建筑结构抗震8

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1、第八章第八章结构隔震和耗能减震控制结构隔震和耗能减震控制减轻地震灾害的途径减轻地震灾害的途径““预预””————地震预报地震预报““防防””————抗震措施抗震措施““控控””————振动控制振动控制第八章第八章隔震、减震与结构控制初步隔震、减震与结构控制初步¢8.18.1结构控制方法分类结构控制方法分类¢8.28.2结构隔震结构隔震¢8.38.3建筑结构耗能减震设计建筑结构耗能减震设计¢8.48.4结构主动控制初步结构主动控制初步抗震设计思想的发展抗震设计思想的发展1）刚性结构体系地震作用太大，结构像碉堡，材料浪费严重2）柔

2、性结构体系可以避免共振，地震作用小，但结构水平位移过大，影响正常使用。3）延性结构体系在保证一定强度的前提下，具有足够的刚度、变形能力和耗能能力。抗震设计思想的发展抗震设计思想的发展44）隔震技术）隔震技术通过隔离装置将地震动与结构隔开，从而减小振动55）减震消能技术）减震消能技术通过采取一定的耗能装置或附加子结构，吸收或消耗地震传递给主体结构的能量，从而减轻结构的振动。66）制震技术）制震技术通过自动控制系统主动地给结构施加控制力，改变结构的振动特性，从而达到减小结构振动的目的。8.18.1结构控制方法分类结构控制方法分类被

3、动控制被动控制结构隔震、耗能减震、吸振减震主动控制主动控制通过自动控制系统主动地给结构施加控制力，改变结构的振动特性，从而达到减小结构振动的目的。半主动控制半主动控制主动变刚度、主动变阻尼、结构内部相互作用控制混合控制混合控制主动-被动质量阻尼器、主动控制-基础隔震、主动控制-耗能减震第八章第八章隔震、减震与结构控制初步隔震、减震与结构控制初步¢8.18.1结构控制方法分类结构控制方法分类¢8.28.2结构隔震结构隔震¢8.38.3建筑结构耗能减震设计建筑结构耗能减震设计¢8.48.4结构主动控制初步结构主动控制初步基底隔震技

4、术•在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻止地震能量向上传递。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。(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。常用隔震装置常用隔震

5、装置¢橡胶支座隔震橡胶支座隔震¢滚动隔震滚动隔震¢滑动支座隔震滑动支座隔震¢摇摆支座隔震摇摆支座隔震橡胶支座隔震系统钢板叠层橡胶支座在天然橡胶中加入阻尼增大石墨也可以大幅增加阻尼。工程实例美国南加州大学医院地下一层，地上7层，建筑面积：33000平方米；占地：4100平米；最高高度：36m；设置铅芯橡胶隔震器68个，钢板叠层橡胶隔震器81个。1994年1月17日，美国圣菲尔南多发生洛杉矶地震，震级M=6.7。这栋八层医院基础加速度为0.49g，而顶层加速度只有0.21g。南加州大学医院在这次地震及其其后的余震中，6-8英尺高的

6、花瓶等没有一个掉下来，建筑物内的各种机器等均未损坏，医院功能得到维持，成为防灾中心，起到十分重要的作用。北京地铁地面枢纽站大面积平台上隔震住宅楼北京地铁地面枢纽站大面积平台上隔震住宅楼北京地铁地面枢纽站大面积平台上隔震住宅楼北京地铁地面枢纽站大面积平台上隔震住宅楼北京地铁地面枢纽站RC平台上隔震房屋大RC平台（2000米x1500米）上建造48幢9层的隔震住宅楼隔震建筑面积480,000M2，目前世界最大隔震建筑。北京地铁地面枢纽站大面积隔震住宅楼技术经济效益：1）抗震安全度提高4倍2）平台的地震反应降为2/3，解决了已建平台

7、抗震性能不足的设计“瓶颈”3）住宅面积增加近10万平方米（房屋从6层增加到9层）4）增创直接产值2.4亿元常用隔震装置常用隔震装置¢橡胶支座隔震橡胶支座隔震¢滚动隔震滚动隔震¢滑动支座隔震滑动支座隔震¢摇摆支座隔震摇摆支座隔震常用隔震装置常用隔震装置¢橡胶支座隔震橡胶支座隔震¢滚动隔震滚动隔震¢滑动支座隔震滑动支座隔震¢摇摆支座隔震摇摆支座隔震常用隔震装置常用隔震装置¢橡胶支座隔震橡胶支座隔震¢滚动隔震滚动隔震¢滑动支座隔震滑动支座隔震¢摇摆支座隔震摇摆支座隔震在杯形基础内设一个上下两端有竖孔的双圆筒摇摆体。竖孔内穿预应力钢丝

8、束并锚固在基础和上部盖板上，起到压紧摇摆体和提供复位力的作用。在摇摆体和基础壁之间填以沥青或散粒物，可为振动时提供阻尼。摇摆支座隔震摇摆支座隔震¢山西的悬空寺历山西的悬空寺历经多次大震而完经多次大震而完整无损整无损¢其支撑木柱可摆其支撑木柱可摆动隔震动隔震¢木柱插入杯形基木柱