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结构隔振、减震设计与制振技术.ppt

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结构隔振、减震设计与制振技术.ppt

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结构隔振、减震设计与制振技术.ppt

文档介绍

文档介绍:
(2)建筑费用和成本大幅度增加
传统方法是在设计时提高材料强度、加大构件(结构)刚度,其结果是断面越大,刚度越大,使用面积减少,建筑物自重增大,地震作用亦随之增大。
(3)适用范围受到限制
传统抗震方法采用的是可按照《规范》对相应结构类型的要求执行。
第十一页,共39页。

消能减震技术的优越性:
1、安全性:
消能构件或消能装置在强震中能率先消耗的地震能量,迅速衰减结构的地震反应并保护主体结构和构件免遭破坏,确保结构的安全。
消能减震结构的地震反应比传统结构降低40%—60%。
2、 经济性:
消能减震结构可以减少剪力墙的设置,减少结构断面和配筋,可节约造价5%—10%。若用于旧建筑物的抗震加固,则可节约造价10%—60%。
3、技术合理性:结构越高、越柔,消能减震效果越显著
第十二页,共39页。

结构隔震主要有基底隔震和悬挂隔震两种

在结构物底部与基础
顶面之间设置隔震消
能装置,使之与固结
于地基中的基础顶面
分开,限制地震动向
结构物传递。
第十三页,共39页。

为达到明显减震效果,通常基础隔震系统需具备以下四种特性:
(1)承载特性:具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量;
(2)隔震特性:具有足够的水平初始刚度,在风载和小震作用下,体系能保持在弹性范围内,满足正常使用的要求,而中强地震时,其水平刚度较小,结构为柔性隔震结构体系;
(3)复位特性:地震后,上部结构能回复到初始状态,满足正常的使用要求。
第十四页,共39页。

(4)耗能特性:隔震系统本身具有较大的阻尼,地震时能耗散足够的能量,从而降低上部结构所吸收的地震能量。
基底隔震的适用范围:
高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的多层和中高层结构
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基础隔震装置
隔震装置由隔震器、阻尼器和复位装置组成
隔震器的作用:支承上部结构全部质量,延长结构自振周期,同时具有经历较大变形的能力
阻尼器的作用:消耗地震能量,抑制结构可能发生的过大位移
复位装置的作用:提高隔震系统早期刚度使结构在微震或风载作用下,能够具有和普通结构相同的安全性
目前应用最多的隔震装置为隔震橡胶支座
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基础隔震装置
隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座,高阻尼橡胶支座等 。
天然夹层隔震橡胶支座
天然夹层橡胶支座具有较大的竖向刚度,承受建筑物的重量时竖向变形小,而水平刚度较小,且线性性能好。
由于天然夹层橡胶支座的阻尼很小,不具备足够的耗能能力,所以在结构使用中一般同其它阻尼器或耗能设备联合使用。
第十七页,共39页。
基础隔震装置
铅芯隔震橡胶支座
铅芯隔震橡胶支座由新西兰的ROBINSON及其公司最早研制开发,以后在中国、日本、美国、意大利等国家都得到了较大的发展与应用。
因为铅芯橡胶支座不但具有较理想的竖向刚度,而且本身具有消耗地震能量的能力,故铅芯橡胶支座在结构使用中受到广泛欢迎。
第十八页,共39页。
基础隔震装置
第十九页,共39页。
基础隔震装置
下图分别是世界上第一栋采用铅芯橡胶支座隔震的建筑(The William Clayton Building, New Zealand)和世界上使用铅芯橡胶支座中基底面积最大的建筑(日本)。
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基础隔震装置
日本1997年度评定的隔震建筑中,采用铅芯橡胶支座隔震房屋占总数的40%;
美国在1985年以后兴建的隔震房屋中,%;
我国在已建成的隔震房屋中,完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60%。
1994年9月16日,,震源距离汕头市约200
公里,汕头市烈度为6度,各类房屋摇晃厉害,居民惊惶失措,
水桶里的水溅出了1/3左右……
而陵海路隔震楼上的人并没有感到晃动,听到毗邻楼房和邻街喧闹声后
下楼才知道发生了地震。
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基础隔震装置
1994年1月17日,美国圣菲尔南多发生洛杉矶地震,震级M=,死亡56人,伤7300人,损失很大。
震中附近有两座医院,一座为隔震结构,另一座为抗震结构。
中南加州大学医院(隔震结构)
橄榄景医院(抗震结构)
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基础隔震装置
中南加