建筑隔震结构设计要点

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隔震建筑指利用隔震技术,在建筑物的基底部或某个位置设置隔震装置形成隔震层,把上部结构和下部基础隔离开,以此消耗地震能量,避免或减少地震能量向上部传输,能更有效地保障上部结构与内部人员、设备的安全。

原理及优点

隔震设计的基本原理就是通过在场地与主体之间或基础与主体之间设置刚度较小、阻尼较大的阻尼隔震层,通过隔震层吸收地震力量,以减少地震能量向上部结构传输,从而有效降低地震对建筑物的作用。其原理的核心是通过降低地震对建筑物的作用效应来实现减震、防震的目的。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

隔震体系通过延长结构的自振周期能减少结构的水平地震作用。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加速度反应降低60%左右,从而消除或有效减轻结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性,增加震后建筑物继续使用的功能。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

采用隔震技术的建筑物具有以下优点:(1)提高地震时结构的安全性;(2)防止非结构构件的破坏;(3)防止内部物品的振动移动和翻到;(4)设计自由度增大;(5)保证机械器具的使用功能;(6)抑制振动的不适感。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

隔震设计原则

(1)高层建筑多采用剪力墙结构,在开始制订方案时,应注意结构的高宽比不宜过大,对于9度地区,一般控制在3以内。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(2)剪力墙结构周边要尽量少布置剪力墙,尽量将剪力墙布置在结构内部,布置不宜过于集中。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(3)剪力墙结构,隔震层可以做成转换,即按照特殊构件“转换梁”来指定,无须按照转换层来定义。隔震层的转换梁柱尺寸会较大,确保隔震层的刚度和承载力,宜大于一般楼盖梁板的刚度和承载力。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(4)转换层的柱布置不宜过密,过密导致支座布置密集,隔震层刚度大,减震效果不好,也会导致单个支座的压力变小。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(5)对于框架结构,应考虑底层柱弯矩放大的正确位置,宜采用定义一层地下室的结构模型复核一层柱的配筋,其余构件的配筋按隔震层为上部结构的模型配设。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(6)罕遇地震下,隔震支座不宜出现拉应力。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(7)罕遇地震下,隔震支座最大水平变位应小于其有效直径的0.55倍和各橡胶层总厚度3倍二者的较小值。文章源自建筑隔震支座_隔震橡胶支座_密封件_厂家定制批发-http://www.go-we.com/1213.html

(8)考虑到扭转影响,结构周边位移可能会稍大,铅芯隔震支座尽可能布置在周边。天然橡胶支座布置在中间,有铅芯支座和天然支座混用,可以提高隔震效率。

基础及中间层隔震设计要点

基础隔震设计

就是在建筑物的基础与上部结构之间增设高度很矮,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,以减小结构及构件的地震反应,确保建筑物的整体安全,其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。

基础隔震方案有多种,其中叠层橡胶支座隔震技术是隔震技术中应用最广、技术最成熟的,具有减震机理明确、减震效果显著、施工与安装方便等特点。采用基础隔震设计上应注意:

(1)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;

(2)隔震层的周围设挡土墙,其上部有墙外狭道等,因此要确保地震时不因上部结构的移动而带来其他问题;

(3)方便检查和更换隔震装置;

(4)为使设备管线适应隔震层的位移和变形,常采用柔性连接或球型接点,但要考虑安放装置及检修的空间;

(5)隔震建筑物与其他建筑物之间的联系通道要适应相对变形,确保畅通无阻。

中间层隔震设计

在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。在市区场地不太宽裕时,可把隔震层设计在地面以上,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,设计上应注意:

(1)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、隔声、防火等,也要注意立面的协调美观;

(2)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;

(3)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:

(1)隔震层具有适当的水平刚度,在强风作用下,隔震层具有足够的初始刚度,在较大地震作用时,隔震层产生柔性变形,能减小水平地震作用;

(2)隔震层的水平刚度中心宜与上部结构的质心基本一致;

(3)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,能发挥隔震功能;

(4)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;

(5)隔震装置具有较大的竖向刚度,在设计竖向荷载作用下,竖向位移被控制在允许值以下;

(6)隔震装置的刚度和阻尼具有较好的稳定性,在可能出现的荷载和温度范围以内,其变化较小;

(7)具有良好的耐久性,具有良好的抗老化、抗疲劳、抗徐变等性能,在建筑物的使用期内能有效发挥隔震作用。

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  • 本文由 减隔震支座 发表于 2020年4月23日11:56:41
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