隔震方面需要用到的文字资料

1.2隔震技术的基本原理 1.2.1 隔震体系组成

基础隔震结构体系通过建筑物的基础和上部结构之间设置隔震层，将建筑分为上部结构、隔震层和下部结构三部分。地震能量经由下部结构传到隔震层，大部分被隔震层的隔震装置吸收，仅有少部分传到上部结构，从而大大减轻地震作用，提高隔震建筑的安全性。

经过人们不断的探索，如今基础隔震技术已经系统化、实用化。常用隔震技术包括摩擦滑移隔震系统、叠层橡胶支座隔震系统、摩擦摆隔震系统等等，其中目前工程界最常用的是叠层橡胶支座隔震体系。这种隔震系统，性能稳定可靠，采用专门的叠层橡胶支座（Laminated Rubber Bearing）作为隔震元件。该支座由一层层的薄钢板和橡胶相互叠置，经过专门的硫化工艺 黏合而成，其结构、配方、工艺需要特殊的设计，属于一种橡胶制品。目前常用的橡胶隔震支座有：天然橡胶支座（Natural Rubber Bearing，NB）、铅芯橡胶支座（Lead plug Rubber Bearing，LRB）、高阻尼橡胶支座（High Damping Rubber Bearing，HRB）等。

隔震层通常由隔震支座和阻尼器组成，图示为天然橡胶隔震

支座和软刚阻尼器组成的隔震层。隔震层的大阻尼性能也可以通过采用高阻尼的铅芯橡胶隔震支座或高阻尼橡胶隔震支座来直接满足，这样施工更加简便，成本也更低。

1.2.2 隔震技术原理

传统建筑物基础固结于地面，地震时建筑物受到的地震作用由底向上逐渐放大，从而引起结构构件的破坏，建筑物内的人员也会感到强烈的震动，如图所示。这种建筑的抗震设防目标在现行建筑抗震设计规范中具体化为“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”。这种设计思想抵御地震作用立足于“抗”，即是依靠建筑物本身的结构构件的强度和塑性变形能力，抵抗地震作用和吸收地震能量。为了保证建筑物的安全，必然加大结构构件的设计强度，耗用材料多，而地震力是一种惯性力，建筑物的构件断面大，所用材料多，质量大，其受到的地震作用也相应增大，想要在经济和安全之间找到一个平衡点往往是比较难的。

基础隔震技术的设防策略立足于“隔”，采用“拒敌于门外”的防御战术，“以柔克刚”，利用专门的隔震元件，以集中发生在隔震层的较大相对位移，阻隔地震能量向上部结构传递，使

建筑物有更高的可靠性和安全性，如图所示。可以说，从“抗”到“隔”，是建筑抗震设防策略的一次重大改变和飞跃。 目前工程界最常用的叠层橡胶支座隔震系统一般是在基础和上部结构之间，设置专门的橡胶隔震支座和耗能元件（如铅阻尼器、油阻尼器、钢棒阻尼器、黏弹性阻尼器和滑板支座），形成高度很低的柔性底层，称为隔震层，使基础和上部结构断开，延长上部结构的基本周期，从而避开地震地面运动的主频带范围，减小共振效应，阻断地震能量向上部结构的传递，将其直接吸收或反馈回地面，同时利用隔震层的高阻尼特性，消耗输入地震动的能量，使传递到隔震结构上的地震作用进一步减小。 图示分别给出了普通建筑物的剪力反应谱和位移反应谱。一般砌体结构建筑物刚性大、周期短，所以在地震作用时建筑物的剪力反应大，而位移反应小，如图所示。如果我们采用隔震装置来延长建筑物周期，而保持阻尼不变，则剪力反应被大大降低，但位移反应却有所增加，如图所示。要是再增加隔震装置的阻尼，剪力反应持续减弱，位移反应得到明显抑制，这就是图中的C点。可见，隔震装置的设置可以起到延长结构自振周期并增大结构阻尼的效果。

采用隔震技术，上部结构的地震作用一般可减小40%~80%，

地震时建筑物上部结构的反应以第一振型为主，类似于刚体平动，基本上无反应放大作用，通过隔震层的相对大位移可以降低上部结构所受的地震作用。采用基础隔震措施并按照较高标准进行设计以后，地震时上部结构的地震反应很小，结构构件和内部设备都不会发生明显破坏或丧失正常的使用功能，在房屋内部工作和生活的人员不仅不会遭受伤害，也不会感受到强烈的摇晃，强震发生后人员无需疏散，房屋无须修理或仅需一般修理。从而保证建筑物的安全甚至避免非结构构件如设备、装修破坏等次生灾害的发生。

隔震结构与传统结构的主要区别是在上部结构和下部结构之间增加了隔震层，在隔震层中设置了隔震系统。隔震系统主要由隔震装置、阻尼装置、地基微振动与风反应控制装置等部分组成，它们可以是各自独立的构件，也可以是同时具有几种功能的一个构件。

隔震装置的作用一方面是支撑建筑物的全部重量，另一方面由于它具有弹性，能延长建筑物的自振周期，使结构的基频处于高能量地震频率范围之外，从而能够有效地降低建筑物的地震反应。隔震支座在支撑建筑物时不仅不能丧失它的承载能力，而且还要能够忍受基础与上部结构之间的较大位移。此外，隔

震支座还应具有良好的恢复能力，使它在地震过后有能力恢复原先的位置。

阻尼装置的作用是吸收地震能量，抑制地震波中长周期成分可能给仅有隔震支座的建筑物带来的大变形，并且在地震结束后帮助隔震支座恢复到原先的位置。

设置地基微振动与风反应控制装置的目的是为了增加隔震系统的早期刚度，使建筑物在风荷载与轻微地震动作用下能够保持稳定。

1.3建筑隔震的分类

建筑各镇的分类方法不尽相同，一般可以根据采用的隔震技术类型和隔震层的位置对常用的建筑隔震类型进行分类。 1.3.1 按隔震技术类型划分 1.3.1.1 叠层橡胶支座隔震技术

叠层橡胶支座由夹层薄钢板（内部钢板）和薄层橡胶片交替叠置而成。叠层橡胶支座受压时，橡胶会向外侧变形，但由于收到内部钢板的约束，以及考虑到橡胶材料的非压缩性（泊松比约为0.5），橡胶层中心会形成三向受压状态，其压缩时的竖向变形量很小。每层橡胶片约薄，钢板的相对约束能力越大，

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