建筑隔震技术特点范文

建筑隔震技术特点篇1

关键词 建筑结构隔震设计方案

地震又名地振动，是地球内部发生的急剧破裂产生的震波，在一定的范围内引起地面震动，使地面上原本处于静止的建筑物产生强烈的振动，使建筑物的结构发生变异和位移。地震的危害是巨大的，尤其是对城市建筑物的破坏，一次次的震害分析使得专家学者们提出了一些建筑物隔振、防震和抗震的计算方法和设计原理。隔震，顾名思义，隔离地震，是指在建筑物或者构筑物的基底或者某个位置设立控制机构用以耗散、隔离地震的强大破坏能量，减少地震破坏能量向地上部分的输送，使地上部分结构的振动反应减轻，减轻变形和位移，进而保障建筑物的安全。隔震技术是减少工程结构地震反应，减轻地震的破坏力的一种新型技术，隔震建筑的抗震设防目标要比一般建筑物的要求高，当遭遇低于隔震技术设防的目标破坏力时，实现不影响建筑物使用功能的要求，而当高于目标破坏力时，实现不致发生生命危险的要求。随着科学技术的发展，隔震技术越来越受到人们的重视。

一、隔震技术及其应用原理

隔震技术是目前的新兴技术学科，它不仅仅在新建的工程中得以应用，还应用于已有建筑物的抗震、加固和改造。隔震技术可以有效的吸取地震能量，从而减少建筑结构的震感，消除结构和非结构的损坏，加强建筑物抵抗地震的性能，提高抗震能力。采用隔震技术的建筑物具有设计自由度增大、安全性能高以及震动的不适感低的优点。

隔震分为积极隔震和消极隔震两种，积极隔震是指对动力设备采取隔震措施，而消极隔震是指对建筑结构采取隔震措施。不管是积极隔震还是消极隔震，都是在基底和结构之间设置减震材料或者器械，在进行隔震设计时，要准确精细的计算，选择出最佳的方案。隔震的装置可以安装于结构的防火层中，隔震层可以设立在结构的不同部位，例如中间层、基础层，还可以设立在房屋顶层，同时发挥结构加层和抗震加固的功能。为了达到明显的隔震效果，基础隔震系统应具备承载特性、隔震特性、复位特性和耗能特性。早期的隔震技术始于1891年，隔震技术的设计方案是在地基上并排铺设数层圆木，把建筑物的周围挖空，后来经历了中村太郎隔震结构、柔性层隔震结构、滚动支撑类隔震系统的发展，最终形成橡胶支座这种最新的隔震系统，在以后的抗震、防震中起着重要的作用。

二、隔震建筑的形式

基础隔震是指在建筑物的基底与上部结构之间设置很矮，具有足够可靠性的隔震层，阻止地面运动向上传输，减少建筑物内部的伤害。与此同时，基础隔震还可以防止结构内部的次生灾害，最大限度的降低震灾。基础隔震是建筑物隔震技术中的佼佼者，大量的应用实例表明，基础隔震以极少的投资获得了极大的安全系数。基础隔震根据使用的隔震装置不同，分为橡胶垫隔震装置、铅芯橡胶支座装置、滚珠或滚轴隔震、悬挂基础隔震、摇摆支座隔震以及滑动支座隔震。采用基础隔震设计应注意以下几点，一是，隔震层部分比建筑物基底大一圈，建筑物周边宽裕；二是，在隔震的周围设置挡土墙；三是，便于检查和更换隔震装置；四是，采用柔性连接或者球形接点。

中间层隔震，在基底以上的中间层设立隔震层，下部结构与普通的建筑物一样，操作方便简单，不存在基础隔震建筑物的底部和墙体数量问题，但是需要对隔震层以下的楼层做处理。中间层隔震设计应注意以下几点，一是，考虑防水、隔音以防火问题，注意建筑物立面的美观；二是，解决电梯井、设备管线等穿越隔震层的问题，同时注意防火区间的划分；三是，方便检查更换防震装置。中间层的隔震装置的选取应遵循耐久性、抗老化、抗变化等性能，在建筑物的使用期间充分发挥隔震作用。

三、隔震建筑的经济性

随着人们认识的加深以及社会的发展，隔震技术受到广泛的关注，隔震技术不仅能够在地震灾害发生时减轻对建筑物的损害，还要考虑隔震建筑的经济性。隔震建筑在抗震安全与震动性能方面增大了建筑结构的附加值。在考虑隔震建筑的造价同时，不仅要考虑初始造价，还应考虑使用阶段遭受地震损坏的重建、维修、内部物品的损坏和经济损失，在此意义上来说，隔震建筑具有很好的经济性。因此，建筑结构的隔震设计需要工程师投入更多的关注及研究，进一步实现建筑隔震设计的新发展，同时也能够保证隔震建筑的有效经济性。

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建筑隔震技术特点篇2

关键词：八度抗震区隔震 技术 设计

Abstract: along with the development of social development and progress, we pay more and more attention to the application of shock-isolation technology, isolation technology for real life has the vital significance. This paper mainly introduces the octave seismic zone of shock-isolation technology application of the related content.

Keywords: octave seismic zone of shock-isolation technology design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号

引言

地震是由于地面的运动，使地面上原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强迫振动，因而在结构中产生内力、变形和位移。经过简化后的模型动力学分析和建筑抗震经验设计，即对一次次的震害分析进行修正、补充，得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式，提出了一些建筑物抗震的计算方法及设计的基本原则。这些在实际应用中得到了很不错的效果。但是，针对某些重要的建筑物安全性较高的要求和对一些建筑物的修复加固改造的问题，在建筑设计和施工中逐渐地采用隔震的减震技术。隔震即是隔离地震，在建筑物和构筑物的基底或某个位置设置控制机构来隔离或耗散地，以避免或减少地震能量向上部结构的传输，使结构振动反应减轻，实现地震时建筑物只发生较轻微的运动和变形，从而保障建筑物的安全。随着科技发展，这种技术越来越来受到人们的重视。本文主要针对8度抗震区的隔震技术应用进行探讨。

1 隔震技术的优点

隔震主要分为：积极隔震（对动力设备采取隔振措施）、消极隔震（对建筑结构采取隔震措施）。无论积极隔震还是消极隔震，采取隔震措施就是在基底和结构之间设置减振器或减振材料。在隔震设计时，要经过计算，进行多方案比较选择最佳方案。不经过计算而直接采取隔震措施，有时会导致隔震效率不高或者不经济。当处理不好时，还可能产生共振，不仅无益还会加大震害。与以往的建筑结构抗震设计，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)设计自由度增大；

(3)防止内部物品的振动移动和翻到；

(4)防止非结构构件的破坏；

(5)抑制振动的不适感；

(6)可以保证机械器具的使用功能；

2．房屋建筑中隔震结构设计

2.1 隔震层的位置

隔震层一般设置在建筑物最底层的基础隔震和设置在建筑物中间层的中间层隔震。在实际工程中，主要根据建筑物的用途、性能、造价等因素来进行综合判断确定合适的隔震层位置。如将隔震构件用于较大范围若干栋中低层住宅的底下部分，其空间可作为设备用房，停车场和共用管道沟，这样可有效利用城市空间。

2.2 隔震层水平刚度的结构方案

为了提高隔震效果，隔震层的水平刚度应十分低，使建筑物的自振周期增大。在实际中

可以采用大间距、大直径多层橡胶的结构方案，使得每个隔震器的受荷面积增大，而总数减

少。

2.3 多层橡胶层不产生拉力的结构方案

多层橡胶受拉剪的试验资料比受压剪的少，应保证其受力可靠。因此，多层橡胶与上部分结构不采用螺栓连接而采用铰接连接，使多层橡胶层不产生拉力。

2.4 隔震构件的置换

隔震建筑中，变形和能量吸收都集中在隔震层，因此隔震层构件有可以置换的隔震结构的优点。特别是与隔震器独立的阻尼器的置换一般较为方便。由于隔震器承受建筑物的重量，不如阻尼器置换容易。一般采用在建筑物或局部设置千斤顶来置换隔震器或对其加固。

3、叠层橡胶支座隔震技术的应用

叠层橡胶支座(原名夹层橡胶隔震垫)由多层橡胶和多层钢板或其他材料交替叠置结合而成。是一种竖向承载力极大、水平刚度较小、水平位移容许值较大的装置。它既能化解水平地震作用，又能承受竖向地震作用。这种“叠层橡胶支座”在91年获美国发明专利，它的构造是一层橡胶一层钢板的多层反复重叠，并在其中心部钻孔安放铅芯棒所组合成装置的圆柱形支座。叠层橡胶支座形式见图1．2。

3．1叠层橡胶支座隔震技术标准

3．1．1叠层橡胶支座隔震技术的国际标准发展情况

作为对导致一万七千人死亡的1999年土耳其地震的回应，国际标准化组织ISO厂rC45开发了《弹性体隔震支座》国际标准项目。该项国际标准分三个部分，编号为22762．1，-2，和．3，其名称为：

ISO／FDIS 22762．1弹性体隔震支座一第l部分一试验方法

ISO／FDIS 22762．2弹性体隔震支座一第2部分一建筑物用一规范

ISO／FDIS 22762．3弹性体隔震支座一第3部分一桥梁用一规范

3．1．2我国叠层橡胶支座隔震技术标准发展情况

目前我国夹层橡胶垫隔震技术相关标准主要包括：

a、国家规范、标准、规程：

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)：

《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECSl26：2001)；

《建筑隔震橡胶支座》(JGl 18．2000)。

b、叠层橡胶隔震支座性能检验：

检验分出厂检验和型式检验。型式检验包括：

竖向力学性能(竖向刚度、竖向极限压应力、竖向极限拉应力)；

水平力学性能(水平刚度、等效粘滞阻尼比)；耐久性(老化性能，徐变性能，疲劳性能)；耐火性能和各种相关性能．

c、粘弹性阻尼器性能检验：

主要检验粘弹性阻尼器的耗能性能，疲劳性能及其极限变形能力。

3．2叠层橡胶支座隔震技术的适用范围及技术特点

叠层橡胶支座隔震技术的适用范围：

一般来说，叠层橡胶支座隔震技术可以适合各种用途的建筑，并都能获得较好的隔震效果。

a、叠层橡胶支座隔震技术主要适用于我国6．-一9度地震区，20层以下的各类多层房屋(混凝土框架、砖石房屋、钢结构、内框架、混合框架等)；

b、出于结构的安全性、房屋内部物品的振动翻到、防止构件二次损坏等因素，更适合用叠层橡胶支座隔震技术的建筑物有：住宅(居民住宅、养老院、疗养院)、公共建筑(剧院、医院、旅馆)、防灾中心建筑(学校、消防局)、核电设施(核电站、仓库)、尖端产业设施(研究所、超精密加工厂)、纪念性建筑物(纪念建筑、寺庙)，同时也适用于桥梁防震、设备隔震、地下铁道隔震、环境振动隔震等。

3．2．1叠层橡胶支座隔震技术有以下几大特点：

a、具有足够的竖向刚度和竖向承载力；

b、隔震效果明显、稳定。具有足够小的水平刚度，保证建筑物基本周期延长至2．3秒或3秒以上，同时还具有较大的水平变形能力，剪切变形可达到250％而不破坏：

c、具有恰当的阻尼比，能有效地吸收地震能量，减少上部结构的地震反应；

d、具有稳定的弹性复位功能，能在多次地震中自动瞬时复位；

e、构造简单，安装检测修复方便；

f、具有足够的耐久性，产品正常使用寿命为60．70年；

g、充分的工程应用经验并成功地经受了真实地震的考验；

h、具有耐反复荷载、耐疲劳、耐老化等特性。同时，叠层橡胶支座隔震建筑还具有以下优点：首先其设防目标一般可以提高一个设防等级，传统建筑的设防目标是“小震(小于设防烈度)不坏，中震(等于设防烈度)可修，大震(高于设防烈度)不倒’’，而设计合理的基础隔震建筑通常能做到“小震不坏，中震不坏或轻度破坏，大震不丧失功能”。其次还可适当降低上部结构的设防水准(一般可降低一度到一度半)，这样就有可能使建筑布置更加灵活，并可减少一些结构的构造措施或减小一些结构件的尺寸或配筋(如墙体厚度)，从而使上部结构能节约部分土建造价。

4、隔震技术今后的发展趋势

a、传统的依赖结构延性的抗震措施是以一定的损伤为代价减小地震反应，应用减震效能技术则可以减小结构本身的损伤，对各类结构基本上能使用，其减震效果对地面运动特性依赖性较小，耗资也不是很大，因此是可以广泛使用的方法。值得注意的是增大阻尼在减小结构相对位移反应和变形的过程中有时会使结构的绝对速度和加速度增大，从而对内部设备和人员带来某些不利影响。

b、基础隔震技术对在短周期内地面运动影响下的中短周期结构而言，其减震效果比消能技术更好，但对地面运动输入特性比较敏感，不能完全消除共振的危险性。半主动控制和混合控制方法可以满足不同的设防要求，对地面运动和结构本身不确定性的地适应能力更强，可以提高结构在地震作用下的安全性，引入智能元件以后，效果会更好，因此是值得重视的新领域。此外尚应在不同学科和专业之间开展合作和交叉研究，开发使用的装置、机构和配套技术，尽快形成新的产业，以支持新技术的推广应用。结构振动控制的研究和应用需要讲传统的建造技术与高新技术相结合，使结构的安全保障系统成为智能结构的重要组成部分，为人类营造一个更加安全舒适的工作和生活环境。

结束语

针对8度抗震区中的隔震技术和传统抗震方法相比，其具有巨大的优越性，在突发性的、超过设防烈度的地震中不破坏、不倒塌，既保护建筑结构本身，又保护建筑物内部的仪器设备及人员的安全，经济适用，将成为未来建筑抗震的主体。

参考文献

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建筑隔震技术特点篇3

【关键词】隔震建筑，隔震技术，方法，应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

隔震建筑结构需要按《建筑抗震设计规范》进行设计。传统的抗震结构设计为两阶段设计方法，两阶段分别为：多遇地震作用时，结构处于弹性工作状态，凭借结构的刚度以及强度对地震作用进行抵御；罕遇地震作用时，结构处于弹塑性阶段，凭借结构的塑性变形以及延性对地震作用进行抵御。此设计方法，以结构和建筑内部的设备在强震的作用下造成严重破坏为前提，一旦发生强震，传统的抗震结构建筑将遭受极大的破坏。而基础隔震技术，阻隔地震能量的同时，以在强震作用下不损坏结构或者破坏轻微为目的，已经进入了建筑结构设计领域。

二、隔震技术的基本原理

这里要阐述的是橡胶垫基础隔震技术，这种技术在建筑物的基础和上部结构之间，通过设置一个隔震层以实现阻隔地震能量向上部结构进行传导。

关于隔震层，其主要的组成部件是叠层钢板橡胶垫。其作用为增大结构的自震周期，从而远离地震输入的卓越周期，实现降低隔震层的上下部结构间所存在的地震传导。隔震层应当满足以下几点要求：

一是具有足够的竖向承载力以及足够的竖向刚度，确保在正常使用下建筑物可以承受结构的竖向荷载。

二是具有比较小的水平刚度以及充分的变形能力，使结构的自震周期得到增大，实现良好的减震效果。

三是具有比较大的阻尼以及比较强的复位功能，阻扰与长期的地震形成共振反应。

四是有足够的初始刚度，保证在风荷载和轻微地震作用下建筑物仍然能够保持稳定。

三、基础隔震设计的优点

1．隔震更有效、更安全

与传统的抗震措施比，基础隔震技术的隔震效果更佳，隔震层的侧向刚度通常情况下是上部结构侧向刚度的1/50与1/150之间，而隔震结构的周期则可以达到1.5秒以上。而这2点都有利于有效避开场地的特征周期，大大减低结构的水平地震作用，大概在50％到70％，与此同时整个建筑结构的水平变形，大部分都集中到了隔震层。

上部结构呈现刚体运动，层间的相对位移比较小。具有此震动特征的隔震结构，在地震作用下，隔震建筑结构的构件及其内部设备通常情况下不会遭到破坏，而人员也没必要进行疏散。即使是面临强震，此结构也不会造成太大的破坏，简单维修就可以正常使用了，甚至都不用修理。

2．造价较低，施工很方便

隔震建筑结构在各式地震中所表现的良好性能，验证了基础隔震技术的安全性以及有效性，获得了建筑开发商以及用户的热烈欢迎。该技术不仅具有良好的抗震效果，在造价方面更是有极大的优越性。与一般结构相比，基础隔震技术在某些方面的费用大大减少，具体包括：地震作用的减少导致结构构件截面的减小，从而费用减少；层间变形变小，导致设备、装修等方面的连接合理，砌体结构中构造柱和圈梁减小，从而费用减少；如果用隔震层来做设备层或着停车场，那么隔震构件和隔震层费用又将进一步抵消；再者，强烈地震下，隔震结构不但保证生命安全，也节省了不少震后修理等费用，从而使总造价降低。

在施工方面，隔震建筑上部结构的施工费用显然要比一般建筑的低。上部结构构件可以统一截面尺寸，有助于模板周转以及装修项目的简化。工业化施工过程中，预制构件的长度可以增加，使得施工周期缩短。隔震结构的层间变形比较小，方便于大面积的玻璃幕墙进行施工和固定。当然，也有需要增加工期的部分，具体包括：设置隔震构件，对隔震层上下楼板进行施工，对隔震层进行施工。

四、隔震结构设计的应用特点

关于隔震技术，我国实行《建筑抗震设计规范》以规范其各项技术要求，如下所示：

1．隔震结构的适用范围

（一）建筑方面，隔震层中、上部结构的层间位移比较小，一般都是刚性运动，扩大了上部结构在建筑设计上的自由度，大大缓解了结构设计对于建筑设计的限制约束，可以说隔震结构中上部结构的设计并没有什么特别的限制。

（二）结构方面，隔震结构也没有特别的限制，适合各种类型的结构设计。与传统结构设计相比，隔震结构在对上部结构的偏心、非结构构件和设备的抗震构造措施、结构和构件的延性等方面，其限制都比较宽松，使得隔震层上部建筑的结构形式可以有更为灵活的选择。不过，由于隔震技术是通过增大结构自振周期来实现结构地震反映的降低，因此，那些周期小而场地特征周期比较短的建筑，将会得到更佳的隔震效果。隔震技术如果应用在砌体房屋一级中低层混凝土建筑结构中，减震效果将更具优越。《建筑抗震设计新规范》中做了明确规定，砌体房屋、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架-抗震墙结构中，都可以采用隔震的结构设计方案，房屋的高度和总高度则应当符合表7.1.2的规定要求。

（三）建筑结构的体型基本法则，抗震结构的房屋总高度与总宽度的最大比值应当符合以下规定要求:抗震设防烈度为6时，最大高宽比为2.5；抗震设防烈度为7时，最大高宽比为2.5；抗震设防烈度为8时，最大高宽比为2.5；抗震设防烈度为9时，最大高宽比为2.0。

2．隔震建筑结构的设计步骤

(一)确定隔震结构的上部结构方案和结构布置。这些设计内容和非隔震建筑结构是一样的。那些偏心比较明显的建筑平面设计方案，采用隔震技术的话，会更加容易进行设计。在抗震建筑结构中，其上部结构和地基直接相连，将会产生一定的温度应力。隔震建筑则不会和地基接触，其温度应力将伴随隔震层的变形而被释放。

(二)初步确定隔震建筑的上部结构构件尺寸和材料的强度等级。由于隔震层的作用，上部结构受地震的作用大大降低，可以考虑依照水平换算烈度做设计。所以对柱子轴压比的限制可以做适当的降低，而柱子的截面也可以做适当的减少。

(三)布置、设计隔震的支座。隔震层的各橡胶隔震支座，在永久荷载和可变荷载组合作用下产生竖向平均压应力，其设计值不应当超出以下规定要求：甲类建筑不应超过10MPa，乙类建筑不应超过12MPa，丙类建筑则不应超过15MPa。而在罕遇地震作用下，不应当有拉应力的存在。布置和设计隔震支座时，可以根据这项规定来确定其个数和尺寸。

确定隔震建筑的上部结构的水平换算烈度以及地震作用。水平换算烈度，应当通过隔震结构和非隔震结构的层间剪力最大值的对比分析后再做确定。层间剪力的对比分析，应当采用多遇地震作用下的时程分析。如果隔震后的结构各层的层间剪力小于降低烈度但不隔震的对应结构的各层最大层间剪力的80％时，可以取降低后的烈度作为水平换算烈度。

(五)隔震建筑的上部结构的内力分析、荷载组合以及截面设计。可以考虑水平换算烈度在做截面设计时，对保证延性的有关规定进行适当的放宽处理。

五、结语

随着建筑业的发展，许多建筑的装修和内部设备的造价超过土建造价。依照传统的抗震设计方法建设的建筑，如果在强震中产生严重破坏，其维修的费用是惊人的，而且由于非结构构件或内部设施的损坏，也不可避免地要造成人身伤亡，这就是传统抗震设计方法的局限性。由于隔震结构适用于大多数的公共建筑和民用建筑，有关隔震结构的设计和施工等内容需要技术人员用心学习，以负责任的态度，谨慎进行建筑工程。

参考文献：

[1]韩少男 隔震建筑结构设计方法与应用 [期刊论文] 《哈尔滨学院学报》 2003

[2]王溪柳结构隔震设计 [期刊论文] 《核工程研究与设计》 2006

[3]中华人民共和国建筑工程行业标准 GB-50011-2010 建筑抗震设计规范[S]中国建筑工业出版社 2010

建筑隔震技术特点篇4

【关键词】结构抗震技术；建筑工程；策略

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

1.建筑工程结构抗震技术的基本原理

在地震发生的时候，地壳内部要释放巨大的能量，这些能量以能量波德形式向周围传递。在地震的波及范围内，它用输入能量的方式破坏建筑物，建筑物会产生激烈的振动，甚至遭到严重破坏而倒塌。地震时建筑物的振动剧烈程度与其本身的阻尼相关，建筑物的阻尼越小，其对地震能量的吸收和消耗就越小，那么振动就越剧烈，反之振动就越轻。

所以，建筑工程结构抗震技术的最基本的思想就是要想方设法增加建筑物的阻尼，以增大对地震所释放能量的吸收和消耗量，从而达到减轻振动、减少损害的目的。这是建筑工程结构抗震技术区别于传统抗震技术的根本所在，结构抗震技术是将地震看作一种能量的释放过程，透过增加建筑物的阻尼的方式主动抗震，从而减轻地震对建筑物的破坏。而传统的抗震方法只是将地震看作是一种力的作用，透过增强建筑物的刚度和强度的方式实行被动防震，效果并不理想。

2.建筑工程结构抗震设计的基本原则

在建筑物的结构抗震技术设计中，为了实现预期的建筑物抗震效果，应该遵循以下原则：

2.1结构应具有连续性

在对建筑物进行设计时，应该使建筑物在结构上具备完整的连续性，这样就能够使建筑物在地震中保持为一个整体，促进其抗震功能的发挥。

2.2保证构件间的可靠连接

在建筑物的设计和施工过程中，应该注重加强建筑物各构件之间的稳固连接，这样就能够使建筑物在地震的能量传递中保持一定的强度和建筑物变形时保持一定的延展性，从而加大建筑物的抗震性能。

2.3增强房屋的竖向刚度

在设计和对建筑物进行施工时，应该使建筑物在横、竖两个方向上都具备足够的竖向刚度，同时确保建筑物基础部分的整体性，以避免或者降低地震时建筑物所遭受的损害。

3.建筑工程结构抗震控制的技术分析

3.1被动控制

被动控制的防震技术并不包含外部能源的抗震技术，通常是在建筑物的某个部位增加子系统，或者对建筑物的某些构建进行结构上的处理，以改变其动力特性。当前，建筑物的被动控制抗震技术已经成为一个研究热点，在很多建筑工程中都有应用，被动控制抗震技术可以分为基础隔震以及耗能减震两个类别。

3.1.1基础隔震

建筑物的基础隔震技术指的是在建筑物的基础部分构建控制机构来阻隔地震时能量的向上传送，以达到减轻建筑物的振动，降低地震破坏的效果。从隔震技术的发展过程来看，它有以下的特点：第一，建筑物隔震技术在建筑业的运用越来越普及，越来越广泛。建筑物隔震技术不但在近几年的一些新建工程中有广泛的运用，在旧有建筑物的防震加固中也时常用到。第二，建筑物隔震技术的结构形式设计日益多样化，已经从传统的砌体结构以及钢筋混凝土结构发展为组合结构、钢结构以及木结构。第三，隔震技术可以选择的隔震装置日益增多。当前研究应用的建筑物震技术主要有：摩擦滑移隔震、层橡胶垫隔震、支撑式摆动隔震、珠及滚轴隔震以及混合隔震等。

3.1.2耗能减震

建筑物耗能减震技术是将建筑物的一些部件设计成耗能元件，或者在建筑物的一些部位装配阻尼器。在小震以及风荷载的作用下，这些阻尼器和耗能元件都处于弹性状态，使建筑物的整个结构具备很强的侧向刚度，进而在地震中发挥重要作用。在强烈地震发生时，阻尼器和耗能元件会进入非弹性状态，使建筑物的阻尼大大增加，大量吸收和消耗地震能量，使建筑物的主体振动大大减小，进而达到保护建筑物的效果。建筑物耗能减震技术的原理是将地震能量导向特别的元件或者机构并加以吸收和消耗，进而减轻建筑物主体的损耗，它有以下特点：第一，安全，凭借耗能装置来消耗地震能量，进而保护建筑物；第二，经济，成本不是很高；第三，合理；第四，维护费用低，适用范围广。当前，比较常用的耗能减震装置有复合型耗能器、摩擦耗能减震装置、粘滞阻尼器、金属阻尼器以及粘弹性阻尼器等。

3.2主动控制

建筑工程中的主动控制抗震技术需要外部能源来实现，它需要透过施加和振动方向相反的作用力来进行建筑物减震。这种技术的原理是：传感器对建筑物的外部激励以及动力响应进行监测，然后将信号传送到计算机，计算机再依据程序计算应该施加的作用力的大小，然后经过外部的能源驱动控制系统产生所需求的作用力。当前建筑业已经研究和开发的建筑物主动控制抗震装置主要有：主动拉索系统、主动质量阻尼系统、主动空气动力挡风板系统、主动支撑系统以及气体脉冲发生器等。

3.3半主动控制

建筑物半主动控制抗震技术是使用控制机构来调节建筑物在地震发生时的结构参数来实现减震目的的，这项技术对于外部能源的要求不高，不需要使用强电，只需要弱电装置来供应就可以了，比如蓄电池等。半主动控制抗震技术通常使用开关来控制，透过开关来调节控制器的状态，进而改变建筑物的动力特性。当前建筑业比较常用的建筑物半主动控制减震装置有：可变阻尼系统、可变刚度系统、可控液体阻尼器、主动调节参数质量阻尼系统以及可控摩擦式隔震系统等。

3.4混合控制

建筑物混合控制抗震技术是被动控制与主动控制的综合应用。这种抗震技术充分运用了被动控制与主动控制的抗震优点，它既能够透过被动控制抗震系统吸收和耗散地震能量，又能够运用主动控制抗震系统来达到抗震效果，所以混合控制抗震技术具有非常高的应用价值。当前建筑业比较常用的混合控制抗震装置主要有：阻尼耗能抗震与主动控制抗震相结合的混合控制抗震系统；调谐质量阻尼系统与主动质量阻尼系统组合的混合控制；滑掀体阻尼系统与主动质量阻尼系统结合的混合控制抗震系统；基础隔震抗震与主动控制抗震结合的混合控制抗震系统，等等。

在以上四种建筑工程结构抗震技术中，主动控制抗震技术拥有最好的抗震效果，但是因为它所需外部能量大，再加上控制系统比较复杂，所以在实际运用上反而不够普及；被动控制抗震技术实用性比较大，当前发展迅速，应用最为广泛；半主动控制抗震技术由于其精确度比较高，价格相对低廉，所以有着很好的市场前景；混合控制抗震技术具备了几种抗震技术的优势，所以效果十分突出，前景也非常广阔。

4.结语

总而言之，随着我国经济社会的不断发展和建筑业抗震技术的不断更新，我国建筑市场的结构抗震需求越来越大，抗震技术特点也日益呈现出多样化的发展趋势。当前建筑业新开发的结构抗震技术在实际应用中有着突出的优势，为新建筑物的结构抗震设计和现有建筑物的结构抗震加固提供了良好的途径。

建筑物结构抗震技术克服了传统技术的“硬碰硬”技术缺点，具有效果显著以及安全可靠的特点，在今后的发展中必将日益走向成熟，为我国的建筑物抗震事业提供坚实的技术基础。

【参考文献】

［1］王力军.土木工程中的结构抗震技术研究[J].中国建设信息，2011(6)．

［2］刘青山.浅论我国建筑物的抗震技术创新[J].华章，2010(4)．

［3］张丽霞.高层建筑的结构抗震技术分析[J].建筑技术开发，2011(16)．

［4］杜大成.论建筑物抗震中的问题与对策[J].国际地震动态，2011(4)．

建筑隔震技术特点篇5

如今，由于地震频发，人们对建筑物的防震能力越来越为关注。对于地震作用，在建筑物的结构设计上人们多以抗震设计为主，一种途径是通过降低建筑物结构底部刚度，减小地震对建筑物的作用效应，达到抗震的目的；另一种途径是加大构件截面，增强结构底部刚度，提高建筑物自身的抵抗能力，达到抗震的目的。对于钢筋砼结构建筑，目前世界各国多是采用后一种途径进行抗震设计，这种方法有其成功之处，但却也有很多不足：（1）建筑物刚度越大，导致的工程总结也越高，但受地震作用的效应却更强；（2）建筑结构自身刚度无论多大，当受到强烈地震作用时，其抵抗能力仍是相当有限，不能做到“大震不坏”。

近年来，各专家学者通过对地震作用特点的研究，提出了建筑物隔震设计的构想，并付诸实施，证明了这种技术的安全性与经济性。本人认为，“隔震设计”代表了未来建筑抗震设计的发展方向。

一、隔震技术及其基本原理

1.1隔震技术的发展

传统抗震结构主要利用结构主体结构抗侧力构件屈服后的塑性变形和耗能来耗散地震的能量，因此对这些区域的耗能性能要求特别重要。一旦由于某些因素而导致这些区域产生问题，则就会严重的影响结构的抗震性能，甚至产生严重破坏。在以往的结构抗震设计中，主要通过在结构设计中设置多道抗震设防线、选用耗能构件和对结构的刚度、承载力、延性的合理匹配来提高结构抗震性能。

隔震技术就是在此基础上发展起来的一门新兴学科，它能有效地吸收地震能量，减少结构的水平地震作用，从而消除或减轻结构和非结构的地震损坏，增强建筑物及内部设施和人员的地震安全性，提高建筑物的抗震能力。 与以往的建筑结构抗震设计，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）、设计自由度增大； （3）、防止内部物品的振动移动和翻到；（4）、防止非结构构件的破坏；（5）、抑制振动的不适感；（6）、可以保证机械器具的使用功能；

近代的基础隔震技术基本上可分为两大类,即弹性隔震和基础滑动隔震。在弹性隔震中,叠层钢板橡胶垫隔震技术应用最多。这类隔震方案主要是在房屋底层与基础顶面之间增设一个侧向刚度很低的隔震层,使在地震过程中整个结构体系的周期变长,变形集中在底层,上部结构基本上是刚性运动。但主要用于隔震水平地震动,对于竖向震动则几乎没有隔离作用;另一方面,这种隔震体系实际上是在地震时对上部结构起着低通滤波的作用,地震中的中高频成分几乎全部可以滤掉,但并不能完全避免结构共振。

1.2 隔震技术基本原理

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，从而有效的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。

隔震体系通过延长结构的自振周期能够减少结构的水平地震作用，已被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加速度反应降低60％左右，从而消除或有效地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，增加了震后建筑物继续使用的功能。

1.3 隔震结构的减震机理

图1.1 减震机理的计算模型

上图1.1为一个单自由度体系模型，该体系在地面运动作用下的振动方程

为：

my+cy+ky =cxg+kxg

式中, m、c、k分别为体系的质量、阻尼系数和刚度系数；y、xg分别为质体的绝对位移和地面运动位移。

令=2ωn ζ =ωn2 ,则上式变为：

y+2ωnζy+ωn2y=2ωnζxg+ωn2 xg （1）

令地面运动加速度为xg =eωt，式中，ω为场地的特征频率，将xg =eωt带入上式（1）中，可推导出体系的绝对加速度幅值与地面运动输入加速度的幅值之比。用Ra表示该比值，由计算我们可知Ra是阻尼比ζ和频率比ω/ωn的函数。下图1.2为不同阻力比是的Ra――ω/ωn曲线。

图1.2隔震结构减震效果与频率比的关系曲线

从上图中我们可以看出：

（1）这组曲线在A点有一个交点，对应的Ra=1、ω/ωn= ，这说明体系的绝对加速度与地面输入的加速度幅值相等，且与阻尼无关。

(2)当ω/ωn< 时，Ra>1,及体系的绝对加速度大于地面输入的加速度，这就是绝大多数抗震结构体系的反应特点。

（3）当ω/ωn时，Ra> >1，及体系与地面输入发生共振，地震反应明显增大，很多抗震结构很接近这种情况，地震中这类结构的破坏比较严重。

（4）当当ω/ωn> ，Ra

二、隔震建筑的形式

2.2 基础隔震结构

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, 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,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，它具有减震机理明确、减震效果显著、施工与安装方便等特点。图1为典型的叠层橡胶支座构造，它主要包括三个部分: ①叠层钢板橡胶:它是由一层钢板一层橡胶经过特殊工艺交替叠合而成，具有较高的竖向承载能力和较小的水平刚度；②铅芯:能提供较高的阻尼；③橡胶保护层:用来防止内部钢板的腐蚀。

图1 铅芯橡胶隔震支座

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它问题;(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。

2.2中间层隔震

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、隔音、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,能大大减小水平地震作用;(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。

三、隔震结构控制理论

它是一种新的隔震设计理论―结构控制和控制结构理论。结构控制主要研究结构工程中控制装置的设计理论、方法及其实施,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设计。

主动控制由于制约因素多、造价昂贵等原因,应用研究尚处于开创阶段。被动控制特别是其中基础隔震技术的研究,已经逐渐成熟,在工程应用中日渐广泛。所谓基础隔震,就是在结构底部与基础顶面之间设置隔震层,使上部结构与固结于地基中的基础分离,阻隔地震波向上部结构的传播,使得输入结构的能量或反馈入地基土层或被耗能元件吸收,从而大大减少结构的地震反应,保证建筑物的安全,乃至正常使用功能。

四、结论

本文主要就建筑中的隔震技术理论作了一个浅显的分析，随着隔震技术越来越被广泛的应用于建筑的实际设计中，相对于传统的抗震设计，隔震技术的优越性会越来越凸显，并成为未来抗震设计中的主流方法和理论。

建筑隔震技术特点篇6

关键词：建筑物 结构 减震控制

中图分类号：TU3文献标识码：A 

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。

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。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。

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。

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。

参考文献：

[1] 赵亭.高层基础隔震系统组成和隔震原理分析[J]. 科技致富向导. 2010(33)

[2] 李雨阁,袁秀霞,张新中.建筑结构基础隔震技术及其应用[J]. 甘肃科技. 2007(05)

[3] 商昊江,祁皑.基础隔震技术在中国的研究与应用[J]. 福建建筑. 2007(09)

[4] 陆鸣,田学民,王笃国,李丽媛.建筑结构基础隔震技术的研究和应用[J]. 震灾防御技术. 2006(01)

[5] 王坤.浅析基础隔震技术[J]. 经营管理者. 2010(19)

建筑隔震技术特点篇7

关键词：叠层钢板橡胶垫；隔震结构；发展；应用

中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-01

隔震结构是通过隔震层将地震作用隔离从而保护上部结构的一种被动减震结构形式。隔震结构主要是通过延长结构的基本周期而使得进入上部结构的加速度大大降低，从而达到隔离地震作用的目的。采用叠层钢板橡胶垫作为隔震层部件是目前隔震体系中应用最多的，被广泛地应用在国内外的桥梁、办公楼、住宅的建设中。

以叠层钢板橡胶支座作为隔震层的隔震结构有几大特点：具有足够的竖向刚度和竖向承载力；隔震效果明显、稳定。具有足够小的水平刚度，保证建筑物基本周期延长至2-3秒或3秒以上；具有恰当的阻尼比，能有效地吸收地震能量，减少上部结构的地震反应；具有稳定的弹性复位功能，能在多次地震中自动瞬时复位；构造简单，安装检测修复方便；具有足够的耐久性，产品正常使用寿命为60年；充分的工程应用经验并成功地经受了真实地震的考验；具有耐反复荷载、耐疲劳、耐老化等特性。当地面发生剧烈地震震动时，上部结构仍处于正常的弹性工作状态。根据地震模拟震动台试验和地震实测的结果表明，夹层橡胶隔震垫隔震体系的结构加速度反应只相当于传统抗震结构（基础固定）加速度反应的1/4-1/12。橡胶垫隔震体系除了比传统抗震体系具有明显降低地震反应、确保安全外，还可降低房屋造价。一般7区可节-3％，8区节-15％，9区节0-20％。同时，它的抗震措施（橡胶隔震垫）简单明了，震后修复方便，且可使上部结构设计自由灵活。

世界上首座使用铅芯橡胶支座的建筑是1981年在新西兰建造的惠灵顿William示范性房屋。铅芯橡胶垫还被用于建筑物的加固。美国犹他州盐湖政府大楼是一所建于1894年的五层无配筋砖石结构建筑，离Wasatch断层只有3km，很容易为地震破坏。该楼就采用了在基础下组合安装合成橡胶支座与铅芯橡胶支座隔震的加固方案。新西兰议会大楼是用铅心橡胶垫加固建筑物的另一个重要例子。

进入八十年代，隔震研究逐渐在我国得到重视，夹层橡胶垫技术逐渐为众多学者认识研究。同时，针对我国的国情，研究的重点集中在以砌体结构为主要应用对象的隔震结构上。橡胶支座技术应用情况有：1993年在河南安阳自主开发的铅芯橡胶支座建造一座底框住宅楼。1994年，又在四川冕宁建成一座八层框架隔震综合楼；1995-1996年又陆续在广东、云南、四川、陕西等地兴建了一比隔震建筑。从1997年开始，橡胶支座隔震建筑开始在各地推广，建筑面积明显增加。这些隔震建筑取得了较好的效果。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的第十二章对隔震结构做了较为详尽的规定。

我国的隔震器材生产也取得了巨大的进展。在联合国的援助支持下，我国在广东汕头建成了具有现代化设备和较大生产规模的夹层橡胶垫生产中心――中国汕头(和泰)隔震器材公司。该厂生产的夹层橡胶垫产品在我国和日本等国经过了全面严格的质量检验和认可，达到了较高的质量指标，并且价格较低。后来，我国北京、徐州等地又先后建成了隔震器材生产公司，并有较高质量的产品。

在已建成的隔震建筑中，不少已经经受了实际地震的考验。如日本仙台市东北大学校园内的一栋三层楼房，我国汕头和大理建成的夹层橡胶垫隔震结构，在1994年和1995年分别经受了台湾海峡地震(7.3级)和云南地震(6.5级)的考验。上述隔震结构在地震中的良好表现，使人们对结构隔震技术充满了信心，并为隔震技术提供了强有力的支持，同时也进一步证明了隔震技术的优越性。

叠层橡胶垫隔震技术的成熟及推广应用，标志着人类在强地震中确保安全的房屋的时代的到来。它为人类减轻地震灾害提供了了条更加合理、有效、安全的新途径，这将引起建筑结构抗震技术的变革，是人类抗震技术发展史上一个重要的里程碑。隔震结构的发展呈现越来越宽广的前途。

参考文献：

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[3]何永超.日本高层建筑基础隔震技术的开发和应用[J].工业建筑,2002,(5).

建筑隔震技术特点篇8

【关键词】高层建筑；结构设计；隔震体系；技术

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。当今世界自然环境生态平衡被严重破坏，自然灾害不加发生，为了人们生活安定，家园和谐，我们专门对高层建筑的结构设计特点做了分析，并对高层基础隔震体系做了研究，为高层建筑抗震领域的研究提供的指导和帮助，以减少自然灾害对人类所造成的伤害。

1 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。

2 高层建筑结构设计的特殊性

2.1 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。

2.2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。

2.3 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。

2.4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。

3 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。

4 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。

5 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。