論文：建筑結構減隔震及結構控制技術的現狀和發(fā)展趨勢(編輯修改稿)
2024-09-05 16:07 本頁面
【文章內容簡介】 懸掛隔震懸掛隔震使將結構的全部或大部分質量懸掛起來，是地震動傳遞不到主體質量上，產生較小的慣性力，從而起到隔震作用。懸掛結構在橋梁、火電廠鍋爐架等方面有大量應用。著名的43層香港匯豐銀行新大樓采用的就是懸掛結構。懸掛結構懸桿受力較大，須采用高強鋼，而高強鋼忍性差，在豎向地震作用時易拉斷。為減小豎向地震作用，可在吊點設減震彈簧，并配合使用阻尼器。隔震應用的注意事項：1)隔震實際上會使原有結構的固有周期演唱，在下列情況下不宜采用隔震設計： ?、倩A土層不穩(wěn)定； ?、谙虏拷Y構變性大，原有結構的固有周期比較長； ③位于軟弱場地，延長周期可能引起共振； ?、苤谱髦谐霈F負反力；2)隔震裝置必須具有足夠的初始剛度，這樣能滿足正常使用要求。當強震發(fā)生時，裝置柔性消震，體系進入消能狀態(tài)。3)隔震裝置能使結構在基礎面上柔性滑動，在地震來時這樣必然會產生很大的位移。為減低結構的位移反應，隔震裝置應提供較大的阻尼，具有較大的消能能力。隔震體系的優(yōu)點：1)明顯有效地減輕結構的地震反應。從振動臺地震模擬試驗結果及美國，日本建造的隔整結構在地震中的強震記錄得知，隔振體系的結構加速度反應只相當于傳統(tǒng)結構（基礎固定）加速度反應的1/3——1/10。這種減震效果是一般傳統(tǒng)抗震結構所望塵莫及的。從而能非常有效地保護結構物或內部設備在強地震沖擊下免遭任何毀壞。 2)確保安全。在地面劇烈震動時，上部結構仍能處于正常的彈性工作狀態(tài)。這既適用于一般民用建筑結構，確保居民在強地震中的絕對安全，也適用于某些重要結構物和重要設備。 3)減低房屋造價。從汕頭，廣州，西昌等地建造隔震房屋得知，多層隔震房屋比傳統(tǒng)多層隔震房屋節(jié)省房屋土建造價：7度區(qū)節(jié)省3——6%，8度區(qū)節(jié)省8——14%，9度區(qū)節(jié)省15——20%。并且安全度大大提高。 4)抗震措施簡單明了?？拐鹕婕暗膶ο髲目紤]整個結構物的復雜的不明確的抗震措施轉變?yōu)橹豢紤]隔震裝置，簡單明了。結構物本身與一般非地震區(qū)的做法無疑，設計施工大大簡化。 5)震后修復方便：地震后，只對隔震裝置進行必要的檢查更換。而無需考慮建筑結構物本身的修復，地震后可很快恢復正產生活或生產，這帶來極明顯的社會效益和經濟效益。(二）被動減震耗能減震1)結構消能減震體系的特點：結構消能減震體系是把結構的某些非承重構件（如支撐剪力墻等）設計成消能桿剪，或在結構物的某些部位（節(jié)點或連接）裝設阻尼器，在風荷載輕微地震時，這些消能桿件或阻尼器仍處于剛彈性狀態(tài)，結構物仍具有足夠的側向剛度以滿足正常使用要求，在強地震發(fā)生時，隨著結構受力和變形的增大，這些消能桿件和阻尼器，率先進入非彈性變形狀態(tài)，產生較大阻尼，大連消耗輸入結構的地震能量，從而使主體結構避免進入明顯的非彈性狀態(tài)并迅速衰減結構的地震反應，從而保護主體結構在強地震中免遭損失。與傳統(tǒng)的結構抗震體系相比較，它有如下的優(yōu)越性：①傳統(tǒng)的結構抗震體系是把結構的主要承重構件（梁、柱、節(jié)點）作為消能構件，地震中受損壞的是這些承重構件，甚至導致房屋倒塌。而消能減震體系則是以非承重構件作為消能構件或另設阻尼器，他們的損壞過程是保護主體結構的過程，所以是安全可靠的?！ 、谡鸷笠子谛迯突蚋鼡Q，是建筑結構物迅速恢復使用?！ 、劭衫?
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