隔震與耗能減震房屋設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-01-05 23:11本頁(yè)面
【正文】 結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息或外界干擾信息的控制方法。 ? 結(jié)構(gòu)減震控制根據(jù)是否需要外部能源輸入可分為被動(dòng)控制、主動(dòng)控制、半主動(dòng)控制和混合控制。9 隔震與耗能減震房屋設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 ? 減輕地震災(zāi)害的途徑： ? “預(yù)” —— 地震預(yù)報(bào) ? “防” —— 抗震措施 ? “控” —— 震動(dòng)控制 抗震設(shè)計(jì)思想的發(fā)展： ? 剛性結(jié)構(gòu) —— 地震作用太大，結(jié)構(gòu)像碉堡，材料浪費(fèi)嚴(yán)重 ? 柔性結(jié)構(gòu) —— 地震作用小，可避免共振，但結(jié)構(gòu)水平位移大，影響正常使用 ? 延性結(jié)構(gòu) —— 在保證一定強(qiáng)度的條件下，具備足夠的剛度、變形能力和耗能能力 ? 隔震結(jié)構(gòu) —— 通過(guò)隔震裝置將結(jié)構(gòu)和地震動(dòng)隔開(kāi)，從而減小震動(dòng) ? 消能減震結(jié)構(gòu) —— 通過(guò)采取一定的耗能裝置或附加子結(jié)構(gòu)，吸收或消耗地震傳給肢體結(jié)構(gòu)的能量，從而減輕結(jié)構(gòu)震動(dòng) ? 制振結(jié)構(gòu) —— 通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)主動(dòng)地給結(jié)構(gòu)施加控制力，改變結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，從而減小結(jié)構(gòu)震動(dòng) ? 抗震結(jié)構(gòu) 利用結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的承載力和變形能力抵御地震作用，吸收地震能量 立足于“抗”。 ? 隔震結(jié)構(gòu) 在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置滑移層，阻止地震能量向上傳遞 立足于“隔”。 ? 被動(dòng)控制 —— 不需要外部能源輸入提供控制力，控制過(guò)程不依賴于結(jié)構(gòu)反應(yīng)和外界干擾信息的控制方法。 ? 被動(dòng)控制的常用手段：基礎(chǔ)隔震、耗能減震、吸振減震。 基礎(chǔ)隔震 ： ?承載特性：具有足夠的豎向強(qiáng)度和剛度以支撐上部結(jié)構(gòu)的重量； ?隔震特性：具有足夠的水平初始剛度，在風(fēng)載和 小震作用下，體系能保持在彈性范圍內(nèi)，滿足正常使用的要求，而中強(qiáng)地震時(shí)，其水平剛度較小，結(jié)構(gòu)為柔性隔震結(jié)構(gòu)體系； ? 復(fù)位特性：地震后，上部結(jié)構(gòu)能回復(fù)到初始狀態(tài)，滿足正常的使用要求。 ? 基礎(chǔ)隔震概念最早是由日本學(xué)者河合浩藏于 1881年提出的，認(rèn)為先在地基上縱橫交錯(cuò)放置幾層圓木，圓木上做混凝土基礎(chǔ)，再在混凝土基礎(chǔ)上蓋房，以削弱地震傳遞的能量． ? 1909年，美國(guó)的 隔震方案，即在基礎(chǔ)與上部建筑物之間鋪一層滑石或云母，這樣地震時(shí)建筑物會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，以達(dá)到隔離地震的目的． ? 1921年，美國(guó)工程師 F． L．萊特在設(shè)計(jì)日本東京帝國(guó)飯店時(shí)，有意用密集的短樁穿過(guò)表層硬土，直接插到軟泥土層底部，利用軟泥土層作為隔震層． 1923年 關(guān)東大地震 發(fā)生，附近同類建筑毀壞嚴(yán)重，但這個(gè)建筑卻保持完好． ? 1924年，日本的鬼頭健三郎提出了在建筑物的柱腳與基礎(chǔ)之間插入軸承的隔震方案． 1927年，日本的中村太郎論述了加裝阻尼器吸能裝置，在隔震理論方面進(jìn)行了有益的探索． ? 在這一階段，雖然有了清晰的隔震概念和一定的隔震理論基礎(chǔ)，但限于當(dāng)時(shí)的水平與條件，基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用未被很好地研究與開(kāi)發(fā)． ? 基礎(chǔ)隔震第一次用于舊房的加固改造是美國(guó)鹽湖城市政大樓 ? 新西蘭于 1981 年建成的威廉克雷頓大樓，是世界上第一個(gè)采用鉛芯橡膠支承的結(jié)構(gòu) ? 1982 年日本建成第一座現(xiàn)代隔震建筑 ,是一座兩層民宅。 ? 世界上首座使用鉛芯橡膠支座的建筑是 1981 年在新西蘭建造的惠靈頓 William Clayton 大樓 ,這是一座四層高的鋼筋混凝土辦公樓 ,緊靠惠靈頓斷層。 ? 1986 年在西昌市建成一幢采用石墨砂漿層隔震的建筑 ? 1995 年在新疆獨(dú)山子建成一幢采用聚四氟乙烯滑移板隔震的房屋。 ? 目前隔震技術(shù)的應(yīng)用程度在日本等國(guó)家，已經(jīng)成為建筑的主導(dǎo)；我國(guó)將在 2023年（在應(yīng)用面積上）首次超過(guò)日本。 ? 下圖是 1909年提出的隔震結(jié)構(gòu) (Baseisolated building )方案。 ? 中村太郎的隔震結(jié)構(gòu) 上圖是中村太郎于 1927年提出的隔震結(jié)構(gòu)方案。 ? 柔性層隔震結(jié)構(gòu) 柔性層結(jié)構(gòu)隔震概念由 Martel在 1929年提出，由Green(1935年 )和 Jacobasen(1938年 )進(jìn)一步加以研究與完善；下圖是真島健三郎于 1934年的柔性層結(jié)構(gòu)。 ? 滾動(dòng)支撐類隔震系統(tǒng) 為克服柔性層結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的缺陷，科學(xué)家們相繼提出了多種滾動(dòng)支撐類隔震系統(tǒng)，工作元件有球形和橢圓形等多種，但由于其隔震是有向性的，而地震是具有無(wú)向性，這些類型的隔震系統(tǒng)均未能推廣應(yīng)用。 ? 應(yīng)用實(shí)例 ? 1994年 1月 17日，美國(guó)圣菲爾南多發(fā)生洛杉磯地震，震級(jí) M=，死亡 56人，傷 7
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