文档介绍：建筑结构隔震技术现状与应用1、简介 2、规范标准 3、橡胶隔震支座 4、滑动隔震支座 5、混合隔震 6、典型工程1、简介目前,国内隔震建筑大量采用的是叠层橡胶支座,其生产工艺和设计方法较为成熟;旨在提高橡胶隔震支座阻尼的高阻尼橡胶隔震支座仍处在研发中,还未应用于实际工程;滑动隔震支座在一些工程中与橡胶支座联合使用构成混合隔震,隔震效果明显,但设计缺乏规范的支撑。在隔震设计方面,借助减震系数,采用分离式方法,一方面简化了设计,另一方面能有效利用现有的设计资源,为设计人员所接受。隔震技术的应用范围逐渐扩大,已在机场航站楼和高层建筑中得到应用。同时在中小学抗震加固中也成功应用,为抗震加固提供了一种新方法。未来隔震技术将会获得更广泛的应用。2、规范标准2001版抗震规范对隔震结构的设计做了基本规定。其中对隔震结构影响较大的是隔震结构的应用范围:1)规定应在8,9度抗震设防的地区使用;2)。这两个条件大大束缚了隔震建筑的应用。规范的本意是满足这两个条件,隔震结构设计能够较为经济。在低烈度区,结构设计和和按构造要求设计,隔震结构显示不出优越性。但是,由于这个规范条文是强制制条文,给很多业主造成了误解。结构周期小1s的规定主要是限于当时的技术条件,周期大于1s,隔震后结构的减震效率不高,尤其是高层建筑,当时的规范认为隔震效果不大。2010版抗震规范对这两项作了重大修改修改,规范明确隔震是一种有效减轻地震灾害的技术,适合任何地区使用,当一个地区发生超烈度地震时,隔震建筑往往能够有效起到抗倒塌的效果。其次,,,采用一此先进的隔震方法,如混合隔震(采用橡胶隔震支座和滑动隔震支座),依然能够取得非常好的隔震效果。3、橡胶隔震支座普涌橡胶隔震支座(NRB)和铅芯橡胶隔震支座(LRB)普通橡胶垫支座由薄橡胶板与薄钢板分层交替叠合在高温、高压下整体硫化而成,橡胶层与钢板紧密结合确保了钢板对橡胶层的变形约束,使其具有较高的纵向受压承载能力和水平变形能力。铅芯橡胶隔震支座则是在普通橡胶隔震支座中开孔注铅而成,具有较高的阻尼,能有效降低结构的地震作用,减小隔震层的位移。橡胶隔震支座的生产工艺基本成熟,但在材料性能方面环有改进和提高的空间。目前隔震橡胶支座在胶层和钢板的粘合方面仍存在一定问颗,压剪破坏多为橡胶片与钢板间的撕裂,因此选择适合的粘合剂和粘合工艺将是今后的研究重点。高阻尼橡胶隔震支座(HDR)目前国内隔震设计普遍采用铅芯橡胶支座,在大变形阶段,铅芯易被挤压导致不易复位,而且铅对环境也有影响,因此,高阻尼橡胶支座将成为铅芯橡胶隔震支座的替代产品。获得高阻尼橡胶的方法主要有:两种不同类型的橡胶共混、橡胶与塑料共混、橡胶与纤维共混、接枝共聚、嵌段共聚、在橡胶中添加填充剂(如石墨、云母、二氧化硅等材料)等等。4、滑动隔震支座滑动隔震在隔震层中设置滑动材料,如低摩擦系数材料,使基础向上部结构只能传递有限地震作用力,达到保护上部结构的效果。其动力学特点是滑动前整个系统的自振周期与结构周期相同,一但滑动后,隔震层的刚度为零,整个系统的自振周期变成无穷大,因此滑动隔震能避开任何地震波产生的共振效应。国内外学者展开研究,开发出各种滑动隔震支座,其中比较成熟的是滑板式隔震支座和摩擦摆隔震支座。滑板式隔震支座见图1,滑移摩擦面一般采用聚四***乙烯(PTFE)与不锈钢板梓触面、不锈钢板与不锈钢板梓触面以及石墨、砂热层接触面等,而其中又以PTFE与不锈钢板梓触面的摩擦滑移支座(简称PTFE支座)的性能最为稳定。不锈钢摩擦板的表面需经讨专门刨光处理,在其上涂一层热硬化的树脂以提高其耐磨性。图1、滑板式隔震支座滑板式隔震支座摩擦摆隔震支座摩擦摆隔震装置(简称FPS)是一种具有自复位能力的摩擦隔震体系,其支座构造见图2,其原理是滑块置于一个凹形曲面的底盘中,当水平位移发生后,滑块滑至底盘曲面的高处,其后滑块在上部重力的作用下自动向低处滑动,也就是自动复位。滑块上面设计成曲面为使顶板在滑动讨程中保持水平。摩擦摆隔震装置产生的复位力的大小取决于底盘曲面的曲率,也取决于支座的刚度。图2、摩擦摆隔震支座5、混合隔震隔震又称为组合隔震或并联复合隔震,由橡胶支座和摩擦滑动支座组成,其中橡胶支座提供系统的弹性复位力。混合滑移隔震系统的自振周期有两个:滑动前为结构自振周期;滑动后则变为橡胶支座隔震结构周期,由于橡胶支座数量可以少放,因此可以控制延长系统的自振周期。对于高层隔震,由于结构周期本身较长,采用橡胶支座能够延长的周期有限,采用混合隔震效果会好得多图3为日本某高层建筑隔震的隔震支座布置图,其中布置了橡胶隔震支座(圆形标志)和摩擦滑动隔震支座(方形标志)。