减隔震技术与传统技术对比

18工程建设标准化·2019年第6

期建筑减隔震技术薛彦涛 中国建筑科学研究院有限公司1减隔震技术概述建筑结构隔震技术是指通过一些隔震装置将建筑结构与地面隔开，通过隔震层的变形消耗和缓冲地震时地面的振动，以保护上部结构免于地震破坏的一种抗震手段。根据地震工程学的研究，地震波荷载在短周期内的作用强烈，到长周期后作用将显著减弱。大量中低建筑，自振周期都处于短周期。通过隔震技术，可以将整体结构的自振周期延长，避开短周期强烈的地震荷载。从隔震部位分，隔震结构可以分为基底隔震、层间隔震、高位隔震和局部隔震。从隔震装置形式，隔震装置又可以划分为普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、高阻尼橡胶隔震支座、滚珠隔震装置、摩擦摆隔震支座、悬挂隔震装置、摇摆隔震支座和滑动隔震支座等。消能减震技术是将结构的一些非承重构件（如支撑、剪力墙、连接件等）设置成变形能力强的消能构件，或在结构某些部位（层间、节点处、连接缝等）装设消能装置。这些变形耗能能力强的构件叫做消能器，通过规范约束和试验检测保证消能器具有比较高的耗能性能和大变形下承载力保证率。在设计中，将消能器作为第一道防线，通过控制消能器及其相连的消能子结构的变形和损伤，保障消能器在结构变形中持续有效地变形耗能，从而保护主体结构的抗震安全。消能器是消能减震技术的核心，其主要功能在于消能地震能量。按照消能器力学性能的不同，可以划分为位移相关型消能器、速度相关型消能器、复合消能器等。依据消能器耗能原理的不同，又可以分为金属屈服型消能器、摩擦型消能器、黏滞消能器、黏弹性消能器、电涡流消能器以及电/磁流变液体、压电材料和电/磁致伸

缩材料等新型材料制成的消能器。2减隔震技术研究我国最早的隔震概念始于五六十年代，最初尝试采用的是砂垫层隔震，隔震造价低，但变量多，性能不易控制，不能自复位。从90年代开始，逐步地开展了球面摆式滑移支座和橡胶隔震支座的研究和应用。建筑结构抗震规范最早于2001版加入了减隔震的技术章节，正式将减隔震技术纳入了抗震结构体系。随后隔震技术日趋完善，隔震产品愈加丰富，产品性能和检测方法也逐步具体和合理。隔震支座在复杂应力下的稳定性、耐久性、耐火防护研究，大型橡胶支座的生产、研发和检测，层间隔震、高位隔震和特殊部位隔震等一系列复杂结构隔震技术都是研究的热点。我国的减震研究始于80年代，最初使用的是利用耗能钢板进行耗能的减震装置。进行了系列带有减震装置的结构体系研究，包括带有减震支撑框架和中高层结构，并在消能减震计算方法方面进行系统研究。从90年代末，开始在一些新建和加固工程中应用消能减震技术。在2008年之后，消能减震应用显著出现了爆发式的增长。减震技术的研究包括减震理论方法研究和减震产品研究。减震理论的研究包括阻尼计算方法研究、减震结构体系研究、消能子框架体系研究、减震优化方法研究和振动控制理论研究。减震产品研究包括了各式金属类消能器、摩擦消能器、黏滞消能器、黏弹性消能器、电涡流消能器和压电消能器等消能器的研发。3减隔震技术相关规范从2001版建筑抗震规范纳入了减隔震技术开始，热点聚焦Hot Focus

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。

震 源 传播途径 结 构 反 应

消 震 隔 震 被 动 减 震 主 动 减 震

基

底

隔

震 悬

挂

隔

震 耗

能

减

震 冲

击

减

震 吸

振

减

振 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

装配式建筑的减震与隔震技术分析

背景介绍：

随着现代建筑工艺的进步和人们对建筑安全性的要求提高，装配式建筑作为一种新型的建筑模式正逐渐受到关注。然而，在面对地震等自然灾害时，装配式建筑的抗震性能成为了一个重要的问题。在这篇文章中，我们将对装配式建筑常用的减震与隔震技术进行分析，以期进一步提高其抗震性能。

一、减震技术分析

1. 钢结构减震器

钢结构减震器是目前应用较广泛且成熟的一种减震技术。该技术通过在装配式建筑结构中引入特殊设计的钢制减振元件，能够有效地吸收地震力量，从而降低了主体结构的受力。钢结构减震器具有承载能力强、使用寿命长、施工便利等优点，并且可以根据实际需要进行调整和更换。

2. 液体阻尼器

液体阻尼器是利用内部流动液体消耗地震能量的一种减震技术。在装配式建筑结构中，可以通过在关键节点处安装液体阻尼器来提高结构的抗震性能。液体阻尼器具有阻尼效果好、响应速度快、体积小等优点，适用于各种规模的装配式建筑。

3. 弹簧减震器

弹簧减震器是一种通过弹性变形吸收地震能量的减震技术。在装配式建筑结构中，可以通过设置弹簧减震器来提高结构的抗震性能。该技术具有承载能力大、可调性强、施工周期短等特点，适用于各种类型的装配式建筑。

二、隔震技术分析

1. 隔离支座 隔离支座是一种常见的隔震技术，在装配式建筑中得到了广泛应用。该技术通过在建筑基础和结构之间插入橡胶或钢板等材料，将建筑划分为上下两个相对独立的部分，从而降低了地震对结构的传递程度。隔离支座具有变形能力强、刚度可调、自重轻等优势，在地震发生时能够有效减少装配式建筑的受力。

2. 弹性层隔震

弹性层隔震技术是利用弹性材料将装配式建筑的结构分割成若干个独立单元，在地震中各个单元可以相对独立地运动，从而实现抗震效果。该技术可以通过在装配式建筑结构中增加橡胶垫片或橡胶支座等弹性材料来实现。弹性层隔震技术具有刚度可调、可替代性高、适应性广等特点。

3. 预制隔离体

桥梁抗震设计与减隔震设计的比较研究

摘 要：桥梁工程是我国重要的交通工程，关系到我国城市经济发展状况以及人民出行安全，所以一直以来，桥梁工程建设一直深受地方和国家重视，特别是对于桥梁抗震方面设计技术，行业内一直保持着研发力度，希望能够用优秀的设计方法和良好的技术手段来保证桥梁安全稳定性。本文将对桥梁抗震设计方法与减隔震技术进行比较分析讨论，对桥梁抗震设计理论以及减隔震设计理论进行阐述，并以此提出桥梁抗震设计与减隔震设计存在的不同，希望能够帮助相关业界人士提高对于二者之间的了解，进而选择出最佳的设计方法来提高桥梁工程的抗震能力。

关键词：桥梁工程；抗震设计；减隔震设计；比较分析

我国经济建设快速发展，也促进了城市化建设进程的不断提高，城市内人口密集，经济发展快速，相关交通网络建设也在不断完善和扩大，交通网络安全稳定性将直接影响到城市发展质量以及人民群众生命安全。所以，在进行桥梁工程建设时，既要保证工程质量，也要确保其具备良好的抗震防灾能力，由于地区一旦发生破坏性地震，桥梁将成为地震中受到破坏的主要工程项目，也会直接影响到地震后救灾和重建工作的及时性和有效性，所以必须全面提高桥梁抗震能力，尽可能避免桥梁在遇到地震灾害时造成的巨大损失。

1.

桥梁抗震设计理论概述

1.

桥梁抗震设计原理分析

抗震设计主要原理是指在进行桥梁设计时，通过有针对性的技术，提高桥梁结构抗震能力，确保桥梁稳定性，使其在面临地震灾害时能够保持水平方向上的支撑，进而保障桥梁稳固性，而这也能够有效提高桥梁整体使用寿命。国内外一直都在十分注重对于桥梁减隔震方面的研究设计，更取得了诸多显著成绩。但是，普遍存在缺乏对于桥梁抗震设计的重视，国内对于桥梁抗震设计的研究明显存在不足，且缺乏系统性，所以必须明确桥梁抗震设计的原理和优势[1]。

1.

桥梁抗震设计优势分析

其一，桥梁抗震设计能够有效地确保桥梁各个支座在面对地震灾害时保持受力均衡，维持桥梁各个支座在面对巨大受力影响时仍然能够保持平稳的状态，良好的桥梁抗震设计能够使桥梁遇到高级大地震时只会发生支座上的弹塑性变形，其他组织功能则不会受到严重影响，仍然可以具备良好的使用功能，进而保障抗震救灾工作能够顺利开展；其二，桥梁抗震设计能够起到有效控制桥梁结构横向刚度的功能，进而帮助桥梁结构在遇到扭转影响时，仍然可以保持平衡受力的状态，进而降低地震灾害造成的破坏力；其三，桥梁抗震设计能够有效地减轻甚至消除地震之后由于桥梁整体结构弹性范围超额而造成的局部变形问题；其四，良好的设计也能够确保在不增加工程成本前提下，维护桥梁稳定性，提高桥梁抗震能力；其五，桥梁抗震设计可以使桥梁在面临地震灾情时，有效保护整体结构的稳定性，使其在发生位移时仍然具备良好的承载能力，更能够有效减少伸缩缝的出现；其六，优秀的桥梁抗震设计也可以确保经过严重地震灾害后，对于桥梁的维修将较为便捷，缩短工期，使桥梁能够迅速再次投入使用[2-3]。