建筑隔震技术特点范文

导语：如何才能写好一篇建筑隔震技术特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：基础隔震 多层 通信建筑

中图分类号：TU248文献标识码： A

1引言

本文针对通信建筑的特点，分析了多层通信建筑使用基础隔震前后的结构性能，研究了基础隔震方案在多层钢筋混凝土框架结构通信建筑中应用的效果，提出其在通信建筑隔震方面的建议性结论，包括方案制定的原则、要点、使用范围。以达到丰富和补充通信建筑抗震设计思路的目的。

2基础隔震设计方案的基本原则及设计要点

2.1基本原则

1）2010年版建筑抗震设计规范要求，隔震设计可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑。具体而言，应包括甲、乙类建筑及使用功能有特殊或专门要求的丙类建筑、特殊地质条件下的丙类建筑。

2）由于隔震设计具有满足提高抗震性能要求的优势，故可按高于抗震规范基本设防目标进行设计。

3）建筑结构确定隔震设计方案时，应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、建筑使用功能、工艺要求、隔震产品和施工等因素，并与采用传统抗震设计的方案进行对比分析，经技术、经济和使用条件综合比较确定。

2.2适用范围

基础隔震技术主要适用于自振周期比较短的建筑结构，采用隔震技术的结构宜符合下列要求：

（1）结构体型基本规则；高宽比不宜过大，高宽比过大容易引起隔震支座受拉，原则上高宽比不宜大于4。同时结构长宽比也不宜过大。

（2）不隔震时可在两个主轴方向分别底部剪力法的结构，亦即高度不超过40m、以剪切变形为主的结构以及近似于单质点体系的结构。

（3）结构基本周期较小的结构，具体地说，即小于1.0s，或接近地面卓越周期的结构。这种结构在隔震前周期较短，可以保证设置隔震装置后延长结构周期效果明显。

（4）隔震结构所在建筑场地宜为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。隔震技术是通过延长结构的自振周期来达到减小结构地震反应的目的，因此该自振周期应远离场地周期，以避免长周期地震动可能带来的更大的危险性。

（5）宜选择对抗震有利地段作为隔震结构的场地，避开不利地段。当无法避开时应采取有效措施。不应选用危险地段作为隔震结构的场地。

（6）隔震建筑应选用稳定性较好的基础类型。

（7）隔震建筑的风荷载和其他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％。 隔震建筑的隔震层是一个柔性底层，因此对于非地震作用的水平荷载应控制建筑功能和使用舒适性对其的要求。

3.隔震方案比选

3.1隔震方案与消能减震方案的比较

规范要求隔震方案的确定须与采用传统抗震设计的方案进行对比分析，经技术、经济等多方面因素综合比较后确定。从概念上来讲，隔震结构与传统抗震结构的建筑设计之间的差别源于两种不同的设计理念。

传统抗震结构通过增加结构强度的办法抵御地震、是提高结构地震安全性的传统设计方法。传统抗震结构建筑设计理论完善，建筑施工的工艺与经验成熟。但建筑抗震的能力是不可以无限增加，对于通信建筑而言，较大的楼面荷载决定了，同等破坏力的地震所带来的地震反应较一般建筑要大得多，为抵御增大的地震反应需要增大建筑结构受力构件，显然是极其不经济的。

隔震结构建筑用隔震层隔离传向建筑的地震力，降低建筑结构元件的动力反应，从而增加了结构的地震安全性，是以柔克刚的办法。隔震建筑在强震中的地震反应降低后，不仅建筑自身的安全得到保证，同时建筑的内部装饰盒设备安全也得到不同程度的保护。

3.2隔震方案与消能减震方案的比较

消能减震结构指在房屋结构中设置效能器，通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼，以消耗输入结构的地震能量，而减少建筑结构自身对地震能量的消耗，达到减少对建筑结构自身受力构件损伤的目的。相对传统抗震设计方法来说，也是一种抗震设计的新技术和新思路。与隔震方案主动减震的思路不同，消能减震结构采用被动减震的思路，没有减小传给上部的地震力，而是通过在上部结构内部设置合适的阻尼器，来部分替代结构自身对地震能量的消耗，并先于结构构件破坏，有效降低了震后建筑的维修难度和成本。相对隔震方案，消能减震方案适用范围更广，对结构自身的条件要求较少，但目前国内应用实例相对较少，且主要用于旧房改造加固方面的工程。结合通信建筑的特点，从概念上判断隔震方案比消能减震方案更适用。

3.3隔震层的设置

隔震建筑的结构体系一般由下部结构、隔震装置、上部结构组成。根据隔震层设置的位置不同, 分为基础隔震、层间隔震以及悬挂隔震。从三种形式的特点及应用情况来看，对于隔震层设置于第一层以上的隔震（层间隔震、悬挂隔震）体系特点与普通隔震结构（基础隔震）差异较大，且层间隔震、悬挂隔震隔震层以下的结构设计计算更为复杂，并且结合通信建筑的特点，显然基础隔震更为适用，故本文讨论的隔震结构均为基础隔震形式。

3.4隔震器的选择

对于隔震结构，隔震层中起到隔震作用的隔震装置无疑是最重要的元件。目前实际应用的隔震装置基本有三大类，即叠层橡胶支座，摩擦滑移隔震原件以及滚动摆、滚珠、滚轴元件。其中叠层橡胶支座应用最大，大概90%的隔震结构工程采用了这种隔震器。

叠层橡胶支座是由钢板与橡胶叠合而成，橡胶与钢板之间用胶粘结，中间的橡胶及钢板的厚度每层仅几毫米。由于这样的构造使得叠层橡胶支座的竖向承载力很大，而在水平向可以有较大的变形，相当于同时具有滚珠和弹簧的功能。支座的上下封板相对较厚，内有螺栓孔，封板与连接钢板用螺栓连接，连接钢板再通过固定螺栓孔与建筑构件相连。此外，还可以在内部加铅芯或碳来提供阻尼。

3.5隔震建筑的设计应确保在罕遇地震时发生大变形情况下其运动不受阻碍。应按相关设计要求设置防震缝和水平隔离缝。同时，由于通信建筑地下管道、线缆较多，建筑设计中应充分考虑地震作用时隔震层发生变形时对地下管道、线缆的影响，采取必要的有效防护措施，以保证地下管道、线缆在地震作用下隔震结构发生较大水平位移时可以正常运行和工作，同时应具备足够的耐久性。

4.多层钢筋混凝土结构通信建筑（以下称多层通信建筑）的特点

多层通信建筑平面布置多简单、规则、对称，较少出现偏心，一般长宽比为1-3，楼板平面多为矩形或接近正方形，无较大的凹进或开洞；竖向布置无较大的外挑或收进，侧向刚度基本由下到上逐渐变小，且变化均匀。

多层通信建筑高度均不太高，一般都低于24米，且高宽比多不超过2，甚至小于1，结构验算在两个主轴方向分可别采用《建筑抗震设计规范》GB 50011―2010所规定的底部剪力法的结构，以剪切变形为主的结构以及近似于单质点体系的结构。

由于多层通信建筑高度较低，由风荷载及其他非地震作用产生的侧向力极小，远小于结构总重力的10%。

多层通信建筑活荷载较大，相应的构件自重也较大。相对于住宅及办公楼活荷载取2kN/M2左右，通信建筑活荷载一般取10KN/M2，甚至部分房间取值达到16KN/M2，等效重力荷载较大，相应的按照传统抗震设计方案中硬抗的方式抗震势必造成增加材料等后果。

综上所述，多层通信建筑适宜于采用基础隔震方案。

5.结论

1.基础隔震方案的适用性

结合多层通信建筑的特点，隔震结构具有有效提高建筑抗震性能的优势，对于地震高烈度地区的通信建筑抗震设计不失为一种较好的设计思路。

相对于消能减震设计方案，隔震方案更适用于通信建筑的抗震设计。

相对层间隔震、悬挂隔震的隔震方案，基础隔震方案更适用于多层通信建筑设计，即将隔震层设置在第一层以下，基础与上部结构之间。

2.采用基础隔震方案应注意的问题

设计阶段中应充分考虑由于采取隔震方案而带来的对地下管道、线缆的影响。

造价分析中，应充分考虑因采用基础隔震而造成基础开挖量的增加，以及隔震材料的性价比比较。

参考文献

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【关键词】隔震；橡胶；支座；阻尼；结构

1、工程结构防震减震技术的历史

从20世纪出开始，静力理论逐渐得到发展，减小了结构体系的刚度，并形成柔性结构体系，工程抗震防灾技术的发展，使上部结构刚度得到增加，并在柔性底层结构体系中减少了结构底层刚度，一直到现在，工程抗震防灾技术已经基本发展到全国普及的地步，而且延性结构体系的传统抗震方法也得到了广泛的应用。

“设防烈度”一般情况下会做为传统抗震方法的设计依据，此方法以“抗”为核心，通过控制构件的刚度以及非弹性状态下的延性，来达到抗震目的，这个方法能有效的消耗地震波能量以及减轻地震反应，达到使建筑物“裂而不倒”的效果。

2、建筑结构防震技术

2.1 防震方法

现在城市建筑物防震方法可分为两大类：一，建筑物的结构抗震方法。其中包括底部剪力法、振型分解法、时程分析法、频谱法、随机振动法等。二，建筑物的结构减隔震方法。其中包括辊轴隔震、滚珠隔震、橡胶垫块隔震、悬挂基础隔震、摇摆支座隔震、滑动支座隔震、悬挂结构隔震、耗能减震、冲击减震、主动控制减震等。

2.2弹性建筑

弹性建筑是一种防震效果最佳的新型防震建筑，其特点是以柔克刚。最常见的弹性建筑是建在隔离体上的防震大楼，隔离体由分层橡胶、硬钢板组和阻尼器组成，建筑结构不直接与地面接触。阻尼器由螺旋体钢板组成，以减缓上下的颠簸。此外，在滚珠和弹簧上建造大楼是抗震新法，其共同特点是通过隔离或吸收地震能量，减少到达建筑物的振动，防止地震破坏。

3、建筑隔震技术

3.1 隔震结构体系

为保留柔性底层结构体系的特性、避免底层结构构件的损坏，可采用隔震结构体系。根据隔震装置所处的位置，将隔震结构特性分为地基隔震、基础隔震和层间隔震三大类。

地基隔震可分为绝缘和屏蔽。绝缘是利用软弱地基或象人工地基那样较软的地基有降低输入加速度的性质，在地基自身中降低输入波的方法，但设计时首先必须保证地基对建筑物的支承强度和基础沉降量不超过允许值。屏蔽是在建筑物周围挖深沟或埋入屏蔽板等将卓越长周期的剪切波（S波）隔断的方法。这两种方法都是以地基为对象，用以减少地震波输入，实际工程设计中应用较少。

基础隔震是目前应用最为广泛最为成熟的一项技术，它是在建筑物基底设置控制机构（隔震装置）来隔离地震能量向上部结构传输，使上部结构的振动减轻，防止地震破坏。一些研究和应用较广泛的基础隔震方案有：①橡胶垫隔震装置。包括天然橡胶垫，标准多层橡胶垫，高阻尼橡胶垫，加铅多层橡胶垫等。②滑移隔震。在房屋基础底面处设置钢摩擦滑板、石墨、砂料、涂层垫层及聚四氟乙烯等材料形成滑移层，使建筑物遭遇地震时，通过该处不连续介面的滑移错动，部分地切断地震波的传播，限制上部结构的地震反应。③滚珠及滚轴隔震。用高强合金制成的滚珠（滚轴）涂以防锈或层后置于上部结构与基础之间，地震作用下，通过滚珠及滚轴滚动而达到隔震的目的，此外还有摆动隔震、悬吊隔震、螺栓钢弹簧隔震、混合隔震等装置。

隔震装置除了可以设在建筑物基底，还可视需要设置在建筑物层与层之间，即形成层间隔震体系。一种是将隔震层设置在结构一层、中间层的隔震结构；一种是将MD系统中的弹簧一阻尼器用叠层橡胶支座代替、用顶层楼板或隔热层作为质量块的屋顶隔震。由于这类结构的隔震装置都是最初用来隔震的橡胶支座，只是隔震层的位置不同，故统称为层间隔震结构。

3.2橡胶支座

根据“基础隔震”理论研究开发的建筑隔震橡胶支座是当今世界上应用最多、技术最成熟的隔震元件。橡胶支座的隔震原理是在建筑物或构筑物基底或某个位置上设置橡胶支座，利用橡胶支座的水平柔性形成一道柔性的隔震层，通过此层吸收和耗散地震能量，以集中发生在隔震层的较大相对位移为代价，阻止或减轻地震能量向上部结构传递，并使整个建筑物的自振周期得以延长，以减轻上部结构地震反应，最终达到减轻上部结构地震破坏目的。据有关资料报道，装用橡胶支座后，建筑物受地震冲击破坏的能量可减轻1/3～1/5。

目前常用的建筑隔震橡胶支座有三种：①天然橡胶支座，是由多层天然橡胶板与多层钢板相互叠合而成。天然橡胶耐老化、耐蠕变性能好，但减震（阻尼能力）差，作为隔震用途时，往往与其它阻尼装置配合使用，其外部用耐侯性、耐臭氧性好的合成橡胶做保护层。②高阻尼橡胶叠层支座，由于采用高阻尼橡胶，具有隔震橡胶所需要的稳定支承、弹性复位和阻尼功能，可单独作为隔震装置使用。其橡胶材料为天然橡胶和合成橡胶并用，或用氯丁橡胶、硅橡胶，由于其本身具有较好的阻尼性能，不需与其它阻尼装置配合，可单独使用。③铅芯叠层橡胶支座，在普通天然橡胶支座的中孔灌入铅芯而成，其目的一是提高橡胶支座的阻尼，二是增加支座的早期刚度。近年为保护环境，改用锡代替铅。

4、建筑结构减震技术

4.1消能减震设计原理

消能减震设计指在抗侧力结构中设置消能装置，通过其局部变形提供附加阻尼，以消耗输入上部结构的地震能量，从而使主体结构构件在罕遇地震下不发生严重破坏。消能装置通常由阻尼器、耗能支撑等组成。消能装置不改变结构的基本形式，房屋的抗震构造与普通房屋相比不降低，其抗震安全性可有明显的提高。

4.2技术要求

需要减少地震水平位移的钢和钢筋混凝土等结构类型的房屋宜采用消能减震设计。减震设计应根据罕遇地震下的预期结构位移控制要求，设置适当的消能部件。消能部件应对结构提供足够的附加阻尼。目前减震部件较多有：橡胶垫隔震减震器、空气阻尼式减震器、不锈钢丝绳减震器、封闭形减震器等等，石墨也是较理想的助滑剂材料。

消能部件可由消能器及斜撑、墙体、梁或节点等支承构件组成，消能器与斜撑、墙体、梁或节点等支承构件的连接，应符合钢构件连接或钢与钢筋混凝土构件连接的构造要求，并能承担消能器施加给连接节点的最大作用力。消能器可采用速度相关型、位移相关型或其他类型。速度相关型消能器指粘滞消能器和粘弹性消能器等；位移相关型消能器指金属屈服消能器和摩擦消能器等。消能部件可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。消能部件宜设置在层间变形较大的位置，其数量和分布应通过综合分析合理确定，并有利于提高整个结构的消能减震能力，形成均匀合理的受力体系。与消能部件相连的结构构件，应计入消能部件传递的附加内力，并将其传递到基础。

消能器和连接构件应具有耐久性和良好的易维护性。设置隔震部件和减震部件的部位，除按计算确定外，应采取便于检查和替换的措施。

参考文献：

[1]祁皑.层间隔震技术评述.地震工程与工程振动，2004（6）

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关键词：建筑结构；隔震技术；减震技术

地震对建筑物的破坏作用，是由于地面运动激发建筑物强烈振动所造成的，也就是说，破坏的能量来自地面，通过基础向上部结构传递。人们总结地震经验发现，地震时结构底部的有限滑动能大幅度地减轻上部结构的破坏程度，因此在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置隔震层，利用软弱隔震层的大变形来减少地震能量的输入，减少地震地面运动对上部结构的影响，从根本上减少地震对人身安全、建筑物及其室内重要设备的破坏，以达到防震的目的。

1 隔震技术的简要概述

隔震主要是指通过某种媒介，将建筑结构层与震源相隔开来，以达到削减地震能量、加大建筑结构稳固性的一种减震方式。隔震技术的类型有很多，下面就从地基隔震、基础隔震这两种隔震方法来进行探讨。

1.1 地基隔震

地基隔震可以分为绝缘和屏蔽两种，绝缘是通过地基层来降低输入波能量的方法来达到隔震的目的。屏蔽是指在建筑物的周围利用挖深沟或者埋入屏蔽板的方式来阻断震源的一种方法，这种方法可以很有效的阻断从偏斜方向传来的震波，但是不能屏蔽从地下直接传播上来的直入型震波。

1.2 基础隔震

基础隔震是通过在上部结构与基础层之间设置隔震层来减小水平地面向建筑物上部结构的传递的震波能量来达到减震目的的。基础隔震也有很多技术分类法，比如，能量吸收法、延长周期法等。

2 减震技术的简要概述

减震技术主要是依据建筑结构的地震反应，运用自动控制系统的执行机来给建筑结构施加控制力而达到减小震波能量震动的方式。有两种主要的减震方式：第一种方式是被动控制法方式，这种方式没有外部能源的供给，例如，抗震消能技术。第二种方式是主动控制法方式，这种方式是以外部能源的供给来对震波能量进行能动性控制。

3 隔震减震技术的应用设计步骤

3.1 建筑结构中隔震技术的应用步骤

首先，要依据建筑物的楼层高度和楼层数、以及建筑结构的结构类型与周边场地环境来综合确定其隔震结构方案。一般来说，隔震技术通常是应用在建筑体型比较有规则的低层建筑物中，由于隔震技术本身特点的限制，使得其在高层建筑物中的运用效果不太理想。在分析建筑结构确定隔震方案的选用时，要选择稳定性较好的建筑场地，另外，要保证建筑结构的隔震体系具备良好的抗倾覆能力就必须将风荷载标准值与其他非地震体系的水平荷载标准值所结合而产生的总水平力小于建筑结构总重力的十分之一。

其次，要精确的确定隔层的位置。隔震层通常是设立在建筑物结构第一层以下的部位，而橡胶隔震支座应设立在受力比较大的位置上，其规格尺寸、数量的多少、以及在建筑中的分布情况等都应该依据建筑的垂直承载力度、旁侧受力刚度、以及侧向阻尼的要求来计算确定。另外，隔震层在突发性较强较烈的罕遇地震中应该保持其稳定性能，尽量避免出现过大的变形，导致隔震层的永久变形；同时，也要避免隔震层橡胶支座的拉应力情况，保证支座的正常应用状态。

第三，要对隔震支座进行精确的布置和选型。先以隔震层的上部结构为基点测算每个建筑隔震支座的轴向力，然后测量出每个隔震支座的直径，进而对其进行合理的平面布置，而在平面布置时要将支座的质量中心与刚度中心点重合在一个核心点上。

第四，要准确测算建筑结构的水平减震系数以及在进行隔层设置后各层所承载的地震力。这个过程要依据减震系数来进行可行性的设计，再通过隔震层以上的水平结构地震作用以及抗震系数进行验算，其中，对构件承载力的测算要具备0.5以上的安全储备空间。

第五，要准确的验算隔震层的水平位移以及其下部支座承载力的计算，其中，支座的水平剪力要按照其刚度的适配标准来分配。

第六，完成隔震层的橡胶支座设置工作后，要及时验算竖向地震的作用力。除此之外，隔震层顶部的构建设置刚度要充分的满足梁板体系，同时隔震支座周围的梁柱等都应经过箍筋的加密，必要时，还需在隔震层的拐角处设置网状钢筋来确保隔震层的可靠牢固性。

3.2 建筑结构中减震技术的应用步骤

能否有效确定建筑结构的总刚度以及总阻尼是算建筑结构体系中消能减震力度的关键。分为五个基本步骤来设计：首先，要依据建筑物的建筑标准原则、所需要的设防烈度、场地周边条件以及突发性过强过烈地震作用下的结构位移控制情况来综合确定此建筑物的减震要求。第二，要依据所用建筑结构材料来分析确定材料构件的断面尺寸大小。第三，要依据建筑结构的类型特征来合理的选择消能器，同时确定其消防器材的分布形式与所需数量。第四，要纵观建筑物整体格局来分析减震抗震的消能设计。最后，在建筑物构建基本完成后，要及时采取必要的构造措施，来保证建筑结构的使用质量。

4 结语

相比于传统的抗震结构来说，隔震减震技术的应用为建筑结构的牢固性带来了极大的优越性。它不仅能在突发性震烈度超强的地震中保证建筑物结构本身的完好，还能保护建筑结构内部设备以及居住人员的安全。同时也有研究表明，减震控制下的建筑结构体系是传统抗震结构体系性能的两倍以上，由此可见，隔震减震技术在建筑结构中的大力推广将刻不容缓。

参考文献

[1] 洪鑫.建筑结构隔震减震技术研究[J].山西建筑，2011，37（11）.

[2] 徐立成，钟心，刘晓群，郑东华.建筑结构隔震减震技术的发展与应用[J].辽宁建材，2008（04）.

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论文关键词：高层建筑 结构设计 隔震体系 技术

论文摘要：本文结合高层建筑的结构设计及特点，对高层基础隔震系统纽成和隔震原理进行了研究，并详细分析高层膈震体系的特殊性，为高层建筑抗震领域的研究提供指导和帮助。

建筑的诞生之初就被认为是技术与审美融合的产物。这就意味着一个好的建筑，它必经得起适用性、经济性与美观性这三重考验。而伴随着高层建筑在我国的迅速发展和建筑高度的不断增加，高层建筑的安全性，坚固耐用性亦成为人们所追求的目标。

一 高层建筑的结构与设计理念

现代的高层建筑变得越来越纤细，产生更大侧移的可能性比以往大体积的多层高楼要大。建筑愈高，自然界所产生的重力荷载、风荷载和地震荷载的影响愈大。正因为如此，抵消这些荷载的结构作用成为高层建筑设计的一个重要方面。高层建筑对侧向荷载的动力反应，可以通过改进结构系统以及选择有效建筑形式的措施加以控制。因此，高层建筑的形式在很大程度上和结构的有效性有关，这也就决定了建筑的经济性。建筑的结构性能可以定义为建筑承受荷载以及抵抗侧移的能力，同时也决定着建筑各体量的组成。

从表象层面看，建筑表现为空间方面的概念的形式是表现总体环境的。对于某个建筑物最初方案设计．建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。但是，关于空间形式的整体设想，也要求建筑师必须考虑建筑形式中有关荷载与抗力之间关系的某些准则．即结构概念。这包括以下几方面：一是所设想的空间形式应当固定在地面上。二是所设想的空间形式必须能抵抗水平风力作用的地震作用。所以，在进行高层建筑设计时，建筑师的基本任务是；一方面要与结构工程师及其他工程技术人员协调合作，另一方面要根据建筑功能要求、建筑立意，场地情况、外力特征，施工条件及效率等因素，寻找出最经济、合理、美观的建筑方案。

二 高层建筑结构设计的特殊性

(一)水平荷载成为决定因素。一方面。因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

(二)轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续粱弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整。另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。

(三)侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

(四)结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

三 高层隔震体系的特殊性

高层、超高层陨震体系与常规的隔震体系相比，具有特殊性。首先对高层隔震建筑，上部结构不能满足刚体运动的假定，高振型反应分量的影响不能忽视，不能简单地以结构第一振型为主确定上部结构反应；二是由于高层、超高层结构的水平地震力产生的倾覆力矩比较大，在较大地震和强风作用下，隔震支座可能会有拉应力的出现，如何避免和控制隔震支座的拉应力是一个问题。三是高层、超高层的自振周期都比较长，所以必须进一步延长高层、超高层隔震建筑的基本周期，以达到更好的隔震效果。低弹性、大变形能力的隔震支座的开发和性能研究是在强震和强风作用下的各种分析，具有较高的研究价值和重大的工程意义。

四 高层基础隔震系统组成

基础隔震建筑体系通过在建筑物的基础和上部结构之间设置隔震层，将建筑物分为上部结构、隔震层和下部结构3部分。地震能量经由下部分结构传到隔震层，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，它包括摩擦滑移系统，叠层橡胶支座系统、摩擦摆系统等。目前工程最常用的是叠层像胶支座隔震系统。这种隔震系统．性能稳定可靠，采用专门的叠层橡胶支座作为隔震元件，该支座是由一层层的薄钢板和橡胶相互盛置，经过专门的硫化工艺粘合而成，其结构、配方、工艺需要特殊的设计，属于一种橡胶厚制品。目前常用的橡胶隔震支座有：天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等。

五 高层基础隔震技术原理

传统的抗震结构是通过结构和构件来抵抗并消耗地震能量的，设计时将地震作用力作为一种外加荷载，与作用在结构上的其他荷载进行组合来设计和验算结构是否满足设计和使用要求。隔震建筑则增加了专门的变形和耗能装置：橡胶隔震支座和阻尼器(如铅阻尼器、油阻尼器、钢棒阻尼器、粘弹性阻尼器、滑板支座等)橡胶隔震支座具有提供竖向承载能力、弹性得位能力、良好的变形能力等特性．此外铅芯橡胶隔震支座同时还具有消耗地震能量的耗能特性。另一方面，传统的抗震结构体系中，低层震建筑的周期延长到2—5秒，．有效地降低了结构的地震加速度反应。

采用隔震技术，上部结构的地震作用一般可减小3—6倍，地震时建筑物上部结构的反应以第一振型为主．类似干刚体平动，基本无反应放大作用，通过隔震层的相对大位移来降低上部结构所受的地震荷载。按照较高标准设计和采用基础隔震措施后，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，房屋无需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。

参考文献：

[1] 姚亚雄.建筑创作与结构形态[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学，2000.[2] 美国高层建筑和城市环境协会.高层建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社，1997.[3] 雷春浓.现代高层建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社，1997.

[4] 中国建筑科学研究院.2008 年汶川地震建筑震害图片集[M].北京:中国建筑工业出版社，2008.

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关键词：建筑结构；隔震减掁；调整研讨

中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：

建筑结构隔震减掁的应用控制

隔震技术是指通过在基础与上部结构之间设置隔震层，将二者隔离开来，从而隔离了地面运动能量向建筑物上层结构的传递，以减小建筑物的地震反应，这样就有效减小地震时建筑物发生的位移和变形，保证了建筑物的安全。隔震结构体系能够有效减小结构的水平地震作用，已经为国外强震证实，大量的试验和工程经验表明，通常情况下隔震结构可使水平地震加速度反应降低60%，从而有效减轻或者消除结构地震破坏程度，使建筑物的抗震安全性能得到提高，震后建筑物继续使用功能大大加强。

建筑结构隔震减掁的应用范围

通常隔震技术对于底层及多层建筑较为合适，基本周期小于ls的建筑结构采用隔震技术往往效果最佳，对于周期较大的建筑效果则不明显。隔震技术的主要应用范围如下:

1.地震区二至三十层的民用建筑。如住宅楼、学校、旅馆、商场、剧院。

2.地震区生命线工程。如急救中心、医院、指挥所、通信中心、交通枢纽等。

3.地震区的重点保护建筑。如历史性建筑、档案馆、博物馆、危险品仓库等。

4.存放有重要仪器的建筑。如精密仪器中心、试验中心、天文馆等。

5.桥梁、架空输水渠等重要建筑物。

6.构造物或设备、仪器、设施等不符合抗震要求者而需要采用隔震技术进行加固改良的建筑物。

7.位于抗震设防高烈度地区的建筑物。

据统计，世界上目前己建成了大约5000余栋隔震建筑，这些采用了隔震技术的建筑大部分都在历次大地震中表现出了非常良好的抗震能力，经受住了实际灾害的考验。目前，建筑隔震在日、美等发达国家已经成为建筑抗震的主流。而在国内，隔震技术的研究和隔震也渐趋成熟，尤其是橡胶支座隔震技术已进入了推广应用的阶段。《建筑抗震》规范吸收了国内外研究成果中较为成熟的部分，在此基础上增加了隔震和消能减震一章。我国在90年代兴起了隔震技术应用的，相继建设了一批隔震建筑，大多位于山西、新疆和云南等地，占50%以上。在四川地震灾区，除西昌有部分试点外，隔震技术的应用还是空白。

三、建筑结构隔震建筑的形式分析

建筑隔震结构控制理论是一种新的隔震理论，结构控制主要研究结构工程中控制装置的理论和实施方法,控制结构是根据给定的条件将结构和控制装置作为一个整体进行优化。

1.建筑结构基础性隔震 所谓基础隔震,就是在建筑物的基础与上部结构之间增设高度很矮但具有足够可靠性的隔震层,控制地面运动向上部结构传递,地震时其能量可反馈到地面或由隔震层吸收,以大大减小结构及构件的地震反应,确保建筑物的整体安全。内部设备不发生破坏或丧失使用功能,室内人员不遭受伤害也不会有强烈震感。同时,还可防止结构内部的次生灾害，主震后无需避震疏散,即使发生罕遇大震隔震房屋也不会倒塌。

基础性隔震是一种建筑抗震新技术,大量试验研究及多次强震实践表明,基础性隔震以其极少的投资换取很大的安全系数。基础滑动隔震效果受地面运动频率特性的影响较小,几乎不会发生共振现象。其中使用的橡胶隔震垫不仅有良好的隔震性能,而且该技术在造价方面也有其优越性。隔震结构与一般结构相比,费用增加的部分包括隔震构件、隔震层上面的楼面及相应的费用和施工费用，但在整体的造价方面却并不高出工程建筑的资金预算。 采用基础隔震上应注意，在建筑物周边隔震层部分要比基础大一圈，因此场地要宽裕。隔震层的周围设挡土墙,其上部有墙外狭道。因此，要确保地震时不因上部结构的移动而带来其它问题，为方便检查和更换隔震装置使设备适应隔震层的位移和变形,常采用柔性连接或球型接点,但要注意考虑安放装置及检修的空间。隔震建筑物与其它建筑物之间的联系通道要适应相对变形,确保畅通无阻。

2.建筑结构中间层隔震 在高出建筑基础以上的中间楼层设置隔震层,下部结构同普通建筑物一样直接与地基接触。因此，它不存在基础隔震建筑的底部体积和墙体数量问题,但隔震层以下的楼层需要做抗震处理。在场地不太宽裕时可把隔震层在地面以上,在空中变形有利于节约用地,同时也能有效减少地基的挖土量。 采用中间层隔震,上应注意为适应隔震层的移动变形,该部分的建筑外墙应设水平缝,要考虑防水、隔音、防火等,也要注意立面的协调美观。解决楼梯、电梯井、机器升降、设备管线等贯穿隔震层的问题,并考虑防火区间的划分，便于检查、更换隔震装置及耐火材料等。

隔震装置布置和选取的一般原则为隔震层具有适当的水平度,在强风作用下隔震层具有足够的初始度,在较大地震作用时,隔震层产生柔性变形,能大大减小水平地震作用。隔震层的水平度中心宜与上部结构的质心基本一致，隔震装置具有足够的竖向承载力和水平变形能力,在发生大震时,可安全稳定地支撑建筑物,不会出现失稳破坏。隔震装置具有良好的自动复位功能,在发生大震后,可基本复位到初始位置,当发生余震时,可继续有效发挥隔震作用。隔震装置具有较大的竖向度,在竖向荷载作用下,竖向位移被控制在允许值以内。隔震装置具有较好的稳定性,在可能出现的荷载范围以内,确保其变化较小，并且具有良好的耐久性,具有良好抗徐变性特点,在建筑物的使用期内能有效发挥隔震作用。

四、关于建筑结构的隔震设置的调整研讨

隔震建筑在振动性能和抗震性方面提高了建筑结构的附加价值，因此,与以往建筑比较时应考虑进行综合评价。在考虑隔震建筑的造价时,不仅要考虑其初始造价,还要考虑其使用阶段期间遭受地震损坏的维修、重建、内部物品的损坏和经济损失。在此意义上,关于建筑结构的隔震设置调整研讨具有重要的使用意义。

1.采用新的结构材料、新的施工技术和施工体系

隔震技术不仅在新建工程中获得应用,而且已用于现有建筑的抗震加固改造。隔震装置可安装在结构的防火层或设备层,隔震层可设置在结构的不同部位,如基础、中间层等,也可设置在房屋的顶层,同时起到结构加层和抗震加固的目的。由于传统的加固改造技术对结构震后的性能和不可靠程度缺乏准确地了解,故较难达到强度和延性的合理匹配。采用隔震技术对结构进行加固改造,通过在隔震层设置刚度很小的隔震装置,将地震变形集中到隔震装置上,相对于依靠结构本身的较高强度和较低变形来吸引地震能量而言,隔震结构的周期和阻尼都有很多的提高,故加速度和位移反应明显降低。同时,耗能减震加固改造技术,以及吸振减震加固改造技术，开辟了高出建筑隔振改造的新途径。

工程技术人员一直在用标准规范进行结构安全控制,同时又不断地修正标准、规范和探索新的方法。我国结构安全系数的演变经历了从容许应力法、破损阶段法、计算极限状态法到现在的概率极限状态法。应该说,我国在结构安全控制方面取得了长足的进步。当然,即便是被认为跻身于国际先进行列的我国可靠度方法,也还存在很多难以解决的理论和实践问题,有待进一步的探讨、完善和提高。因此专家指出，当用概率理论计算的指标与成熟的工程经验相矛盾时,要修正前者使之服从后者,因为后者更符合工程逻辑。

五、必须重视建筑隔振结构耐久性的研究

目前对结构的耐久性问题还认识不足,往往是凭经验增加一些构造措施来加以弥补,缺乏在耐久性方面系统的理论研究和完善措施。耐久性研究需要宏观的定性描述和微观机理的定量分析,这是今后需要加强和深化的一项重要工作。 我国在耐久性方面主要存在标准、规范、规程跟不上的问题,缺乏全面、完善、可靠的措施。

规范对耐久性的要求,主要应在构造和材料性能方面明确指标规定,要对有些规定进行系统的机理研究,如对混凝土的徐变、碳化、碱骨料反应及钢筋锈蚀与时间的关系。影响耐久性的因素很多,需要加强的措施也很复杂,应重视灌浆不密实而产生的结构耐久性问题,要完善无粘结预应力工艺,加强张拉端和固定端锚具的选用和防腐措施,确保全密封方面的技术措施。要重视楼层中收缩和温度构造配筋要求,解决现楼板中出现的收缩、温度裂缝给使用带来的危害和由此造成的钢筋锈蚀等结构耐久性问题。

结语：近年来随着对地震的研究越来越深入,关于隔震技术的研究与应用取得了很大进展,尤其是基础隔震技术在我国已有许多工程实例。根据《建筑抗震规范》中的相关规定,建筑结构隔震技术在工程建设实践中有着重要的指导作用。

参考文献

［1］ 张培震.中国地震灾害与防震减灾［J］.地震工程，2008，30(3):577-583.

［2］ 沈建文,庄坤元,蔡长青.地震危险性分析的不确定性及其对策［J］.中国地震,1992,8(4):12一15.

［3］ 杨文忠.唐山大地震与建筑抗震［M］.成都:西南交通大学出版社,2005.

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关键词：建筑隔震加固 技术对比

0 引言

由于以往社会经济水平的限制及规范法规的不完善，存在着大量未考虑抗震设防、或虽考虑抗震设防但抗震设防目标比较低以及抗震功能性考虑欠周的建筑。为确保这些建筑的安全使用、发挥应有的建筑功能，需要对其进行抗震鉴定与加固。另外，许多历史建筑、宗教建筑、有重要意义的建筑等也需在不破坏原有建筑风貌的基础上进行抗震加固。因此，能否充分利用原有结构，对其实施加固改造，并以较少的投资、较短的工期达到业主所期望的建筑物的某种性能水准，已成为结构工程领域又一迫切需要解决的问题[1，2]。本文就建筑物抗震加固技术方法进行分析，重点对于隔震加固方法对比传统抗震加固方法的有点进行分析，指出隔震加固方法更为适合现代建筑抗震设计。

1 传统抗震加固方法

传统的加固方法随着科学技术的发展，以及对地震机制和结构破坏机理的研究认识越来越深入，不断取得新的发展。常见的工程加固原因有：①已有建筑物的耐久性，使用不当，管理不当，年久失修，结构有损伤破坏，不能满足目前使用要求或安全度不足时；②由于灾害性事件（如地震、水灾、火灾、风灾和爆炸等）的影响，结构产生开裂和破坏时；③当对建筑物进行改建、扩建、加层，或装修中需要对结构构建不止有所改变而影响原结构受力体系时；④由于设计和施工的原因导致建筑物出现质量问题时；⑤由于业主对结构的性能目标要求的提高，希望通过加固方式来提高结构的性能水准；⑥历史性建筑和有重大意义的建筑，在保护结构原有面貌的前提下提高结构的抗震承载力。根据结构的形式、使用情况和实际鉴定结果，工程人员总结出了以下几种常用的抗震加固方法：

1.1 砖砌体的混凝土板墙加固法。混凝土板墙加固类似于钢筋网水泥面层加固，具有较大的灵活性。首先，可根据结构综合抗震能力指数提高程度的不等增设不同数量的混凝土板墙。板墙可设置为单面或双面，甚至可在楼梯间部位设置封闭的板墙，形成混凝土筒。其次，采用混凝土板墙加固时，可根据业主的意图采用“内加固”或“外加固”方案。采用混凝土板墙加固可更好地提高砖墙的承载能力，控制墙体裂缝的开展。

1.2 增设抗震墙加固法。该方法是目前对钢筋混凝土结构和劲性钢筋混凝土结构的建筑物进行抗震加固的最基本的方法，为增加抗震墙，既有建筑物中大致可通过三种方式形成抗震墙：①在柱与梁构成框架的空间内增设抗震墙；②将已有的墙体加固成抗震墙；③通过封堵墙体上的开洞形成抗震墙。此法利用新增的抗震墙来承担主要的地震作用，减小结构的变形。

1.3 框架柱的加固方法。当结构受建筑使用功能的限制，无法采用抗震墙加固时，这时可采用对原结构框架柱进行加固，通过加固可提高原构件的承载力，改善构件的延性，可使“强梁弱柱”体系改变为“强柱弱梁”体系，从而达到抗震加固的目的。加固柱子的施工方法根据加固目的的不同可分为提高强度的施工方法、提高延性的施工方法和使结构刚度趋于均匀的施工方法等。

1.4 增设支撑加固法。在钢筋混凝土结构和钢结构等各种结构的柱和梁构成框架的空间内，通过增设支撑进行抗震加固，其施工方法的优点是重量较轻，工期较短，可确保结构的强度和延性。在建筑的外围框架中增设支撑施工的同时，房屋的内部还能照常使用，但如果采用钢支撑，则由于其通常都是按受拉杆件设计，在往复地震作用下容易产生屈曲破坏，且耗能能力有限，震后需要替换。

1.5 设置外部框架加固法。在建筑物的外围新增设高强度、高刚度的扶垛和空间框架，并与已有建筑的主体结构连接，可保证已有建筑物的必要支撑力和延性。该法适用于中、低层建筑，前提条件是建筑物四周必须有足够的空地用来设置外部框架。这种方法还适用于对建筑物的改、扩建工程。

2 隔震加固方法发展

隔震技术能够减小结构的水平地震作用，已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明：隔震一般可使结构的水平地震作用降低60%[1]左右，从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震破坏，提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增强震后建筑物继续使用的能力。随着隔震技术在新建建筑中的应用技术不断成熟和完善，研究人员把隔震技术用到对既有建筑的抗震修复与补强上。其思路是在充分利用已有结构的抗震能力的基础上，在需加固结构的下部或层间部位设置隔震装置，以隔离和吸收地震能量向加固结构传递，减小结构的地震反应，提高结构的抗震性能。隔震加固的形式分为基础隔震加固和层间隔震加固。

近年来，越来越多国家开展了隔震技术的研究，纵观世界隔震技术的发展，可以看出近年来隔震技术有如下特点：①隔震技术的应用范围越来越广，数量越来越多。早期主要应用于核电站等重要建筑，近年来已在各种民用建筑中得到广泛应用。②隔震建筑的结构形式日趋多样化，已从早期主要应用于砌体结构、混凝土结构发展到钢结构、组合结构等。③隔震设计规程日趋完善。美国、日本、新西兰和意大利四个国家已颁布了建筑隔震设计规程。我国也在 2001 年编制的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[3]中增加了“隔震和消能减震设计”的内容，同时还编制了《叠层橡胶支座隔震技术规程》(GECS126:2001)。

3 隔震加固方法对比传统抗震加固方法的优点

基于隔震的加固技术具有以下特点：①在强震作用下，隔震装置率先进入非弹性状态，大量吸收或隔离地震能量，使上部结构保持弹性或不进入明显的塑性状态，因此，隔震技术可以保证建筑物在强烈的地震作用下仍能保持很高的安全度。大量的实验结果和实际地震记录表明，隔震结构可以降低地震作用至传统结构的 1/2～1/8。②隔震加固技术节省工程造价。隔震加固技术由于通过增加刚度较小的隔震层来减小地震对上部结构的作用，因此在加固工程中可以不对上部结构进行加固或者进行很小的修复补强即可。特别是当隔震加固技术和结构平移一起使用的时候，总的迁移成本为新建工程的 30%～70%，同时总的施工周期比新建工程节省 65%～70%。将结构平移和基础隔震加固这两种技术联合使用非常适合复杂工程的情况，并能带来巨大的社会效益和经济效益。③隔震加固技术适用于广泛的工程形式。隔震技术适合各种工程情况，不论是一般民用建筑还是重要性建筑或生命线工程。它不仅能保证结构本身的安全，还能保护建筑内部的设施不受破坏。同时，隔震加固技术可以用于各种结构体系，如砖石结构、钢筋混凝土结构、钢结构等。④隔震支座安放位置有很多可选方案，可使建筑布置更为灵活，这样就可以确保在加固时不影响结构的外观，保持建筑物的原有风貌。这一特性可以满足实际工程中各种不同的综合性需要，所以隔震加固技术特别适合对历史纪念性建筑的修复补强。表1对隔震加固方法和传统的加固方法做了对比。

参考文献：

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关键词:隔震技术；发展；研究现状；

中图分类号：TU856 文献标识码：A

1 前言

地震是严重的自然灾害之一。20世纪90年生在一些发达国家的地震表明，虽然地震时建筑物没有倒塌，但是因建筑内设备及仪器等的破坏，所造成的损失却是十分巨大的。因此，传统的结构抗震设计的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，已经不是一种完善的抗震设计理念，而采用建筑结构隔震技术，在大震下结构不损坏或者仅有轻微损坏，从而保证罕遇地震发生时人员、设备、仪器的安全，符合现阶段的基于性能的抗震设计思想，有良好的发展和应用前景。随着科学技术的不断发展，隔震和耗能减震技术的研究与应用逐渐成熟起来并在国内外得到了应用 [1]- [2]。

2隔震技术介绍

2.1隔震技术基本原理

隔震就是隔离地震对建筑结构的作用。通过在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置的隔震层，隔离地震能量向上部结构传递。通过隔震体系隔离地震波向上部结构的输入, 隔震层的水平向大变形运动消耗掉大部分地震，延长结构基本周期, 降低建筑物地震反应,使结构加速度反应减小, 让隔震系统承担地震能,起到减震作用。达到预期的防震要求，使建筑物的安全得到可靠的保证。

2.2隔震技术方法介绍

常见的隔震系统包括橡胶支座隔震系统、滑移支座隔震系统、悬吊基础隔震、螺旋钢弹簧隔震和摆动隔震系统，以及近年发展的混合控制隔震系统等[3]。

2.2．1叠层橡胶垫隔震技术

其基本原理为：延长结构的基本自振周期,远离场地卓越周期,使结构基频处于地震能量高的频段之外, 从而有效的降低建筑物的地震反应; 适度增大叠层钢板橡胶垫的阻尼,以更多的吸收传入结构的地震能量.

在常见的隔震系统中，叠层橡胶支座隔震体系应用相对较为广泛，而该系统又包括普通夹层橡胶垫支座、高阻尼橡胶垫支座、铅芯夹层橡胶垫支座以及其他类型夹层橡胶垫支座。

2.2．2滑动摩擦隔震体系

摩擦滑移技术是通过滑移或滚动隔震层，允许建筑物在发生地震时相对于地面做整体水平滑动，从而限制地震作用向上部结构的传递，并通过摩擦耗能消耗地震能量，从而达到隔离地震的目的。其基本原理为:当结构受到较小的地面激励时,摩擦力阻止上部结构滑动, 使建筑物保持稳定;当地面激励超过某一限值时,隔震层地震作用将超过摩擦力,滑动面开始滑移,发挥隔震作用。这时即使地面激励再增大传入上部结构的地震作用也不会随之增大 [4]。

2.2.3复合隔展技术

复合隔震技术是一种可以克服单纯橡胶垫或摩擦滑移隔震等隔震技术的某些缺点并兼容其优点的隔震方案，其基本原理是综合利用两种或两种以上的隔震机制或耗能机制，取长补短，并通过参数的合理优化配置来得到更好的隔震效果。

2.2.4摩擦摆式隔被技术

摩擦摆式系统是一种有效的干摩擦滑移隔震体系，具有较强的、耗能机制和良好的稳定性。该系统可作为斜拉桥立柱减震器和建筑结构底部隔震器，也可与结构顶部形成组合控制系统以对电视塔等高耸结构施加进一步控制[5]。

2.2.5其他隔震技术

其他一些应用较广的隔震技术还有悬吊基础隔震、螺旋钢弹簧隔震等。

3 隔震技术的研究现状

随着科学技术的发展，隔震技术迅速发展，本文主要从隔振系统，高层隔震，隔震软件，规范规程等几个方面来介绍一下目前的研究情况[6]- [7]。

3.1隔震系统的研究现状

隔震系统一般由隔震器和阻尼器组成。支承式元件研究主要集中在橡胶垫、滚珠(或滚轴)、 悬挂隔震和套筒桩方面。滑移摩擦式元件研究主要集中在粉粒垫层(精选的圆形砂粒或滑石、 石墨等)、 深层垫层、摩擦滑板、 橡胶垫加摩擦滑板、 恢复力- 摩擦滑移隔震等。

3. 2高层隔震的研究现状

高层基础隔震建筑的隔震效果与隔震支座的水平刚度有极大关系，采用低硬度橡胶的支座更加适用于高层建筑[8]- [9]。

福州大学的祁皑对基础隔震结构的高宽比限值问题进行了研究。针对橡胶支座抗拉能力差的特点，提出了添加钢筋的构造方法，对隔震结构还提出了临界周期这一概念 [10]- [11]。

同济大学朱玉华、吕西林对铅芯橡胶隔震支座房屋的三维空间模型进行了振动台试验，分别对模型输入单向、双向和三向地震动，结果表明水平双向地震动输入时主轴方向结构地震反应比单向输入时小，但三向地震动作用下结构主轴方向地震反应比单向输入时明显增加，竖向与水平地面运动的相关性对结构反应的影响不能忽视[12]。

哈尔滨工业大学的付伟庆对大高宽比铅芯橡胶垫隔震结构模型进行了高烈度区不同场地波下水平向振动台试验研究，观测隔震结构的动力响应。在高烈度地区的隔震结构橡胶垫承受一定的拉应力后结构整体仍时安全的，而在某些不利地震动下，橡胶垫可能受拉屈曲，因而此时结构时处于倾覆的临界状态[13]。

3.3隔震软件的研究现状

国内外关于结构地震反应分析的软件十分丰富，功能也很强大，现阶段通用的抗震分析软件，含有计算隔震功能的，主要是Sap2000，Etabs等。美国纽约州立大学分校开发的3D一BASIS系列软件是隔震结构专用的分析软件，属于隔震通用软件。目前，国内对隔震结构软件的研究，基本上都是只考虑橡胶垫隔震结构，功能较单一，软件不具有通用性，没有推广到工程应用。

3. 4规范规程的研究现状

80 年代,美国、日本制定出基础隔震设计标准,而我国目前还没有隔震规范,部分地区制定出有关基础隔震设计的标准与规程,如1996 年华南建设学院受托编制《夹层橡胶垫隔震技术规程》,西安城建开发公司编制《滑移摩擦隔震技术规程》, 2001年隔震减震技术写入我国建筑抗震设计规范,标志着隔震技术在我国的成熟发展。

4展望

我国人口众多, 地域辽阔, 是一个多地震的国家, 所以加快推广应用建筑隔震技术有着非常重要的意义，今后的发展需致力于一下几点：

1）研究出适用于高层隔震建筑的支座，设计出适用于高层建筑进行隔震设计的新型结构体系。

2)耐久、稳定等性能优良的隔震元件的研制是关键。低摩擦滑移材料、防锈滑移支座的研制及其替代材料的开发尤为重要。

3) 软土对隔震体系的作用及地基不均匀沉降时隔震支座的自适应调节的研究也是一个课题。

4) 编制基础隔震技术的设计规范、 施工技术规程及有关软件开发。

5）隔震技术在已有建筑物的抗震改造加固方面的应用。

参考文献:

[1] 孙柏锋. 隔震结构设计方法研究[D] .昆明理工大学, 2007.

[2] 郭家明. 建筑隔震技术的发展与应用[J]. 淮海工学院学报,1999

[3] 熊 森. 建筑隔震技术及其进展[J] .科技前沿, 2009.

[4] 唐士伟. 建筑隔震结构的概述[J].山西建筑学报, 2005.

[5] 郭小敏. 浅谈建筑隔震技术原理及应用[J] .山西建筑学报, 2009.

[6] 杨迪雄 李刚 程耿东. 隔震结构的研究概况和主要问题[J].力学进展 2003.

[7] 段文峰 孙润香.建筑结构隔震现状的探讨[J].吉林建筑程学院学报, 2002.

[8] 米晓玲 谭 平 沈朝勇 王光洁 王海明 涂伟荣. 高层建筑结构隔震设计方法研究[J] .山西建筑学报, 2010.

[9] 熊 伟. 高层隔震建筑设计的若干问题研究[D] .华中科技大学, 2008.

[10] 祁皑 林云腾.添加钢筋提高隔震结构高宽比限值的研究[J].地震工程与工程振动，2007

[11] 祁皑 范宏伟.基于结构设计的基础隔震结构高宽比限值的研究[J].土木工程学报，2004

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关键词：减震 隔震技术 建筑 抗震加固 应用

中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着全球环境的恶化，天灾也在不断的发生，例如汶川地震、雅安地震、舟曲地震，都从建筑上给我们提出了一个严峻的课题，相对于建筑中的结构，也提出了对减震与隔震技术的新要求。减震隔震技术在建筑抗震加固设计中的应用研究，成为本文研究的一项主要内容之一。

二、减震与隔震技术概述

我国70年代以前建造的房屋普遍没有考虑抗震设防,此类建筑的抗震加固是十分必要的。传统建筑结构加固的方法较多,但这些方法通常都是从增强结构构件强度的角度出发,没有考虑到结构在加固后整体在地震作用下性能的改变。常规增强构件强度的措施,通常会增加结构刚度,从而导致结构所承受地震力的上升。

采用隔震技术对建筑进行加固,可以减少输入上部结构的能量,降低地震对上部结构的破坏,达到提高建筑结构抗震能力的目的。与传统抗震加固方法相比,其加固思想从原来的/硬抗转变成为疏导，将原来由建筑结构构件塑性变形吸收地震能量,转变为由隔震层隔绝和吸收地震能量。另外,基础隔震加固时一般仅对建筑结构基础部分施工,不影响上部结构的建筑功能和正常使用,是一种经济适用的抗震加固方法,特别适用于具有历史意义的文物建筑、生命线工程以及高烈度区需加固的工程结构。

三、消能减震技术的优越性

1、安全性

消能减震结构体系设置了非承重的消能构件(消能支撑、消能剪力墙等)或消能装置,它们具有极大的消能能力,在强地震中能率先消耗结构的地震能量,迅速衰减结构的地震反应,并保护主体结构和构件免遭损坏,确保结构和建筑内的重要设备、仪器的安全。

2、经济性

消能减震结构通过“柔性消能”的途径以减少结构地震反应,在减少剪力墙的设置、构造断面、配筋的同时,还能大大提高抗震安全度。若用于旧有建筑结构的耐震性能改造加固,消能减震加固方法比传统抗震加固方法,节省造价10%-60%。

3、技术合理性

消能减震结构则是通过设置消能构件或装置,使结构在出现变形时大量迅速消耗地震能量,保护主体结构在强地震中的安全。结构越高、越柔,跨度越大,消能减震效果越显著。震后易于修复或更换,使建筑结构物迅速恢复使用。

四、减震与隔震技术在建筑抗震加固设计中的应用

1、砌体结构基础隔震技术

基础隔震技术通过设置隔震层,将上部结构和基础隔开,水平柔性的隔震层大大延长了结构的水平自振周期,因结构体系的柔化而隔离了地面的强烈震动,从而大大减小了结构的水平地震作用。隔震结构与相应的非隔震结构相比,其水平地震加速度可减少至非隔震结构的1/2至1/12,它还使结构水平变形集中于隔震层,使结构从激烈的摆动变为缓慢的平动,从而使上部结构的层间位移大大减小,层间剪力也相应减小,整个上部结构在地震作用下基本处于弹性工作状态,这样不仅能在强烈地震中有效保护结构本身的安全,而且能够保护建筑的装修以及避免内部的仪器设备等遭受破坏,具有优越的抗震效果。

基础隔震是最常用的隔震技术之一。基础隔震可以延长结构的自振周期,减小地震能量向上部结构的传递,有效降低上部结构的地震反应;合理的隔震设计甚至可以使上部结构在罕遇地震作用下仍处于弹性状态,从而使结构由传统抗震设计的/大震不倒提高到/大震不坏,结构具有优越的抗震性能。

隔震技术对于一些重要工程,如政府机关、医院、邮政部门、电讯枢纽、学校等的抗震加固具有重要的工程应用价值。

目前开发的基础隔震方案很多,归纳起来主要有以下几种类型: a.橡胶垫隔震；b.滑移隔震；c.滚珠及滚轴隔震；d.摆动隔震；e.悬吊隔震；f.螺旋钢弹簧隔震；g.混合隔震。

其中,目前工程中最为常用的为橡胶垫隔震。隔震技术的发展已经进入推广使用阶段,国内外的隔震房屋已越来越多,我国的建筑抗震设计规范 (GB5OO11)2001)也已经将隔震和消能减震设计纳入其中。但在既有建筑物上的应用目前还较少,主要是施工难度较大。在上部结构和基础之间设置橡胶垫隔震层的施工,可参照建筑物纠偏顶升技术中的柱墙托换工艺：

第一步:对墙下基础及基础梁按隔震结构的受力要求进行加固,然后在砖墙上开凿出能够满足安装隔震支座和基础隔震支座正常工作空间的洞口,预埋隔震支座的下连接钢板预埋件。

第二步:按新建隔震建筑中隔震支座的施工方法,安装基础隔震支座。

第三步:在隔震支座的顶板上方,分段浇注上支撑梁和托换底盘(或托换夹梁加连系梁),待混凝土达到设计强度时,拆除上支撑梁与基础梁之间的砖墙,保证整个上部结构能在地震发生时可以在水平方向上具有较大的变形能力,并采取必要的构造保护措施(对隔震支座的保护以及墙体的密封措施等),即可完成对砌体结构的隔震加固改造。

2、基于性能和需求的消能减震设计方法

（1）、设计方法概述

基于性能和需求优化配置消能支撑的消能减震设计方法, 即构建混合消能支撑系统(VD-BRB系统),在房屋底层配置防屈曲耗能支撑,在其余层配置粘滞阻尼器。

（2）、利用消能减震技术进行

抗震加固设计流程设计过程中，首先按照现行规范抗震设计方法进行结构验算，确定结构承载力、变形性能等是否符合规范要求，判断采用消能减震加固技术是否可行；如若可行，初步确定阻尼器的数量和布置方式，通过不断试算优化阻尼器布置，保障结构达到预先确定的性能目标; 此后，设计阻尼器并计算消能减震结构附加阻尼比，将阻尼比代入原结构验算结构构件承载力，个别构件承载力不满足规范要求时应进行加固。整个设计过程只包含阻尼器一组变量，因此较容易实现。

（3）、基于性能和需求的消能减震方法进行加固的优势

对建筑采用基于性能和需求的消能减震方法进行加固, 有良好的效果和独特的优势, 主要体现在以下几个方面:

a.这种方法有利于地震能量在第一时间进行耗散, 并且有利于能量向下部基础传播。 b.采用消能减震支撑, 有利于改善结构薄弱层的抗震性能, 使得加固效果的评析更加清晰。

c.混合消能减震支撑系统(VD-BRB系统)有相对较高的性价比。

d.分析显示通过这种方法配置的阻尼器更加合理, 在小、中、大震下阻尼器的性能都发挥很好。

e.采用消能减震支撑的加固措施, 减少了结构加固的工程量, 对原建筑结构影响较小。

f.采用改进的基于性能和需求的消能减震方法进行加固设计相对便捷

五、施工工艺原理和施工工序

1、工艺原理

对砌体结构进行隔震加固的工艺原理主要包括以下两点:

(1)、采用框式托换技术,利用托换夹梁和贯穿墙体的连系梁形成一个刚性底盘,上部结构荷载转移到底盘上,使上部结构与基础分离。其中,墙下托换梁的设计构造是隔震加固过程中关键点之一。

(2)、在底盘与基础之间安装隔震支座,对隔震支座与上下结构构件进行可靠的连接,同时对基础进行加固处理。其中基础加固也是砌体房屋隔震加固设计施工的重点和难点。

2、施工工序

根据工程特点,为使隔震加固安全实施,确定正确的施工工序为: 水准测量y室内外土方开挖y施工放样控制标高y基础加固y施工段划分y墙体托换y墙体开凿y隔震支座就位y混凝土养护、拆模如图1所示。施工过程中除编制施工组织设计外,还要分别编制墙体托换、基础加固等施工专项方案,对各施工分部分项的工序流程、工艺做法要求进行周密分析研究,并做出详尽的规定,对各种可能出现的问题做出预防措施,为工程顺利进行提供充分的技术支持。

六、结束语

从本文的内容可以看出,减震隔震技术的运用,对于建筑结构的抗震加固设计,是设计理念的一次思想的飞跃,这项技术的应用,可以成为建筑的常规加固措施的一个补充和建筑工程中加固技术的延续,能较好的满足建筑的抗震和减震隔震的要求。

参考文献：

[1] 郭健.刘伟庆,王曙光,洪俊青《隔震技术在砌体结构抗震加固中的应用研究》 工程抗震与加固改造. 2011(01)

[2] 李科.魏延良《钢筋混凝土结构的抗震加固方法述评》地震工程与工程振动. 2010(04)

[3] 张力《隔震技术在砌体结构抗震加固应用的初步研究》福建建筑. 2009(09)

[4] 梁朝业《钢筋混凝土结构抗震加固技术综述》湖南城市学院学报(自然科学版). 2011(03)

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关键词：高层建筑；结构防震；隔震减震

1研究背景及意义

中国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是一个地震多发的国家，地震已经成为了对我国威胁最大的自然灾害之一。因此，建筑结构的抗震设计显得尤为重要。文章将综合分析并总结近年来国内外高层建筑抗震方面的技术成果，并提出未来的发展展望。

2高层建筑防震技术

目前在国际上通用的减轻地震灾害的方法主要可分为两种：一是基于建筑结构本身的防震技术；二是隔震减震控制技术。除此以外，部分学者还将研究方向转向了建筑材料，希望以高性能的功能材料代替外加隔震装置，从而在达到相同抗震效果的同时保持结构的整体性。

2.1结构防震技术

2.1.1结构选择(1)框架结构。框架结构具有平面布置灵活，空间大，适应性强，自重轻且设计简单等特点。但是，由于其节点应力集中现象严重，侧向刚度小，且节点间的水平位移较大，因此高度有严格限制。(2)剪力墙结构。剪力墙结构以钢筋混凝土墙板代替梁柱成为主要受力构件。剪力墙结构在地震或侧向风荷载作用下能够有效抑制位移。但是，由于受力构件体积增大，将会影响层间布局的灵活性，也会使工程造价提高，施工难度增加。(3)框架-剪力墙结构。框架-剪力墙结构，简称框剪结构，是以上两种结构的混合，它通过恰当地组合达到充分利用优点并摈弃缺点的效果。结合后的结构既有布置灵活的特点，又具有良好的抗侧移能力，因此可广泛适用于一般高层建筑。(4)筒体结构。筒体结构是近年来在高层建筑需求不断提升的情况下发展起来的新体系，适用于高层和超高层的住宅、办公和综合性建筑等各类建筑。在筒体结构中，结构构件整体受力，使得筒体结构的承载力和侧向刚度大大提高，抗震效果更加显著。2.1.2多重设防在地震作用中，如果所有受力构件同时分担荷载，则会使破坏趋向脆性危害极大。因此，在结构设计中通常需要设计多道抗震防线，即使受力构件分批进入抗震阶段，依次屈服，延长破坏时间。对于框剪结构、筒体结构等自身具有双重抗侧力体系的结构，通常选择竖向荷载负担较小的柱或墙体作为第一道抗震防线，而将轴压较大的框架柱或筒体作为第二道防线。对于只有唯一抗侧力构件的纯框架体系，通常采用“强柱弱梁”的延性框架体系。

2.2隔震减震技术

上述结构防震技术属于一种“被动防震”技术，不免存在很多不足之处，且历次地震破坏中发现，单纯的结构设计已不能满足多元化建筑和高强地震设防的要求。因此，减震隔震技术开始快速发展。2.2.1减震技术(1)提高结构阻尼。结构的阻尼。由于地震的作用会在建筑中产生大量的能量，因此结构的阻尼性能决定着建筑抗震能力的大小。提高结构阻尼可以从两方面入手，一是采用具有较高阻尼的结构类型，二是选用具有自阻尼性能等的功能材料，在承担结构荷载的同时也可以起到耗能吸能的作用。(2)采用高延性构件。地震的抗震能力由承载能力和变形能力两部分组成，而对于高层建筑来说，变形能力在抵抗地震破坏中起着重要的作用。为了使结构能够适应更大程度的变形，通常需要采用高延性的构件和体系，例如“强柱弱梁、强节点弱构件”等。(3)设置节点耗能装置。地震过程中，主要是因为巨大的能量超出了结构构件的承载能力从而发生破坏，因此，可以通过在某些部位附加耗能部件来提高结构的整体阻尼。地震作用下，大部分能量通过附加阻尼器被消耗，从而减轻结构上的动力效应，保证结构的完整性。2.2.2隔震技术(1)软垫式隔震。软垫式隔震即在上部结构与基础的连接处设置带铅芯的钢板橡胶块隔震装置，在地震发生时，上部结构与基础之间会产生较大的滑移变形，而上部结构整体内部的层间侧移很小。(2)摆动式隔震。摆动式隔震是将基础支撑在可摆动的短柱群或桩基上，或者将基础设计成底部呈球状的整体，并在基础侧面采用圆形弹簧作为阻尼器，起到类似于铰的作用。在这种结构中，上部结构在地震作用下可以产生一定程度的倾斜和摆动，从而减轻地震的破坏作用。(3)悬吊式隔震。悬吊式隔震是将整个结构物悬挂在巨型钢架或钢筋混凝土内筒上，而不是直接作用在基础上。地震时，结构物不直接接收地面传来的地震波，而是与支撑通过弹性连接间接接收，从而大幅度减少建筑物所受到的地震惯力。

3问题与展望

3.1存在的问题

(1)隔震技术能够提高结构的抗震能力，但同时也会使结构变柔，增大层间位移比及层间位移角。因此,在软弱场地和下部结构变形过大的情况下应谨慎使用。(2)阻尼器等耗能器材的性能还有待加强，同时需要把隔震减震技术与特殊、复杂的结构相结合，使其适用于更加多元化的建筑。(3)竖向地震荷载对结构影响的研究还不深入，上下层结构刚度比的变化以及隔震支座整体刚度对结构抗震能力的影响还不清晰。

3.2发展趋势

(1)随着经济与建筑理念的发展高层建筑将会更具综合性，因此,对结构的灵活性和适应性提出了更高的要求。例如,目前已经在工程中实际应用的巨型框架结构和巨型桁架结构体系等。(2)对于新型特殊抗震结构和构件，相关国家规范无法给出明确统一的设计方法和要求，因此需要设计师拥有丰富的设计经验和风险预判能力。其次，随着国内外创新的结构工程项目越来越多，积累了很多宝贵的工程经验，这对今后的相关规范制定尤为重要。

参考文献

[1]李晓莉.高层建筑框架-剪力墙结构防震设计技术要点[J].科技视界,2016(6):299,316.

[2]禤强.高层建筑筒体结构地震响应的QR法分析[D].南宁:广西大学,2004.

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关键字：建筑；结构；减震控制；问题

地震是人类所面临的最严重自然灾害之一，随着近年来相继发生的汶川地震、玉树地震和雅安地震，对整个中国而言都是重大的打击，也不得不让人们去反思我国在抗震、减震措施中所存在的不足。传统的建筑物结构抗震采用的是弹塑性设计方法，通过增强结构自身在延性、强度以及刚度方面的抗震性能来抵抗地震产生时的作用。然而这属于被动消极的抗震对策，由于抗震设计的建筑结构不具备自我调节的功能，在地震出现时很可能无法满足安全性的需要。随着现代控制理论被逐渐应用于建筑工程领域当中，并通过几十年的不断发展与完善，结构减震控制在减震效果上明显优于传统的抗震设计方法，在当前世界各国的建筑工程领域中都得到了广泛发展和应用。

一、建筑物结构减震控制的发展概述与分类

1、发展概述

在1972年，美国学者J.T.P.YAO首次提出了结构控制的概念，通过几十年的发展与完善，世界各国都相继开展了建筑结构建筑控制在技术和理论方面的研究，并积极致力于在建筑领域中的推广和应用。我国在《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中也将结构减震控制中的隔震和消震方面的内容纳入其中，并制定了《叠层橡胶支座隔震技术规程》和《建筑隔震橡胶支座标准》这两个相关技术标准规范。

2、建筑物结构减震控制的分类

建筑物结构减震控制可根据是否需要外部能源的输入进行分类，主要分为被动控制（Passive Control）、主动控制（Active Control）与混合控制（Hybrid Control）三类。

（1）被动控制

被动控制是指在建筑物结构的某些部位装设耗能装置，或对结构本身某些构件进行动力特性的改变，控制过程中既不依赖于结构反应的信息也不需要外部能量提供控制力，具有构造简单、易于维护和造价低等方面的特点。被动控制主要包括了基础隔震技术、耗能减震技术和吸震减震技术，其中以改变建筑物结构频率为主的隔震技术是在我国减震控制中应用和研究最多以及最成熟的技术，并在大量工程实际中得到了应用，本文也将着重就基础隔震技术和耗能减震技术方面的问题进行研究和探讨。

（2）主动控制

主动控制是指利用现代控制技术，对建筑物结构的输入外部激励条件和结构反应进行联机实时监测，并根据计算分析结果采用加力装置对建筑结构施加一定的控制力，实现结构的自动调节，使建筑结构在地震或其它作用力下的响应能控制在允许的范围内。主动控制的特点是通过外部能量输入的控制力，能有效起到保护建筑结构避免损伤的目的，然而主动控制系统结构复杂且造价昂贵，所需能量在强烈地震作用下难以实现。当前较常使用的主动控制系统有主动拉锁系统、主动质量阻尼器等等。

（3）混合控制

混合控制是指被动控制与主动控制的协调使用，可兼具被动控制与主动控制的优点，既能大量消耗地震产生时的振动能量，也能确保控制效果的良好，具有较为良好的发展前景和使用价值。当前建筑物结构中较常使用的混合控制为主动控制与基础隔震技术相结合的混合控制。

二、基础隔震技术的应用

基础隔震技术（见下图1所示）的基本原理是在建筑物结构的上部和基础之间设置隔震消能装置，以降低地震发生时能量向建筑结构上部的传输，从而实现减少上部结构振动的作用。对所设置的隔震消能装置要求具有较大的变形能力、有足够的初始强度和刚度而且能够提供较大的阻尼消耗。随着现代叠层橡胶垫在建筑领域中的应用，使基础隔震技术进入了实用化的阶段，我国于上世纪90年代也分别在云南、广东等地建造了一些使用叠层橡胶垫进行隔震的建筑项目。

图1 建筑基础隔震系统示意图

1、叠层橡胶垫支座的应用

由于现代建筑物结构减震控制中的橡胶垫支座主要采用橡胶片与薄片增强铜板进行粘合疏化的方式而加工制成（如下图2所示）。叠层橡胶垫支座的垂直向刚度很高，而水平向刚度较低，在地震荷载作用下叠层橡胶垫支座能够隔离建筑结构的水平方向运动分量，并保持垂直方向的稳定，因而能隔离公共交通对建筑结构所产生的高频振动，并保护结构免受地震或者其它振动所造成的伤害。

图2 橡胶垫支座示意图

2、铅芯橡胶垫支座的应用

铅芯橡胶垫支座是在原有叠层橡胶垫的基础上，在其中部圆形孔中灌入铅而制成的，也是对叠层橡胶垫技术的发展与改进。由于铅具有良好的塑性变形能力以及较低的屈服点，从而使橡胶支座在阻尼比上得到提高，普遍能达到20%～30%。而且铅芯还能有效提高橡胶垫支座的耗能和吸能能力，增加了支座的初始刚度又确保了支座具有适宜阻尼，能起到抵抗微震与控制风反应的作用。

由于铅芯橡胶垫支座具有良好的阻尼作用和隔震作用，因此在建筑物的设置中可以单独使用，不用再另外设置阻尼器，节省了建筑空间而且施工方便，使建筑基础隔震系统的组成相对简单，因此在我国建筑领域得到了较为广泛的应用。

三、耗能减震技术的应用

耗能减震技术的基本原理是在建筑物结构的某些部位设置耗能装置，并通过耗能装置因摩擦或弹塑性变形所产生的能耗以吸收在地震产生时输入到建筑结构中的能量，从而达到减震控制的主要目的。耗能减震技术具有减震效果明显、安全可靠以及经济合理等特点，常用的耗能减震装置主要有摩擦耗能装置、金属弹塑性耗能装置等等，

1、摩擦耗能装置

摩擦耗能装置是按照摩擦做功而消耗能量的原理进行设计和制造的，其基本组成是金属或其它固体材料元件，通过元件之间的相互滑动而产生摩擦力。当前我国已存在较多种不同构造的摩擦耗能装置，例如摩擦筒制震器、摩擦剪切铰耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦滑动螺栓节点等等。摩擦耗能装置的种类虽多，但普遍具有良好的滞回特性和耗能能力。在下图3中，即为常用摩擦耗能装置的回复力特性曲线，图中Q代表了荷重，δ为变形量。

图3 摩擦耗能装置的回复力特性曲线

2、金属弹塑性耗能装置

金属弹塑性耗能装置是通过软钢或者其它软金属材料所制成，其减震控制的原理是将建筑结构振动的部分能量利用金属的屈服滞回进行吸收和消耗，从而达到减震控制的作用。我国在金属弹塑性耗能装置中也有较大的开发与研究，常见的有低屈服点钢耗能器、锥形钢耗能器、加劲圆环耗能器等等。这类耗能装置普遍具有滞回性能和工作性能稳定以及耗能能力大的特点。在下图4中，即为常用金属弹塑性耗能装置的回复力特性曲线，图中Q代表了荷重，δ为变形量。

图4 金属弹塑性耗能装置的回复力特性曲线

总结：

地震作为人类所面临的最严重自然灾害之一，随着当前我国建筑结构逐渐向着高层化和复杂化方向发展，更应当在结构设计中采用适宜的减震控制技术，以有效减轻和抑制地震时的动力反应，降低建筑结构的抗震等级。同时随着减震控制技术的不断发展和完善，在建筑物结构的实际应用中造价因素也不断降低，减震建筑的经济效益正日益突出。减震控制技术作为未来建筑物结构抗震技术的主要发展方向，应加强对相关技术问题的研究与探索，以更好的发挥出在降低地震灾害方面的重要作用，为构建和谐稳定的社会和保障建筑物结构的抗震安全，作出我们应有的贡献。

参考文献：

[1] 张文芳，崔路苗.建筑结构被动减震控制的研究与应用[J].山西建筑，2006（22）.

[2] 汪源浩，王建国，等.超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点[J].合肥工业大学学报，2006（3）.