9隔震與耗能減震房屋設(shè)計(編輯修改稿)
2024-10-24 19:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 豎向剛度，而且本身具 有消耗地震能量的能力，故鉛芯橡膠支座在結(jié)構(gòu)使用中受到廣泛歡迎。,疊層橡膠支座中 間鉆孔灌入鋁芯 提高支座大變形 時的吸能能力,橡膠片,鋼板,,世界上第一棟采用鉛芯橡膠支座隔震的建筑(The William Clayton Building, New Zealand)和世界上使用鉛芯橡膠支座中基底面積最大的建筑(日本)。,日本1997年度評定的隔震建筑中，采用鉛芯橡膠支座隔震房屋占總數(shù)的40%，美國在1985年以后興建的隔震房屋中，完全或部分采用鉛芯橡膠支座的隔震房屋占總數(shù)的60.7%，我國在已建成的隔震房屋中，完全或部分采用鉛芯橡膠支座的隔震房屋占總數(shù)的60%。 4.隔震原理,基礎(chǔ)上部部分,隔震層隔開 限制地震動向結(jié)構(gòu)物的傳遞,固結(jié)于地基中的基礎(chǔ),從圖中可以看出，對建筑物地震反應(yīng)有重要影響的主要因素有兩個：一是結(jié)構(gòu)的周期，一是阻尼比．普通非隔震中低層建筑物的剛度大、周期短，其基,A,B,C,A,B,C,本周期正好在地震輸入能量最大的頻段上．因此相應(yīng)的加速度反應(yīng)比地面運(yùn)動放大得多，而位移反應(yīng)卻較小，如圖中A點(diǎn)所示．如果延長建筑物的周期，而保持阻尼不變，則加速度反應(yīng)被大大降低，但位移反應(yīng)卻有所增加，如圖中B點(diǎn)所示．如果繼續(xù)加大結(jié)構(gòu)的阻尼，加速度反應(yīng)則繼續(xù)減弱，且位移反應(yīng)也得到明顯降低，如圖中C點(diǎn)．這就是說，通過延長結(jié)構(gòu)的周期并給予較大的阻尼，就可使結(jié)構(gòu)上的加速度反應(yīng)大大降低．同時，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較大位移可由上部結(jié)構(gòu)底部和基礎(chǔ)頂部之間設(shè)置的隔震層來提供，而不由上部結(jié)構(gòu)自身的相對位移來承擔(dān)．這樣，上部結(jié)構(gòu)在地震過程中就會發(fā)生接近平移的運(yùn)動，大大提高了上部結(jié)構(gòu)的安全度．,基底隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意: 在滿足必要的豎向承載力的前提下， 隔震裝置的水平剛度應(yīng)盡可能小， 以使結(jié)構(gòu)周期盡可能遠(yuǎn)離地震動的 卓越周期范圍。 保證隔震結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)作用下不致有 太大的位移。通常要求在隔震結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)底部安裝風(fēng)穩(wěn)定裝置或用阻尼器與隔震裝置聯(lián)合構(gòu)成基底隔震系統(tǒng)。 5.其他隔震裝置 滾珠隔震裝置,已用于墨西哥城內(nèi)一座五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的學(xué)校建筑中，該裝置是在一個直徑為50cm的高光潔度的圓鋼盤內(nèi)，安放400個直徑為0.97cm的鋼珠。鋼珠用鋼箍圈住，不致散落，上面再覆蓋鋼盤。安放在房屋底層柱腳和地下室柱頂之間。為保證不在風(fēng)載下產(chǎn)生過大的水平位移，在地下室采用了交叉鋼拉桿風(fēng)穩(wěn)定裝置。,搖擺隔震支座。在杯形基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)一個上下兩端有豎孔的雙圓筒搖擺體。豎孔內(nèi)穿預(yù)應(yīng)力鋼絲束并錨固在基礎(chǔ)和上部蓋板上，起到壓緊搖擺體和提供復(fù)位力的作用。在搖擺體和基礎(chǔ)壁之間填以瀝青或散粒物，可為振動時提供阻尼。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)：當(dāng)?shù)孛婕铀俣确颠_(dá)330cm/s2時，被隔震房屋的加速度反應(yīng)被降低到無隔震反應(yīng)的1/3左右。我國山西省的懸空寺，歷史上經(jīng)歷多次大地震而仍完整無損。分析認(rèn)為是其特有的支撐木柱起到了搖擺支座隔震的作用。,不倒翁式（伊朗）隔震房屋。該房屋頂面半徑顯著大于底面半徑，能起提供復(fù)位力的作用。,9.2 耗能減震結(jié)構(gòu) 在結(jié)構(gòu)中的某些部位設(shè)置消能裝置，通過消能裝置耗散或吸收地震能量，從而減小主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。 1.耗能裝置 （1）調(diào)頻質(zhì)量阻尼裝置—由質(zhì)量、彈性元件和阻尼器構(gòu)成的振動系統(tǒng)，將其安裝在結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)振動時引起該系統(tǒng)的共振，由此產(chǎn)生的慣性力反作用于結(jié)構(gòu)，起到減小結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)的作用。 （2）調(diào)頻液體阻尼裝置—由具有一定形狀的盛液容器構(gòu)成，液體晃動時，液體對容器箱壁產(chǎn)生動壓力，同時液體晃動產(chǎn)生阻尼吸收一部分能量。,,Taylor公司的50,000磅（22.7噸）液體粘滯阻尼器,美國喬治亞州Sidney Lanier 橋,斜拉橋拉索用阻尼器,振動緩沖器,金屬密封無摩擦阻尼器,位移限位阻尼器,,美國藍(lán)湖公司和建研院抗震所一起在1999年北京站抗震加固中采用了泰勒公司先進(jìn)的阻尼器。 因場地的限制，北京站大廳無法用傳統(tǒng)的剪力墻抗震，經(jīng)設(shè)計，采用每個方向16個130噸（300kp）非線性液體粘滯阻尼器，阻尼器可以使原結(jié)構(gòu)的阻尼比從5%（一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）提高到了20%，從而把大震下的層向位移降低到彈性范圍內(nèi)。,粘彈性耗能裝置—由粘彈性材料和約束鋼板構(gòu)成，通過夾在鋼板之間的粘彈性材料發(fā)生剪切變形而耗散能量。 （3）粘滯耗能裝置—由缸體、活
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