隔震及耗能减震

第九章隔震及耗能减震主要内容●隔震原理及隔震部件●隔震设计要点●隔震设计实例●耗能减震原理及耗能减震部件●耗能减震设计要点教学要求一.隔震原理及隔震部件1.隔震原理一方面通过延长结构自振周期减小结构的水平地震作用，另一方面通过设置阻尼器耗散地震能。隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右。非隔震房屋隔震房屋2.隔震部件①关于叠合橡胶的应用研究20世纪50年代后期，欧洲桥梁支承和建筑物的防震支承开始广泛采用叠合橡胶，建筑物中最早的例子是1966年修建英国的阿尔贝尼法院AlbanyCourt，其使用目的是为了防止地铁振动对建筑物的影响。英国Albany民法院而叠合橡胶真正作为实用的隔震结构的思想大致始于1970年初的法国。此后，法国、新西南、美国等国家大致在同一时期，对隔震支承的叠合橡胶进行了大量的性能实验研究﹙力学、耐久性、耐火﹚，并于70年代后期开始在实际建筑物中使用。我国的应用研究始于20世纪90年代后期，并分别在新疆、四川西昌等高烈度区设计建造了一批试验研究性隔震建筑，并于2002年1月1日颁布施行的建筑抗震设计规范才增加了隔震和消能减震的内容。②叠层橡胶支座部件由橡胶薄片与钢筋板交互叠合在一起经加硫高温高压工艺加工而成，特点为水平刚度小，竖向垂直抗压强度刚度大。叠层橡胶支座竖向刚度远大于没有夹层钢板的橡胶支座的原因，是因为钢板对橡胶层横向变形的约束作用，另外，由于橡胶层与钢板面紧密结合，叠层橡胶支座还能承受一定的拉力作用。为了比较不同截面形状支座钢板对橡胶层的横向变形作用大小，定义：由此可知相同的承压面积，园形截面比矩形截面的形状系数高11.3%，且园形截面水平力作用与方向无关。所以，工程上常常采用园形截面的叠层橡胶支座。二.隔震设计要点1.适用范围：①有特殊使用功能要求的建筑；②8、9度区建筑；③投资方愿意接受其造价的建筑；④多层建筑。2.对建筑的要求①结构体型基本规则﹙复杂体型宜作模型试验﹚；②满足底部剪力法的适用条件，且基本周期T<1.0s；③场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，基础应为稳定性好的类型；④非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力不宜超过结构总重力的10%；3.隔震层的设置要求①隔震层由隔震支座、阻尼装置及抗风装置组成，宜设置在结构第一层以下部位；②隔震装置的布置位置宜与上部结构竖向受力构件相对应，并隔震层刚度中心宜与上部结构的质量中心重合；③同一房屋当采用多种规格的隔震支座时，应注意充分发挥每一种支座的承载力和水平变形能力；④同一支承处布置多个隔震支座时，其净距应满足便于安装、检查、更换的要求；⑤抗风装宜对称、分散地布置在建筑的周边或周边附近；⑥叠层橡胶支座的竖向承力能力限值要求详下表，耐久性和设计参数应由试验确定。4.隔震结构抗震计算①计算模型②地震作用计算ⅰ.方法：底部剪力法、时程分析法ⅱ.水平向减震系数■一般情况的结构用时程分析法分别按隔震与不隔震计算结构各层剪力，然后确定出最大楼层剪力比值，按下表确定水平向减震系数，且不宜<0.25。■多层砌体结构可按下式确定水平向减震系数■与三砌体三结构三周期三相当三的结三构可按三下式三确定三水平三向减三震系三数多遇三地震三验算三时，三宜采三用水三平加三载频三率为三0.三3Hz且隔三震支三座剪三切变三形为三50三%的三水平三刚度三和等三效粘三滞阻三尼比三。罕三遇地三震验三算时三，直三径小三于6三00mm的隔三震支三座宜三采用三水平三加载三频率三为0三.1Hz且隔三震支三座剪三切变三形为三25三0%三的水三平刚三度和三等效三粘滞三阻尼三比，三直径三不小三于6三00mm的隔三震支三座宜三采用三水平三加载三频率三为0三.2Hz且隔三震支三座剪三切变三形为三10三0%三的水三平刚三度和三等效三粘滞三阻尼三比。ⅲ.三水三平地三震作三用■水三平地三震作三用沿三高度三可采三用矩三形分三布上部三结构三层数据此三可以三突破三设防三烈度三对层三数和三高度三的限三值■竖三向地三震作三用据规三范规三定，三9度三时和三8度三且=0三.2三5时三，隔三震层三以上三结构三应进三行竖三向地三震作三用计三算，三8度三且≤0三.5三时，三宜进三行竖三向地三震作三用计三算。ⅳ.三抗三震验三算1)三上部三结构三详第三五、三六章2)三隔震三支座应按三罕遇三地震三作用三验算三，且三应考三虑扭三转影三响直径高度三.三隔三震设三计实三例1.三中国中国三建筑三科学三研究三院与三西昌三建筑三设计三院合三作设三计的三试验三性隔三震砖三砌体三建筑三。西三昌地三震设三防烈三度9三度，三限值三层数三和高三度为三四层三12m，而隔三震设三计后三达到三了与三7度三区的三6层三的高三度。2.三日本日本三高技三术研三究和三发展三中心东南三部外三观北部三外观地下三层状三况地下三层隔三震装三置隔震三装置三简图钢棒三式减震三器大约三5Hz茨城三县西南三部地震三观测三的有三代表三性例三子地基三与屋三项加三速度三反应三比较未作三隔震设计三的相三邻建三筑屋三顶加三速度三反应四.三耗三能减三震原三理及三耗能三减震三部件1.三耗能三减震三原理地震三过程三中输三入结三构的三能量