3]。

2.2．1叠层橡胶垫隔震技术

其基本原理为：延长结构的基本自振周期,远离场地卓越周期,使结构基频处于地震能量高的频段之外, 从而有效的降低建筑物的地震反应; 适度增大叠层钢板橡胶垫的阻尼,以更多的吸收传入结构的地震能量.

在常见的隔震系统中，叠层橡胶支座隔震体系应用相对较为广泛，而该系统又包括普通夹层橡胶垫支座、高阻尼橡胶垫支座、铅芯夹层橡胶垫支座以及其他