建筑减隔震技术范文

导语：如何才能写好一篇建筑减隔震技术，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]：建筑抗震；结构隔震；减震原理

TU352.1

1、引言

建筑结构减振防灾关键技术是利用控制理论的基本思想，通过在建筑结构上附加隔减震装置，通过对地震、强风等动力作用的抑制和利用，实现提高建筑结构综合防灾能力，保障人民生命和财产安全，减轻和避免地震等自然灾害对建筑结构损伤作用的目的。

2、建筑结构地震反应机理与评价

2.1、在不同服役期内结构抗震设防水准的简化计算方法

（1）我国现行建筑抗震设计规范以50年为设计的基准期，要求结构在此期间满足具备正常的服役性能。显然这种标准服役期是针对大多数普通建筑物而言的，不同的建筑物所要求的服役期长短可能会有所不同。

（2）关于抗震设防烈度和对应的地震重现期的规定以“中震”烈度为基础来确定“小震”和“大震”对应的烈度。“小震”和“大震”的概率含义实际是平均意义上的一种人为的约定，对于给定的地区或场地，如果明确规定“小震”和“大震”的重现期分别为50年和1975年，相应的烈度就不能保持比“中震”减小1.55度和“大震”增加1.00度；反之，如果“小震”和“大震”明确为比“中震”减小1.55度和增加1.00度，相应的重现期就不能保持为50年和1975年，这是抗震设计规范中设防水准概率含义中存在的不明确的一方面。

（3）目前抗震设防标准中的“三水准二阶段”设计，名义上以“小震”时的抗震强度验算为主要对象，由于其概率水准并不是“小震”时的实际值，而是发生基本烈度地震的概率水准，因此是在一定延性要求之下对基本烈度地震的验算。工程界迫切希望有一个简单的抗震设防水准估计方法，以便了解设防烈度随服役期的变化规律，因此本项目假定“小震”和“大震”的概率定义是确定的，与“中震”相比其烈度差异在平均意义上分别为-1.55和+1.00度(对9度区为+0.50度)。基于“小震”和“大震”间的近似比例关系，通过二次项插值得到了不同概率水准的设防烈度和抗震设计地震动参数的实用计算公式。所提出的对不同服役期内设防烈度的估计方法，可用于重大工程的方案和初步设计和一般工程的抗震设计。

2.2、基于反应谱的复振型叠加方法

（1）基于性能的抗震设计的基本目标是要全面考虑地震可能造成的各种危害，有针对性地采取防范措施，与传统的抗震设计相比，主要体现了精细化、数量化和多样化的特点，将以经验为基础的设计上升到理性和定量的设计。本方法提出了基于复振型结构地震反应解耦技术，发展了大阻尼系统的地震反应振型分解理论。

（2）研究了一般非正交阻尼结构在地震地面运动影响下的动力反应分析方法，此方法将复振型地震响应叠加解中关于余弦函数的杜哈美积分表示为该相应模态地震位移和速度响应的线性组合。

（3）对于非比例阻尼系统，由于各振型的地震反应不仅与对应质点系的位移反应有关，而且还与速度反应在振型组合方面将面临更大的困难。应用反应谱振型叠加方法在一般情况下仍有可能获得地震反应最大值的较精确结果，在一定保证概率之下提出了两种近似分析方法。

2.3、静力弹塑性分析方法的改进

为了更好地满足高层建筑结构抗震设计对计算方法的特殊要求,本项目提出了一种基于Push-Over方法改进的结构弹塑性静力与动力分析方法。将循环往复加载过程近似看成是一次地震作用过程，建立了循环往复侧推的多振型高层建筑结构静力弹塑性分析方法。以循环往复侧推的各阶振型等效恢复力模型为基础，发展了能考虑高阶振型影响的高层建筑结构顶层位移计算方法。该方法克服了常规Pushover 分析方法的局限性，为推广应用Pushover方法进行高层建筑结构抗震性能评估提供了依据。

2.4、结构动力精细积分方法的改进

本方法基于将精细积分方法的基本原理与高斯积分方法结合起来，建立了新的精细积分格式。新的积分格式只需进行指数矩阵运算，避免了矩阵求逆问题，无须对非齐次项进行数学拟合，整个积分格式的计算精度取决于高斯积分点的数量。通过算例对比表明，该算法具有效率高和精度高的优点，丰富了结构动力反应计算的数值计算手段。

3、减隔振系统模型与分析计算方法

3.1、隔振系统分析设计方法

（1）建立了基于SIMULINK与STATEFLOW的基础滑移隔震仿真分析方法；研究了基础滑移隔震体系地震反应谱的一般特征，并对反应谱进行了统计分析,验证了该体系采用反应谱分析的可行性与可靠性。进行了滑移隔震模型结构反应仿真计算，研究了该体系极值反应的统计特征和最优概率模型。

（2）提出了隔震建筑结构基本体系的概念及分解方法；研究了地震反应与双线性隔震体系基本参数的关系谱图；研究了双线性和库仑摩擦隔震体系地震反应中的动力相似关系,滑移隔震体系虽然不符合叠加原理,但通过其中的动力相似关系,任何输入幅值下滑移隔震结构的任何反应都可由某一固定输入幅值下隔震结构相应反应经修正得到,理论上这种修正不含任何误差，使滑移隔震结构体系非线性反应谱得到极大简化。

（3）研究了并联基础隔震体系中最大摩擦力与弹性恢复力关于摩擦系数和体系隔震周期的关系；并联基础隔震体系在各固定烈度和特点场地条件下，体系反应的概率分布特征；并联基础隔震体系的隔震效率对最大摩擦力与弹性恢复力比的敏感性分析；通过对并联基础隔震体系进行系统的理论研究，建立了房屋并联基础隔震体系的反应谱理论和设计方法，并验证了该体系的可行性与可靠性，为该体系的工程应用奠定理论基础。

3.2、风致振动控制的等效阻尼比统一公式和计算方法

（1）将顺风向脉动风和横风向涡激干扰等效为高斯平稳随机过程，从时域和频域两个方面建立了高耸结构随机风振控制的基本理论。

（2）在时域上，提出了考虑风速或风力在时间和空间上相关性的人造脉动风力和涡激干扰样本产生的三角级数模型。建立了基于现代控制理论的结构风振响应主动控制的实时最优控制算法，并对结构风振被动控制建立了基于步步积分法的规划优化方法；

（3）在随机最优控制理论的基础上，提出了结构风振被动控制装置参数设计的三种方法—准最优控制算法、受控结构传递函数参数优化方法和虚拟激励方法，并对非线性被动动力减振器提出了基于动力减振器运动方程等价线性化的风振控制设计方法。

（4）建立了多种减振器对高耸结构风振控制效果的等效阻尼比的统一公式，并提出了求取各种阻尼器对高耸结构风振控制效果等效结构阻尼比的传递函数等效方法，建立了依据风振控制效果而修正的设计风荷载，并按常规分析方法进行高耸结构风振控制设计计算的实用方法。

3.3、被动装置地震反应控制的设计计算方法

（1）研究了粘滞流体阻尼器用于建筑结构消能减振（震）设计的设计原理和分析方法，主要包括：阻尼器的设置、耗能支撑的设计、消能减振建筑结构的特点及设防目标，振型分解反应谱法、时程分析法和实用设计步骤和阻尼器参数的优化分析。

（2）建立了阻尼器支撑的设计方法，以及附加水平控制力、附加有效阻尼比和总有效阻尼比、地震影响系数、阻尼矩阵的计算方法。

（3）采用双模型动力分析方法对加入粘滞阻尼器的高耸进行了分析研究，即在建立广义控制力作用位置矩阵和计算阻尼器两端的相对位移过程中运用同一结构模型，同时对采用线性和非线性粘滞阻尼器的高耸结构进行了风振和地震响应控制研究，提出了相应的耗能减振的设计计算方法。

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【关键词】建筑结构;隔震技术;应用

前言

我国对建筑结构的隔震工作具有较高的要求，尤其是随着近几年来我国地震频繁发生，对建筑结构的隔震工作也给予了高度的重视，在建筑建设的过程中，建筑企业应该结合建筑的实际使用情况，结合建筑结构所在的地区以及国家对隔震工作的要求，采取有效的隔震技术，全面的提高建筑结构的隔震水平，确保建筑的良好使用。

一、建筑结构隔震概述

从目前我国建筑结构的隔震情况来看，其主要将隔震层设置到建筑结构的不同位置中，例如，将隔震层设置到基础、中间或者是设置到房屋的顶层，从而提高建筑的隔震效果。近些年来，随着我国建筑行业的良好发展，建筑的隔震水平也在不断的提高。很多建筑也将隔震装置安放在结构的柱间、柱头或柱脚处，利用其耗能特性来进行小层间位移，防止结构倒塌，而且便于施工[1]。因此，在未来的工作中，应该结合建筑结构的施工情况，将隔震工作做的具体和全面，从而进一步提高建筑结构的隔震质量，促进建筑行业的良好发展。

二、建筑结构隔震技术分析

从目前在建筑结构中应用的隔震技术来看，其主要有粘弹性阻尼隔震技术、滑板式隔震技术、橡胶隔震技术、混合隔震技术等等，在实际的应用中，需要结合建筑的实际情况，科学的选择相应的隔震技术，下面针对于上述所提到的几种隔震技术进行详细的分析。

（一）粘弹性阻尼隔震技术

在建筑结构隔震中，粘弹性阻尼隔震技术的应用较为广泛，也是一种较为科学、较为成熟的隔震技术。其主要由粘弹性材料和约束钢板所组成，钢板和粘弹性材料通过硫化的方法粘结在一起。常用的粘弹性材料为高分子聚合物，这种材料既具有粘性又具有弹性。在受到交变应力作用产生变形时，一部分能量象位被储存起来，另一部分能量则被转化为热能耗散掉。在建筑结构中，通过合理的应用粘弹性阻尼隔震技术，能减少地震的影响，从而确保建筑结构的稳定性，实现最佳的隔震效果，促进建筑的长远使用[2]。

（二）滑板式隔震技术

滑板式隔震技术也被广泛的应用于建筑结构隔震工作中，滑板式隔震技术的应用水平较高，其对相应的技术要求也比较高。在实际的应用过程中，需要高水平的施工人员进行实施。一般滑移摩擦面主要是采用聚四氟乙烯以及不锈钢板所组成，而在不锈钢板上需进行专业的剖光处理，并涂上一层硬化的树脂以增大摩擦性，提高建筑的隔震效果，实现建筑的良好应用[3]。此外，在应用滑板式隔震技术的过程中，要求做好质量检验的工作，确保该技术应用的科学和合理，实现最佳的应用效果，从而推动整个建筑行业的良好发展。

（三）橡胶隔震技术

所谓的橡胶隔震技术顾名思义，就是利用橡胶进行隔震。其主要由橡胶和钢板组成。进而能够形成较高的纵向承载能力，当发生地震的时候，能够确保建筑结构的稳定性，将地震对建筑结构造成的影响降至最低。因此，在建筑结构隔震工作中，通过科学的应用橡胶隔震技术，能够最大程度的提高建筑结构的隔震效果，从而确保建筑的良好使用[4]。

（四）混合隔震技术

所谓的混合隔震技术主要就是指在建筑结构中安装多个隔震支座，例如，可以将摩擦滑动支座与橡胶支座进行有效的结合，该种技术技术的应用效果较好，其主要是由于采用了两种隔震支座，其隔震的性能比较好，其也已经成为目前在建筑结构中应用较为广泛的一种隔震技术，但是，应用混合隔震技术的造价比较高，针对于一些强震地带应采用此种隔震技术，但是，针对于其他地带，可以结合具体的经济情况，选择性的应用混合隔震技术，以实现最佳的隔震效果，促进建筑行业的良好发展[5]。

三、结束语

综上所述，在建筑行业不断发展的过程中，需要高度的重视隔震技术的应用，为人们营造安全的居住环境，同时提高建筑的使用性能。此外，隔震技术是在不断的发展的，因此，在未来的工作中，还应该对隔震技术进行有效的创新，并且将其应用于建筑结构当中，提高建筑的隔震性能，确保建筑结构的稳定性，实现建筑企业的良好发展。

参考文献：

[1]苏经宇，曾德民.我国建筑结构隔震技术的研究和应用[J].地震工程与工程振动.2001（S1）.

[2]同君.华中科技大学“建筑隔震”技术为房屋提供保险[J].中国房地信息.2001（07）.

[3]陈少敏.防震减灾中心楼完成隔震技术设计方案论证[J].福建地震.2002（04）.

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关键词: 建筑物, 设计, 隔震，减震技术

中图分类号：TU2 文献标识码：A

0 引言

建筑结构设计中是否充分考虑抗震问题、是否合理的运用了相关的抗震措施是事关人民生命财产安全的重要问题, 关于建筑物抗震问题的研究也有相当长的一段历史, 从世界建筑设计领域和我国建筑设计领域来看, 均取得了一定的成效, 但是在我国连续发生四川汶川地震、玉树地震等地质灾害以后, 人们更加注重建筑物的抗震设计。

一直以来, 我们在建筑设计中有关抗震都是坚持了“小震不塌、大震能修”的原则, 虽然设计方面在抗震方面也采取了很多措施, 但是, 由于各种原因, 还是不可避免的出现了在地震中因为建筑结构方面的问题而给人们带来巨大损失的例子, 分析原因, 最主要的就是施工人员从思想上不够重视, 存在侥幸心理, 偷工减料, 私自修改设计方案, 没有真正将抗震措施落到实处。在这里,我们对建筑设计中抗震的基本类型、主要措施结合具体实践经验进行研究, 以期和同仁交流学习。

1 建筑设计的主要隔震措施

建筑物的抗震设计中, 我们通常是对地基进行特殊处理、设置抗震装置、对建筑的上部结构进行防震设计, 这几种措施通常是混合使用的, 但是我们结合地震构造特点及建筑物本身结构,会有侧重的在关键部位设置隔震层, 依据隔震层的位置不同我们把建筑物的隔震设计分为以下几种。

1. 1 建筑物地基采用特殊材料隔震

建筑物基础隔震,主要是对建筑物的基础部分进行特殊处理,削弱地震时的地震波,从而减少地震对建筑物的损害。传统上是在建筑物的基础部分交替铺上粘土和砂子,或者直接设置粘土或砂子垫层。

在中国建筑史上,曾经有人以糯米为原材料,在建筑物的基础部分设置垫层,减少地震对建筑物的损害。近年来,有关部门在这方面的研究已经取得了突破性进展,以沥青为原料研究出一种特殊材料,以此设置隔震层效果更好。

1. 2 建筑物基础设置隔震装置减震

这一种隔震措施主要是在建筑物的基础与上部建筑之间设置特殊装置,减少地震向上传递,最高可减少地震对建筑物传递能量的2/3,但是,这种措施的缺陷是不适用于高层建筑,因为在高层建筑设置这种装置会延长建筑结构自身的自振周期,起不到减小地震对建筑物损害的目的。

通常采用的办法有:摩擦滑移隔震、粘弹性隔震等几种,设置的装置有橡胶垫、混合隔震装置等。

1. 3 建筑物层间隔震措施

层间隔震这种方法主要适用于旧房改建,在施工方面具有简单、易操作的特点。与建筑物基础部分设置隔震装置的办法相比,层间隔震的效果不是非常明显,减震的效果可以达到1/10～3/10的范围。

这种方法主要是依靠设置在建筑结构各层间隔的减震装置吸收或者削弱地震能量,从而减小地震对建筑物的危害,设置的装置基本与基础隔震的相同。

1. 4 建筑物结构悬挂隔震

悬挂隔震是将建筑物的大部分或者整个结构悬挂起来,也就是我们通常所说的悬挂结构,这样,当地震来临时,地震的能量不会传递给悬挂起来的结构,从而达到减小地震损害的目的。这种隔震方式最常见于大型钢结构,大型钢结构总是采用钢结构悬挂体系,以此隔震。大型钢结构一般分为主框架和子框架,在悬挂体系中,子框架通过索链或者吊杆悬挂于主框架上,当地震来临时,主框架会随着地壳运动发生摇摆,但是,子框架和主框架之间是能够活动的索链和吊杆,地震的能量到达这个部位的时候就会削弱,不至于传递到子结构产生惯性力。

2 建筑设计中常用的减震技术

以上我们所说的几种措施主要是对建筑结构本身的基础部分或者关键节点进行特殊设计,或者采用特殊材料,或者设计安装减震装置减少地震的能量向建筑物传递。我们这里所说的建筑物结构设计中常用的消能减震技术是借助建筑物意外的部件来增加建筑物的阻尼, 消耗地震传递给建筑物结构的能量,避免建筑物因地震而受到损害。

用于减小地震对建筑物损坏、保护建筑物安全的装置和元件很多, 通常都是各式各样的消能器和阻尼器,我们习惯上把这些装置分为滞回型和粘滞型两种。这种技术的使用非常广泛,主要有以下几种情况。

2. 1 新建建筑物的设计

随着人们安全意识的不断增强,建筑设计理念的不断更新,人们对建筑的减震、隔震设计越来越重视。我们在设计的时候,除了对建筑物的基础部分采用特殊处理之外,还可以借助消能减震装置或者元件削弱地震对建筑物的作用力,保护人们的生命财产安全。

2. 2 对建成建筑物的抗震加固

在对建筑物的地基或基础进行隔震设计时,我们一定要在建筑物没有动工以前按照隔震设计的措施,完成相应的工作。最迟也是在建筑物的施工过程当中,在建筑物的关键部位设置特殊的隔震装置。然而,建筑物建成以后,如果想对其进行抗震加固,就要采用增加阻尼的办法,在建筑物的结构上重新添加消能减震装置。

这些消能减震装置更适用于高层建筑、钢结构,从适用的部位来说,也是很广泛的,它不仅可以应用于建筑物的上部结构,也可用于建筑物的隔震夹层。

3 其他减震措施

以上两部分所介绍的一些措施是我们在建筑物抗震设计方面重点考虑的,但是也有一些措施虽然不常用,但是却非常有用。在这里, 我们重点介绍两种。

3. 1 建筑物走向设计抗震问题

众所周知,地震是由于地壳的运动而引起的,与地质结构有非常重要的关系。我们在建筑物选址的时候,应该充分考虑当地地质条件, 分析当地地震的震向,让建筑物的走向与地震震向垂直,尽量避免两个走向平行。从刚刚发生的四川汶川地震和玉树地震的实际情况来看, 与地震震向平行的建筑物的倒塌率更高,与之相反,与地震震向垂直的建筑物就不太容易倒塌。研究发现,与地震震向平行的建筑物,在地震发生时,随地震波运动的幅度更大,因此更容易倒塌。

3. 2 无粘结支撑体系减震问题

无粘结支撑体系是建筑物结构减震体系中最为机敏的一种,这种体系主要是通过科学设计,使内核钢和外包钢管之间无粘结且可形成能够自由滑移的一个层面,在地震发生时,通过内外钢之间的配合作用而消耗地震能量。但是,这种设计的弊端是在设计和有关部件的计算方面要求非常严格。在这个体系中,建筑物的重量主要由内钢来承担,外钢主要起到配合和辅助作用,还可以防止内钢弯曲变形。

4 结语

建筑物的抗震问题是目前建筑设计界讨论比较多的话题之一, 也是涉及到人类生命财产安全的重要问题,因此我们在对建筑物进行设计的时候,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。

参考文献:

[ 1] 郑建杨.建筑物结构抗震若干问题探讨[ J].科技风, 2010( 6): 33-40.

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关键词：抗震设计；基本原则；隔震技术

Abstract: At present, a new type of seismic isolation technology -- a killing with kindness, people pay more and more attention. Based on the analysis of the basic principle of seismic structure design, mainly introduced the principle, advantages and application of seismic isolation technology architecture design method in seismic zone.

Key words: seismic design; basic principle; isolation technology

中图分类号：TU74

1、建筑抗震结构设计的基本原则

1.1 结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱（墙）”的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

1.2 尽可能设置多道抗震防线。①一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。

1.3 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。①构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。②要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。③要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。④在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层（部位），使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

2、建筑隔震结构设计分析

2.1 结构设计参数。建筑隔震橡胶支座结构设计时的主要参数有：

①形状系数，第一形状系数S1主要体现薄钢板对橡胶板的约束效果，第二形状系数S2主要反映橡胶支座在受压时的稳定性。根据国内外研究成果和工程经验，一般取S1≥15，S2=3～6。

②外形尺寸。已有研究结果表明：橡胶支座发生的水平变形在高达支座平面尺寸的60％时也是安全的，因此推荐的支座直径为D=DT/O．6(DT为最大水平位移)。实际应用中，一般取D=DT／O．55。橡胶支座的高度日可以根据形状系数和其他有关参数设定，对于Φ400、Φ500、Φ600的支座，一般H分别采用150mm、175mm和200mm比较合适。

③夹层钢板厚度。橡胶支座的破坏表现为夹层钢板的断裂，钢板越厚，钢板发生屈服强度和屈服的位移量越大。钢板的厚度t。一般为2～4mm。

④胶层厚度及层数。在一定范围内，橡胶支座夹层钢板与胶层厚度之比越大，则支座的竖向承载力越大。

⑤铅芯直径。铅芯的大小直接影响到支座的阻尼，可以根据设计的阻尼性能选定。

2.2 性能设计参数。橡胶支座的性能设计指标主要是指承载能力、刚度、阻尼特性等。

①竖向承载力。橡胶支座的S1越大，或者钢板抗拉强度越高、钢板与橡胶板的厚度比越大，则竖向承载力越大。

②压剪承载力与水平位移。压剪承载力是指橡胶支座在发生某一规定的水平变形下的竖向承载力。在竖向压应力为10～15MPa情况下，一般要求当支座的极限水平剪切变形达到350％时，橡胶支座也不会出现压剪破坏。

③水平刚度。橡胶支座的水平刚度KH．受橡胶材料性能、支座形状系数及压剪条件等诸多因素的影响。当支座S1≥15，S2≥5，竖向压应力≥15MPa，设计剪切应变≤350％时，可以按剪切情况计算KH。

④竖向刚度。为确保支座在使用中不产生过大的竖向压缩变形，必须保证支座有足够大的竖向刚度Kv，一般由建筑结构设计时提出。影响Kv的主要因素有橡胶的硬度及弹性模量、支座形状系数（S1、S2），以及竖向压应力和水平剪切变形。

⑤阻尼特性（阻尼比）。橡胶支座的阻尼比基本上代表了隔震结构体系的阻尼比。MRB、HD-MRB和LRB的阻尼比分别为3％～5％、10％～15％、20％～30％，因此LRB不需匹配阻尼器便可单独使用。

2.3 橡胶与钢板的黏合技术。隔震橡胶支座是由薄钢板和薄橡胶板交互叠合、模压硫化而成，钢板与橡胶板的黏合强度关系到支座在承载时钢板对胶层的约束效果及在发生地震时的变形能力，因此黏合强度极为重要。目前钢板采用喷砂处理，涂上由含卤聚合物弹性体、黏合增进剂和偶联剂等组成的热硫化胶黏剂。双涂比单涂更佳，黏合强度一般都在15kN・m-1以上。

3、建筑隔震技术设计要点

3.1 “基础隔震”的基本原理

现代建筑“基础隔震”概念的基本原理是在建筑物上部结构与基础之间设置安全可靠的隔震柔性底层，使建筑物与基础隔开。这样，支撑在隔震系统上的整个建筑物在地震时便具有较大的剪切变形能力，使地震的各种破坏力对上部建筑物的直接拉力降至最小，减小上部结构的地震反应（一般可减小至1／5左右），确保建筑物在任何突发强地震中不被破坏和倒塌，是一种立足于“隔”的以柔克剐、以隔减震的积极抗震的方法。可以说，从“抗”到“隔”，是抗震设防策略的一次重大改变和飞跃。

3.2 隔震体系的优点。

①明显有效地减轻结构的地震反应。隔震体系的结构加速度反应只相当于传统结构（基础固定）加速度反应的l／3～1／10。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效地保护结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏。

②确保安全。在地面剧烈震动时，上部结构仍能处于正常的弹性工作状态。这既适用于一般民用建筑结构，确保居民在强地震中的绝对安全，也适用于某些重要结构物和重要设备。

③减低房屋造价。采用隔震技术建造的房屋比传统抗震房屋节省房屋土建造价：7度区节省3％-6％，8度区节省8％～14％，9度区节省15％～20％。并且安全度大大提高。

④抗震措施简单明了。抗震涉及的对象从考虑整个结构物的复杂的不明确的抗震措施转变为只考虑隔震装置，简单明了。结构物本身与一般非地震区的做法无疑，设计施工大大简化。

⑤震后修复方便。地震后，只对隔震装置进行必要的检查更换。而无需考虑建筑结构物本身的修复，地震后可很快恢复正常生活或生产，这带来极明显的社会效益和经济效益。

3.3 建筑隔震橡胶支座隔震的基本原理

在众多基础隔震构件中，建筑隔震橡胶支座是应用比较广泛的。隔震橡胶支座是由柔软的薄橡胶板和坚硬的薄钢板分层交替叠合、模压硫化而成。其中橡胶层与钢板紧密黏结，当橡胶支座承受上部结构的自重和使用荷载时，橡胶层的横向伸展受到钢板的约束，竖向刚度增大，使橡胶支座具有足够的竖向刚度和承载能力，有利于稳定地支承建筑物；当橡胶支座承受水平荷载时，其橡胶层的相对位移大大减小，使橡胶支座可达到很大的位移而不致失稳，并且保持较小的水平刚度。

4、结束语

综上所述，建筑隔震橡胶支座隔震技术不仅可以保证建筑物结构的整体安全，并且能够防止非结构部件的破坏，避免建筑物内部装修、室内设备的损坏及由此引发的次生灾害。加快这一技术的推广应用，特别是在高烈度地震区的应用具有重要意义，市场前景也十分广阔。

参考文献：

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【关键词】：BS垫 改性沥青 阻尼隔震垫 隔震基础

1. 隔震垫简介

BS垫（改性沥青阻尼隔震垫）是一种专利技术（中国专利号ZL99202381.5），并已经获得2003年浙江省科学技术三等奖。其构造由三部分组成：中心胎为拉力纤维材料（一层或数层石棉布或麻布），上下涂以沥青混合料，外用塑料薄膜封闭，厚3~7mm，可制成圆形或矩形。根据设计需要，确定厚度、层数、面积，沥青混合料也可根据要求综合确定。工程特点如下：

1）阻尼比很大，一般可达0.25~0.40，数倍于钢筋混凝土结构，可明显衰减地震响应。

2）有足够的抗压强度，最大可达6.8MPa以上，最小也在4.6MPa以上，2Mpa以下的工作压力可以安全承受。

3）从破坏试验可知，模拟地震进展的多次剪切加载循环后，部分动能转化为热能而使沥青制品软化，隔震垫侧向刚度呈递减趋势，而阻尼比呈递增趋势。这种良性循环的变化趋势对于保证隔震安全是大有益处的。

4）大震时隔震垫剪压破坏，沥青制品四周挤出，隔震垫变薄、减震性能下降。但因其为满铺在基础板下且厚度仅数厘米，不会导致结构倾斜，可以保证主体安全。

5）由于隔震垫处于密封状态，并且又埋于土中，不受紫外线与温度影响，经过精心设计配比，可保持长期不老化。

6）价格低廉，一般成本价约20元/m2，产品价约30元/m2左右，远低于叠层橡胶隔震垫单价，比数约为20～200倍之巨。若采用BBS改性沥青防水卷材代替，价格还可降低30~50％ 。

2. 工程实例

目前，BS改性沥青阻尼隔震垫在杭嘉湖地区低层农村砌体建筑中已经普遍推广使用，本文介绍一个工程实例进行说明。

2.1 工程概况

本工程为位于7度抗震区的低层农村砌体住宅建筑群，上部楼层均为二~三层。地质条件基本属于软弱地基，单体的典型建筑平面和剖面见下图。

2.3 上部构造

在上部结构中，可按抗震规范低一度的要求设置抗震构造柱和圈梁。

每幢都要设置封闭底圈梁。底圈梁截面240mm×240mm，纵筋筋为410 ，箍筋为6@200，在门洞处上部加 210纵筋 ，L＝门宽＋每边延伸500 mm

考虑最大滑移量考虑为50 mm。此可根据拟位移谱与拟加速度谱的近似关系式（Δ＝α/ω2）求得。例：如现在取8度罕遇地震的加速度α＝400cm/ s2 , 场地类别为 Ⅲ类、第一组，Tg＝0.45 s，则Δ＝400 /（2π/0.45）2 ＝ 400 / (13.963)2 ＝ 2.0516 cm ＝20.516 mm，可见50 mm是安全的。

限位连接钢筋的设置与相应大震烈度有关，一般可按下表设置：

2.2 基础方案

在进行基础设计时，可不考虑隔震垫对增加上部结构阻尼、减少侧向刚度方面的有利影响，以方便设计计算，并增加安全储备。

基础采用钢筋混凝土条型基础，在基础面上铺浇不小于50mm 的水泥砂浆找平层，在其上粘铺BS改性沥青阻尼隔震垫，采用热法施工。为增加隔振效果，加设封闭式砂垫层。 基础剖面详图见下图二：

连接钢筋均采用HPB 235级 ，将连接钢筋中部弯成水平向环形，上下直筋弯成弯钩，分别埋入上部底圈梁和下部基础中，其锚固长度不小于35d 。

3. 结束语

根据上述工程实例的设计操作，我们有以下几点体会：

3.1 采用隔震基础，可以有效节约上部结构造价，增加抗震安全性能。

3.2 BS改性沥青阻尼隔震垫的破坏形态并非突然产生，而是是逐渐产生的，所以不会像一般滑移层隔震在启动时产生突变。因此这种技术不但可保证小震时结构的安全，而且也能保证大震时结构的安全。

3.3新型的隔震基础不但具有优越的性价比，而且安全、可靠、施工方便。

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Key Words：Structural Damping；Isolation Technology；High-rise buildings；Real estate

摘要：本文首先介绍我国建筑隔震发展动态：我国由原来采取传统消极被动的抗震方法向一种新型的抗震方式——结构减震控制发展。然后对烟台建筑抗震设防的现状进行了分析，隔震技术的发展已经较为成熟，但是没有在烟台得到广泛的应用。最后因隔震技术的应用不仅可以提高结构的安全性，而且能降低工程造价，增加房地产的卖点，对烟台建筑隔震提出了建议。

关键词：结构减震；隔震技术；高层建筑；房地产

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

一、我国建筑隔震发展动态

近二十年来发展形成了一种新的抗震思路，它是积极的、以柔克刚的抗震方法。简而言之，就是将地震作用拒之门外，减少地震对建筑物的破坏作用，将建筑物的振动响应（包括位移、速度、加速度、变形和变形内力等）控制在允许的范围之内，这就是现在公认的隔震、减震与控振体系，也就是结构减震控制。这种思想在实施中有很多种方案，比较典型的有2种系统：一个是由叠层钢板橡胶支座作为控制器，将控制器安装在建筑的基础和上部结构之间的基础隔震系统；另一个是安装在结构顶部的调协质量阻尼系统简称TMD。

结构减震控制是土木工程前沿领域，也是学科交叉的新技术领域。隔震技术是最近二、三十年发展起来的一种适合我国国情的新型减震控制技术。它彻底克服了传统抗震结构“硬碰硬”式抗震设计方法不足，采用“软化”结构，“以柔克刚”的方式通过在结构底部设置隔震层来避免、限制和吸收传入结构的能量。隔震结构分为基础隔震结构和层间隔震结构。

图1隔震结构示意图图2基础隔震的隔震形式

图3 隔震层在不同层间位置的隔震图4 隔震层在不同结构之间的隔震

二、烟台建筑抗震设防现状

近年来，越来越多的国家开展了隔震技术的研究，隔震技术在我国的应用范围也越来越广泛，数量也越来越多，早起主要应用于核电站等重要性建筑物，近几年已在各种民用建筑中得到广泛的应用。并且隔震建筑的结构形式也日趋多样化，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。隔震技术的应用是有非常广的应用前景的。尽管隔震技术在全国已经开始广泛采用，但是在烟台积极性却不高。这是为什么呢？原因有四个：

1、对于新的隔震技术，对其缺乏认识，需要有个观念认识的过程。

2、采用隔震技术，需要设置隔震层，而隔震层以下的总造价比非隔震的地下室和基础的总造价要高的多，这就增加了总的造价。

3、隔震技术虽然增强了隔震层，减少了断面和配筋，增加了实用面积，但是计算复杂，一般设计院设计时未能完全掌握这个技术。

4、对隔震结构的造价分析及数据资料较少，使得在项目可行性研究阶段无法提供可靠的数据给投资方。

人们不可能轻易放弃传统设计而尝试新的技术设计。但是根据唐山、汶川大地震的发生，认为采用隔震技术提高抗震设防能力是非常有必要且非常重要的。但其推广是个很漫长的过程，需要多方位的宣传与普及的。

三、烟台建筑隔震建议

建筑隔震技术在我国是一项非常有发展潜力的技术。随着中国社会对新技术与绿色节能技术的不断重视。该技术在国内的应用也已越来越广泛。为此，提出如下建议：

1 ) 加强节能教育，贯彻绿色理念，使建筑隔震技术得到重视。由于隔震装置的使用,建筑物上部结构的地震设计力得以降低(约30%～50%)，结构材料能有效地得到节省，建筑造价因此减少。从国内外建筑工程造价的经验来看，采用结构抗震装置的建筑的结构造价并不会比未采用此装置的建筑造价高。例如从汕头、广州、西昌等地建造的隔震房屋得知，多层隔震房屋比传统多层隔震房屋节省房屋土建造价：7度区节省3%～6%，8度区节省8%～14%,9度区节省15%~20%。

2 ) 借鉴国外经验，提升建筑隔震技术水准。借鉴国外产品开发的成功经验，引进先进技术,促进我国建筑基础隔震技术发展。

3 ) 合理制定方案,使隔震技术应用成本得到恰当控制。建筑结构的隔震设计和消能减震设计，应根据建筑抗震设防类别、 抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，确定其基础隔震设计方案。

4 ) 注重规范规程的编制，尽可能使其与国际标准接轨。在我国，隔震技术起步较晚，由此应及时学习国外的成功经验，加强国际学术交流与合作，以此增强此技术对国内的影响，编制规范规程，与国际标准接轨。

参考文献：

[1]周福霖.工程结构减震控制[M]．北京：地震出版社，1997．

[2]唐家祥,刘再华，建筑结构基础隔震[M]，华中理工大学出版社，1993

[3] 郭起剑，姜莹，战松梅.应用基础隔震技术的建筑工程造价分析[J].世界地震工程，2006.22（4）：116-120

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1.隔震设计情况

隔震设计原理及隔震器布置

隔震层的设置分基础隔震和层间隔震，由于基础隔震较层间隔震效果好，所以此结构采用基础隔震；基础隔震的基本原理是在建筑物基础（或地下室顶）与上部结构之间增设隔震层，把整栋建筑分成上下两部分，由于隔震层高度很矮，而侧向刚度很小，一般仅有上部结构刚度的1/50―1/150，这样使上部刚度的基本周期延长到1.5s以上。地震时由于隔震层的刚度与上部结构的刚度相差很大，整个结构体系的水平变形集中在隔震层，上部结构的地震作用大大减少，基本为刚体运动，从而保护建筑物不破坏。本工程采用的隔震器为铅芯橡胶隔震支座，隔震支座放置在柱子上，其形心与柱截面形心重合。

2.隔震构造措施

隔震建筑构造措施的关键是：保证地震时隔震层能发生相对位移。为此，隔震支座周围一定范围内不应有任何阻挡物体；隔震层上部结构与下部结构要设隔离缝；隔震结构与局部非隔震结构要托开；通过隔震层的管道要用柔性接头，具体做法如下：

2.1适应隔震层变形的构造

（1）如果隔震支座设置在地面标高以下，沿建筑物四周均需设置一道隔震缝，建筑物悬挑部分与地面要脱开。

（2）在隔震层以上建筑物四周20cm距离内不应有任何与地相连的物体，以保证地震时隔震层有足够的位移空间。

3.1楼梯处理

（1）建筑物外部的非隔震楼梯与隔震主体结构必须分开，非隔震楼梯的扶手要与隔震部分扶手或栏杆断开及错开，以防地震时阻碍位移或两者发生碰撞。

4.1管道与避雷设备连接

（1）穿越隔震层上下的水管应采用柔性连接。

（2）穿越隔震层的电气、通信系统的配线应采用绕曲柔性连接，并应留有大于40cm的多余长度。

5.1排水与观察

（1）隔震层底部应设置排水系统，以防底部积水。

（2）在底层适当位置设置4个隔震支座观察洞，以便建筑使用期间对隔震支座进行观测、检查。

6.1 隔震支座应与上部结构、下部结构有可靠的连接，隔震支座构造及其安装详图见图1。

7.1 与隔震支座连接的梁、柱、墩等应具有足够的水平抗剪和竖向局部抗压承载力，并采取可靠的构造措施，如加密箍筋或配置网状钢筋。

8.1穿过隔震层的竖向管线（含柔性导线）应符合下列要求：直径较小的柔性管线在隔震层处应预留足够的伸展长度，其值不应小于150mm，直径较大的管道在隔震层应采用柔性接头，并能保证发生150mm以上的水平变形。构造做法见图2。

9.1隔震层所形成的缝隙可根据使用功能的要求，采用柔性材料封堵、填塞。

3.施工措施

3.1隔震器安装施工要点

（1）预埋钢板定位：用六根Ф16的螺纹钢焊在12mm厚的钢板上，用木模控制好混凝土柱的高度，把混凝土柱面抹平之后，在确保柱混凝土不空鼓的情况下，将预先焊好的钢板平放在混凝土柱上，使其固定，钢板的四边与混凝土柱的四边都对齐。

（2）安装隔震垫连接板：固定好钢板后，放上隔震垫下部的连接板，用电焊使钢板四周都焊接。焊缝必须饱满，符合规范和设计要求。

（3）安装隔震垫及上部连接板：待电焊冷却后放上隔震垫，安放上部连接板，再将已焊有6根螺纹钢的钢板与之焊接，隔震垫四周用泡沫板保护。

3.2支座安装施工说明：

（1）支座底部的中心标高偏差不大于5mm，平面位置的偏差不大于3mm。

（2）单个支座的倾斜度不大于1/300。

（3）安装顺序：a) 加工预埋螺栓和螺栓定位模板；b)安装预埋螺栓和螺栓定位模板；c)浇注柱子混凝土，1小时后卸去定位模板；d) 柱顶不水平或标高与设计有偏差，用1：1水平砂浆找平；e) 混凝土浇注14天后安装隔震支座．先将隔震支座与上、下连接钢板用螺栓连接好（连接钢板与支座螺栓连接时），把下连接钢板套进柱子的预埋螺栓中，用螺帽拧紧。再将上部预埋螺栓穿入上连接钢板孔中，用螺帽固定（上侧加一固定螺帽），然后绑扎上部梁的钢筋、支模，浇注混凝土；f)隔震支座连接板、螺栓外露部分及螺帽均应采取防锈处理；g) 隔震建筑施工期间可设置必要的临时支撑或连接，避免隔震层发生水平位移。

3.3 注意事项

（1）柱的施工垂直偏差控制在5mm以内，以减少柱的附加内力。

（2）自第五层起每施工一层均需观察隔震支座的变形情况，并作好记录。发现异常情况及时同设计单位联系，以便采取相应措施。

（3）房屋竣工后，对隔震垫定期进行检查维护，住户不得随意敲墙凿洞，以免改变主体结构的传力路径。

4.经济技术分析

经过对该隔震楼的经试设计和经济分析，采用该建筑结构体系，节约了资源，在保持相同的抗震设防烈度的情况下，在中高烈度设防地区应用节约了建筑成本，做到了节能降耗利废，具有很好的经济效益和社会效益。在中高烈度设防的情况下，普通底部二层框架结构的 建筑成本与隔震的底部两层框架结构相比，因建筑隔震后可降低一度设防，使得建筑的钢筋用量大为减少，且构件尺寸也相应减少，扣除采用隔震技术增加的设备费用，隔震后可降低造价100元/m2,但由于多出了一层大空间适用于商业的建筑面积，按照目前的价格可比住宅多收入至少1000元/m2，按照唐山市每年增加的商业面积100000 m2来计算，经济收入可增加人民币1亿元，因而经济效益是显著的。

5.结论

隔震技术的研究已有30多年的历史，在我国，由于受经济条件的制约，砌体结构型式在相当长的一段时间内将普遍应用。砌体结构是脆性结构，刚度大、强度低、延性差，抗震能力差。采用隔震技术，使建筑物的隔震周期有效地避开了建筑物的基本自震周期及场地的卓越周期，大大减少了上部结构的地震作用，既可保障建筑物的安全耐久，又不过多增加造价。隔震技术作为抗震设计中的一种新的设计方法，将会有很好的发展前景。

参考文献

[1] 曾德民，苏经宇，等。 建筑基础隔震技术的发展及应用概况[M]

[2] 周福霖。工程结构减震控制。北京：地震出版社，1997

[3] SKINNER R I，ROBINSON W H，MCVERRY G H，工程隔震概论[M]。谢礼立，周雍年，赵兴权译。北京：地震出版社，1996

[4] 唐家祥，刘再华。建筑结构基础隔震[M]。台北：淑馨出版社，1997

[5] GB50011―2001，建筑抗震设计规范[S]

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【关键词】隔震；橡胶；支座；阻尼；结构

中图分类号： TU761 文献标识码： A 文章编号：

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：桥梁；减隔震；抗震设计

引言

桥梁在当今时代非常重要，是交通的重要枢纽，尤其是发生地震等特殊情况更是有非常重要的作用。一旦发生地震，桥梁如果受到了损害，就会使我们救援的速度减缓，所以保护桥梁是非常重要的工作。我们现在应把如何提高桥梁的抗震能力作为工作的重点，减少对周边的危害。桥梁一般被破坏存在四种情况，分别是：上部结构遭到破坏，支座被破坏，下部结构破坏以及基础破坏。

1 桥梁抗震设计要点

近几十年来，为了提高结构的抗震性能，国内外大量研究人员提出了许多新的抗震技术，主要包括减隔震技术、被动控制技术、主动控制技术及混合控制技术等。减隔震技术是指通过采用减隔震装置来尽可能地将结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开来，大大减少传递到上部结构的地震力和能量。在满足正常使用要求的情况下，这种分离或解耦是通过增加系统的柔性和提供适当的阻尼来实现的。从性质上说，减隔震方法也是结构控制方法中的一种，属于被动控制技术。通过这些新技术，尤其是减隔震技术在实际桥梁结构中的应用，一方面提高了结构的抗震性能，另一方面，通常可以降低整个工程的造价。在一些特殊情况下，如跨越强震区域，采用这些新技术有时是解决实际桥梁结构抗震问题的唯一有效途径。

1.1 防止落梁的发生

桥梁遭到破坏后，虽然对人身安全并没有什么威胁，但是作为重要的交通枢纽，作用还是不可替代的，要保证任何情况下都可以通车，所以，我们要避免桥梁事故的发生。地震会伴随着一定的能量，使桥梁的部分发生位移坍塌等等情况，这都会使主梁和墩台之间造成空隙，致使梁落。但是如果我们可以采取一些科学合理的措施，这种情况是可以避免的，桥梁依然可以正常通车。在桥梁的施工中常用的措施有：加强桥梁中不连续的部分，以防止桥落情况的发生。

1.2 重视工程地质条件

有一些桥梁建造在河上，属于夸河桥梁的类型，相对于其他类型桥梁，这种桥梁更容易发生滑坡等情况，损失较大。在我们国家的平原地区，地下水位是比较高的且土质疏松，容易发生桥梁塌落的情况。因此对于桥梁的抗震设计，一定要重视工程的地质条件采取一些科学合理的措施：在桥梁建筑的周围，对土质情况进行考察，避免出现滑坡等情况，对于桥梁的结构要设计合理，保证整体的稳定性，对于桥梁基础的选择，也要抗震能力强的，要有足够好的承载力。

1.3 重视墩柱的设计

墩柱是桥梁抗震设计中的主要受力构件，除了进行合理的受力分析外，还应重视墩柱配筋的构造要求。尤其是箍筋的部分，一定要合理设计，与此同时也要加强纵筋的搭接问题，避免墩柱部位遭到破坏。

2 桥梁抗震设计主要实现途径

2.1 减隔震技术原理

在减震装置前提下形成的桥梁结构设计中的减隔震技术，在有地震来临时，可以用减隔震装置把地震分散开，尤其能分离地面运动和支座运动来减少地震作用，可以对桥梁结构产生一种不错的缓冲效果。通过减隔震技术的应用，可以在桥梁结构设计中有效的避免在地震时给桥梁结构带来的破坏，尤其是地震级别特别高的时候，减隔震技术可以防止桥梁结构的塌陷。一般情况下，对桥梁结构合理的控制有三种技术：混合控制技术、主动控制技术、被动控制技术三种，最大限度减少桥梁结构设计在地震中受到的影响是通过被动控制技术的使用来减少，被动控制技术能够合理安排桥梁结构。

2.2 减隔震技术分类

减隔震技术一般情况下可以分为以下几种：基础隔震，就是在上部结构件和基础结构的隔震装置的布设，通常有绝缘、周期延长能量吸收等方式。为了避免地震灾害发生时变形严重的时候可以通过能量吸收所采用的减震装置来吸收能量的。周期延长方式通过某种装置来加长整体结构体系周长方式。地震隔震方式主要有两种方法：绝缘、屏蔽两种方法，绝缘是采用高刚性基础软弱基础与利用地基逸散衰减方法来降低地基自身输入波，对于屏蔽主要就是把屏蔽板埋设在周围的深沟或者建筑物的四周等方式。

2.3 减隔震技术

减隔震技术与之前我们所应用的技术最大优点就是有更好的控制力。能够把地震的能量分散开来，不至于对桥梁造成大的伤害。因此，我们建议在建造桥梁时应用减隔震技术。地震会使桥梁出现位移等情况，虽然这种问题可以修复，不算大伤害，但是也是有一定的危险。所以，我们在安装减隔震设备之前，我们要经过准确的计算，保证每一个构件都在自己的合理范围内，不会出现位移。近几年来，我们国家的科技快速发展，减隔震技术也被广泛的应用在桥梁设计中，保证桥梁交通路线可以正常运行。

减隔震技术是有一定的适用条件的，并不是可以应用在所有条件下，只有条件合适，才能发挥最佳效果。举个例子来说，施工现场的土质比较松软，这个时候就不建议使用减隔震技术，容易出现共振的情况。针对这个问题，我们就需要在应用技术之前，分清其情况，选择最佳的技术方案，来达到减震的效果。主要考虑结构和场地是否合适采取减隔震技术。

2.4 桥梁减隔震技术

（1）桥梁隔震

在进行市政桥梁工程的设计时，我们考虑点要全面，要考虑各种因素才可以。首先我们要了解这个地段之前有无发生过地震情况，了解土质的条件等等，根据了解的情况，有个科学的隔震周期之后，在对桥梁进行施工。第二点需要如何选取最适合的施工路线，只有施工路线合理，我们抗震效果才能达到最佳状态，不会发生结构的位移等情况，震后的修复问题也会变得简单。

（2）桥梁减震体系

减震技术简单来说就是利用缓冲的原理，来减轻地震能量，从而使地震危害减小。一般都会在桥梁上安装耗能器，而目前为止市面上使用最多的耗能器有金属的和摩擦的，运用的最为广泛。安装它之后可以使桥梁的震动响应减小，起到缓冲的作用。

3 结束语

综上所述，都是为了把地震的危害降到最小。我国桥梁设计很早采用了橡胶支座，并没有在规范中得到重视。国内对减隔震及装置的研究已有不少成果，可以参照国外研究成果、震害经验和规范条文， 及时增编我国桥梁规范中的蛄杭醺粽鹕杓颇谌菔强滩蝗莼旱氖隆＝几年来，地震的情况时有发生，人们也越来越重视这个问题。而桥梁是重要交通枢纽，如何做到更好的减震技术成了人们关心的问题。桥梁一旦遭到破坏，修复工作很难进行，对周边也会造成不利的影响，所以我们应该大力支持减隔震技术。

参考文献

[1]刘国钦.桥梁结构抗震减灾对策研究[D].西南交通大学，2016.

[2]陈蛟.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].低碳世界，2016（12）：206-207.

[3]《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程学术研究综述・2014[J].中国公路学报，2014（5）：1-96.

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【关键词】大跨度；结构工程；防震设计；分析

地震作为突发性高、破坏性较大的地质灾害，对于建筑物的破坏性很大，尤其是大跨度结构工程，覆盖面较广，地震反应很敏感，造成的破坏面往往较广。因此在大跨度结构工程施工前，应该进行较充分地防震设计，并做好相关防震测试工作。

1、大跨度结构工程防震设计的概况

大跨度结构工程的设计相比较一般建筑物而言较为复杂，其相应的抗震设计也自然复杂。目前，国内外的抗震设计标准还不能适用于大跨度的结构工程，也没有固定规范可以参考，我国的大跨度结构工程的防震设计还处在发展初期，存在很多不足有待完善。

2、大跨度结构工程在地震中可能遭到的威胁

由于缺乏固定的抗震设计标准与规范，所以，研究与分析已发生地震灾害的大跨度建筑物是防震设计的重点工作之一。经过统计可以归类为以下几种：

2.1 支承连接件出现失效情况

大跨度结构工程遭受较强的地震灾害，会出现支承连接件失效的情况，由于建筑的上下结构在地震中会发生一定的相对位移，往往会超出支承连接件能够承受的范围，在这个情况下，支承连接件就会出现失效的现象，导致上下结构脱开。

2.2 下部结构出现失效情况

大跨度结构工程的下部结构包括钢柱、斜柱等竖向结构。如果下部结构承受不了自身的重力作用以及来自支座传来的地震作用的话，就会导致下部结构裂开或者是折断等严重损坏。

2.3 地基软弱

地基是建筑最为重要的设计部分，尤其是大跨度结构工程，如果地基选择不当，对地基处理不够，就会导致地震灾害发生时，由于地基软弱，结构出现很大程度上的沉降或者是水平位移。

3、大跨度结构工程的抗震设计

大跨度结构工程近几年在国内各大城市都有施工，但是由于其结构工程的特殊性，防震设计是整体工程设计的重难点，确保在地震发生时，大跨度结构工程的损坏控制在预期范围内，并且可以进行后期修补。一般，国内的大跨度抗震设计都是由两个阶段分开进行的：首先，选择合理的设计方案；其次，在抗震设计初期以及施工图纸确认阶段，进行抗争能力的验算，并根据结果适当添加减、隔震的设计。

3.1 选择科学合理的大跨度结构工程的抗震设计方案

地震灾害的发生往往是无法预测、难以控制的，所以，防震设计对于大跨度建筑相当重要，目前抗震设计方案主要分为概念设计以及计算设计。其中计算设计是根据计算模型的假定与设想，所以与实际地震情况有一定的差异，如果完全依赖于计算结果来进行设计是不可行的。

针对概念设计，为了保证建筑结构抗震性能，以及考虑到工程的预算等问题，应该注重塑性的部位选择以及上下部结构连接等相关设计，还应该确定下部结构的科学合理性。因此，在概念设计之前，必须要进行研究分析，结合整体结构设计，分析最为薄弱的抗震部位，然后再做出相应调整以确保抗震性能最佳。

3.2 做好延性抗震的设计

在分析确定最终的抗震设计方案之后，应该对结构做好延性抗震设计，主要是两个方面：其一，针对预期有可能出现塑性铰部位，进行严格、仔细配筋设计；其二，还应该对整个大跨度结构工程进行抗震性能分析、验算以及测试，确保结构抗震安全性能。

3.3 大跨度结构工程的减、隔震设计

目前建筑工程采用较多的抗震手段就是减、隔震技术，这项技术不仅简单可行，而且经济科学。经过调查与研究分析，适合采用减、隔震设计的情况可以概括为以下：（1）、大跨度结构呈刚性，且刚度较大，结构的自振周期小，在地震发生时，自振频率较高，容易遭受损坏；（2）、大跨度结构工程的布置不规则、不匀称，在地震发生时会因为受力不均，受力较大部位出现坍塌，影响整体结构稳定性，比如说，柱高低不一，分布不均等。

另外，在进行地震运动能量预测时，通常都是研究高频分量，忽略了低频分量，这种分析手法会导致减、隔震设计不具备针对性，甚至，这部分是否需要采用减、隔震设计都不清楚，带来了抗震设计中的安全隐患。

针对以上现象，可以通过将建筑结构主振型的周期加大，保证建筑结构受到地震影响的范围较小，同时加大了结构消耗地震能量的能力，最终减少地震对大跨度结构工程的影响。

4、结束语

地震灾害作为严重的自然灾害，由于其突发性、破坏力强、影响范围广等原因，会对建筑工程带来严重的考验。近些年来，我国大跨度结构工程的兴起，往往投资较大，实用性较强。所以，在进行设计时，应该从各方面进行考虑，尤其是地震灾害对其影响较大，在建设时，就应该进行严格选址，选择科学可行的抗震设计方案，做好延性抗震设计以及减、隔震设计，确保大跨度结构工程的抗震安全性。

参考文献：

[1]李延萍，赵冰.论建筑设计在建筑抗震设计中的重要性[A].河南省土木建筑学会2009年学术年会论文集[C]，2009年