减震技术的基本原理范文

减震技术的基本原理篇1

关键词： 结构减震， 隔震， 消震， 土木工程

中图分类号：TQ336.4文献标识码： A

前言：传统的结构抗震是弹塑性设计方法， 采用增强结构本身的抗震性能（ 强度、刚度、延性） 来抵御地震作用， 这是被动消极的抗震对策。由于人们对未来地震灾害作用的强度和特性尚不能准确地估计， 按传统抗震方法设计的结构不具备自我调节的能力。因此， 结构很可能不满足安全性的要求， 而产生严重破坏或倒塌， 鉴于结构减震控制技术涵盖范围太大， 下面讨论其中的隔震控制技术及耗能减震技术。

一、结构减震控制的概念及分类

应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法，从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。结构控制的概念可以简单表述为： 通过对结构施加控制机构， 由控制机构与结构共同承受振动作用， 以调谐和减轻结构的振动反应， 使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。被动控制是指不需要能源输入提供控制力， 控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。

一、隔震控制技术

1 隔震控制技术的基本原理

由地震反应谱知， 随周期的增大， 加速度反应谱逐渐减小， 通常低层建筑物的刚度很大， 因而周期短， 地震时输入其中的加速度较大， 所以如果采取措施加大延长结构基本自振周期， 使其远离场地的卓越周期， 使结构的基频处于地震能量高的频段之外， 将会有效地降低建筑物的输入加速度。同时由地震反应谱还可看出， 当周期增大时， 位移反应谱逐渐增大， 这就是说地震时由于建筑物周期的增大， 反应位移将增加， 若同时再加上阻尼， 反应位移将不会过大， 而且反应加速度下降的效果将更好。

2 常用的隔震装置及其应用

2. 1 橡胶支座的应用

现代用于隔震的橡胶支座由橡胶片和薄片增强钢板粘合硫化加工而成， 容易采用现代橡胶化工技术制造， 如图1 所示。它的水平向刚度较低， 而垂直向刚度则很高。这种形式的橡胶支座首先在桥梁上使用。建筑与桥梁所用的橡胶支座结构基本相同，有类似的结构动力学要求， 也同样具有耐久性、可靠性和包括防火在内的环境耐受性问题， 在地震荷载作用下， 橡胶支座可以隔离水平向的运动分量但在垂直向保持不动。因而既可以隔离由于地铁或公共交通产生的高频振动， 也可以保护结构免受地震或其他振动的伤害。

2. 2 铅芯橡胶支座的应用

铅芯橡胶支座是在叠层橡胶支座中部圆形孔中压入铅而成的， 是对橡胶支座的一大改进。由于铅具有较低的屈服点和较高的塑性变形能力。铅芯具有提高支座的吸能能力， 确保支座有适度的阻尼， 同时又具有增加支座的初始刚度， 控制风反应和抵抗微震的作用。铅芯橡胶支座既具有隔震作用， 又具有阻尼作用， 因此可单独使用， 无需另设阻尼器， 使隔震系统的组成变得比较简单， 可以节省空间， 在施工上也较为有利。

三、耗能减震技术

1 耗能减震技术的基本原理

结构耗能减震技术是在结构物某些部位设置耗能装置， 通过耗能装置产生摩擦， 弯曲弹塑性滞回变形耗能来耗能或吸收地震输入结构中的能量， 以减小主体结构地震反应， 从而避免结构产生破坏或倒塌， 达到减震控震的目的。而装有耗能（ 阻尼） 装置的结构称为耗能减震结构。耗能减震结构具有减震机理明确、减震效果明显、安全可靠、经济合理、技术先进、适用范围广等特点。

2 常用的耗能减震装置及应用

2. 1 摩擦耗能装置

摩擦耗能器是根据摩擦做功而耗散能量的原理而设计的， 目前已有多种不同构造的摩擦耗能器， 如Pall 型摩擦耗能器， 摩擦筒制震器， 限位摩擦耗能器， 摩擦滑动螺栓节点及摩擦剪切铰耗能器等。摩擦阻尼器种类很多， 但都具有很好的滞回特性， 滞回环呈矩形， 耗能能力强， 工作性质稳定等， 图2 即为回复力特性曲线。

2.2 钢弹塑性耗能器

软钢具有较好的屈服后性能， 利用其进入弹塑性范围后的良好滞回特性， 目前已研究开发了多种耗能装置， 如加劲阻尼装置、锥形钢耗能器、圆形（ 或方框） 钢耗能器、双环耗能器、加劲圆环耗能器、低屈服点钢耗能器等。这类耗能器具有滞回性能稳定、耗能能力大， 长期可靠并不受环境与温度影响的特点。图3 即为典型的回复力特性曲线。

2.3 粘弹性阻尼器

典型的粘弹性阻尼器是由两个T 型约束钢板夹一块矩形钢板而组成， T 型约束钢板与中间钢板之间夹了一层粘弹性材料， 在反复轴向力作用下， 约束T 型钢板与中间钢板产生相对运动， 使粘弹性材料产生往复剪切滞回变形来增加结构的阻尼， 耗散输入的振动能量， 从而减小结构的振动反应。

四、结构减震控制的最新研究及未来发展趋势

由地震反应谱知，随周期的增大，加速度反应谱逐渐减小，通常低层建筑物的刚度很大，因而周期短，地震时输入其中的加速度较大，所以如果采取措施加大延长结构基本自振周期，使其远离场地的卓越周期，使结构的基频处于地震能量高的频段之外，将会有效地降低建筑物的输入加速度，从而达到减震的作用。基础隔震是在建筑结构底部与基础顶面之间设置隔震控制体系，使上部结构与基础分离。通过隔震体系隔离地震波向上部结构的输入，延长结构基本周期，减小输入上部结构的地震能量，降低建筑物地震反应，使结构加速度反应减小，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。目前隔震研究的重点和今后的发展在以下两个问题上：

1 近场强地震条件下， 沿断层破裂方向有一个很强的加速度与位移脉冲。当位移脉冲超出隔震系统的最大允许位移时， 结构会与限位装置发生碰撞， 对结构产生冲击。这种冲击对结构的安全是有害的。

2 结构阻尼的分布影响结构动力特征已经为人们所认识， 通过在结构的特定部位设置阻尼器控制结构的动力特性， 减弱结构在地震中的动力反应使结构更安全是目前隔震研究中的热点， 目前主要集中在新型阻尼器的研究上， 如何使阻尼器在小位移下就可以有效地产生所需的阻尼。

五、 结语

目前， 世界上许多国家开展了结构减震技术与理论的研究，并致力于该技术的推广应用。结构减震控制技术是一门科学性和技术性很强的应用科学，在结构设计中应用减震控制技术， 能很好地减小地震反应从而降低抗震等级， 同时建筑物的总造价增大不多。另外， 随着结构减震技术的发展， 减震系统造价不断减低， 减震房屋的经济效益会越来越突现。结构减震技术代表着未来抗震技术的发展方向， 值得大力推广应用。

参考文献：

[1] 周福霖. 工程结构减震控制[M] . 北京： 地震出版社， 1977.

[2] GB 5001122001， 建筑抗震设计规范[S] .

减震技术的基本原理篇2

关键字：抗震加固；传统加固；新型加固；发展趋势

中图分类号：TU7文献标识码：A

1. 引言

我国是个多地震的国家，绝大多数省份都发生过6级以上的地震，2008年在四川汶川发生的“5·12”大地震更是造成了大量人员伤亡和财产损失。历次地震经验教训让我们有所反思, 如何对现有不满足抗震要求的房屋进行抗震加固,保证结构安全,让今后的地震给我们造成的损失降到最小？是我们结构工程师所要考虑的一个重要问题。

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但未达到抗震设防标准的建筑物,进行结构补强和提高其抗震力的措施。抗震加固可以极大地减小建筑物的破坏,从而减少人员伤亡和财产损失。

2.我国建筑抗震加固发展过程

我国抗震加固的研究工作始于唐山地震后，开始在全国范围内进行建筑结构的抗震加固工作，并进行了大量的试验研究。我国建筑抗震加固的发展过程可分为三个阶段：

第一阶段,大致由1966年邢台地震开始到1976年唐山地震,是抗震加固的试点起步阶段。探索了抗震加固的基本技术和管理方法,在实践中证明了抗震加固的必要性和有效性。

第二阶段,自1976年唐山大地震后至1989年基于概率可靠度理论的国家标准GBJ 11-89《建筑抗震设计规范》正式是抗震加固蓬勃发展阶段。建立了抗震加固的基本管理体制 ,在国家的统一安排下,7 度及以上抗震设防地区完成了一批现有建筑加固。在这个阶段,抗震加固提出了提高强度、提高变形能力和加强整体性的三种目标,以外加圈梁、构造柱、夹板墙和钢构套为基本手段,形成了增强自身法、外加构件法和替换法等基本加固方法。

第三阶段,大致由GBJ11-89《建筑抗震设计规范》开始执行起,是抗震加固综合发展阶段。这个阶段的特点是:抗震加固的要求扩大到6 度设防区,制定了与GBJ 11-89设计规范配套的加固的技术标准,强调建筑结构抗震能力的综合分析开发, 并将抗震鉴定、加固与建筑功能改造紧密地结合在一起。此阶段不断有新技术、新材料应用于结构抗震加固中,如隔震加固和消能减震加固技术等。

3.抗震加固的必要性

根据国际上和国内的成功经验, 在地震发生之前对现有的结构物进行抗震加固可以提高现有结构的使用寿命和抗震能力, 保障人民生命安全和国家财产免受损失,从而最大限度的减少地震造成的损失。汶川地震后, 广大工程技术人员提出“对已建重要建筑物实施可行的加固是抵御地震灾害、延长建筑物使用寿命的有效措施，可极大限度的减少强烈地震造成人员伤亡及财产损失”的呼吁, 充分表明了我国建筑结构抗震加固的严重性和迫切性。

国外对既有建筑的抗震加固十分重视,已建立了较为完善的标准法规。在我国,既有建筑的抗震加固任务变得日益迫切

4.建筑结构抗震加固方法

建筑结构抗震加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展,以往的抗震加固是以结构的安全性为重点。进入90年代以来,随着我国经济实力的增强,抗震加固新技术(如消能减震) 、新材料(如碳纤维、结构胶) 以及新工艺(如钻孔、植筋) 的出现,从而使抗震加固的手段愈来愈多。此外，抗震加固工作往往结合城区的改造规划、建筑功能的更新改造来进行,人们不仅重视结构的安全性和适用性,更希望对原有建筑风貌得以完整地保留,这对于具有重大纪念意义、城市标志性建筑的抗震加固中显得尤为重要。

4．1 传统抗震加固方法

针对不同的结构类型，有不同的抗震加固方法。常用的传统抗震加固方法有以下几种：

4.1.1 钢筋混凝土结构抗震加固方法

对钢筋混凝土结构的抗震加固，主要有以下几种加固方法：

（1）加大截面法。又称外包混凝土加固法，即通过在原混凝土构件外，叠浇新的钢筋混凝土，增大结构构件截面面积及配筋，达到结构抗震加固的目的。

（2）改变受力体系加固法。通过增加结构抗侧力构件，如混凝土抗震墙、钢支撑等，改变在地震作用下结构的受力方式，将地震作用的绝大部分，转由新增抗震墙和钢支撑承担，使原有构件的承载力满足抗震要求，由此达到对原结构的抗震加固的目的。

（3）粘钢加固法。是指用粘结剂（结构胶）把薄钢板粘贴在混凝土构件的表面，使钢板与混凝土协同工作，提高构件承载力、抗裂性、延性,从而提高构件抗震性能的一种抗震加固方法。

（4）粘碳纤维加固法。采用粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,从而达到对结构构件进行抗震加固的目的。

4.1.2 砖混结构加固方法

砖混结构在我国建筑工程中,特别是在住宅、办公楼、学校、医院、商店等建筑中获得了广泛应用。由于砌体结构材料的脆性性质,其抗剪、抗拉和抗弯强度低,在国内外历次强烈地震中,砌体结构破坏是相当严重的。砖混结构房屋的抗震加固一般分为外加固法和内加固法。

（1）外加固法

外加固法是在砖柱的四周（或砖墙的两侧）包以型钢（或钢板），横向网缀板将钢构件链接起整体。

(2) 内加固法

内加固法基本原理同外加固法，也需要增设构造柱，圈梁及拉杆，必要时，如原有抗震墙体间距过大，需加设抗震墙体。

4.1.3 其它结构类型的抗震加固方法

该类方法主要有针对钢结构、木结构和其它钢筋混凝土结构类型的方法,这类结构型式在抗震加固实践中较少,加固方法也较少。

4．2 新型抗震加固方法

近些年来，在结构抗震加固领域中涌现了一些新型抗震加固方法。

4.2.1 隔震加固法

该法是隔震技术在抗震加固领域中的应用,通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上,从而起到减小原结构地震反应的目的。目前较多的做法是基础隔震，即在上部结构和基础之间设置隔震装置，阻隔地震能量向上部结构传递，从而减少结构地震反应。如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了抗震加固；日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了抗震加固,效果十分明显。

4.2.2 消能减震加固法

消能减震加固法的原理是在结构抗侧力构件中设置消能部件或阻尼器,通过其局部变形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震输入结构中的能量,减少主体结构地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌。消能减震技术主要用于大型公共建筑的抗震加固,该加固方法的关键是消能减震装置的选择及布置。目前,消能减震装置的种类很多,有：①摩擦性耗能器；②钢弹塑性耗能器；③铅积压阻尼器；④粘弹性阻尼器；⑤粘滞阻尼器等,应用较多的是粘滞阻尼器。

5.建筑结构抗震加固中存在的主要问题

虽然目前建筑结构的抗震加固已经有不错的发展，也涌现出很多新型的抗震加固方法，但在建筑结构抗震加固中仍然存在以下一些问题:

(1)由于现有旧房很多都存在改造问题，建筑结构的抗震加固不仅是要考虑结构安全，还要求扩大使用面积，改善使用功能，并保持或美化建筑物的外观造型．因此抗震加固时要首先区分是以加固为主适当改造，还是以改造为主同时加固,并区别对待。

(2)加固的抗震设防目标和设防水准，应按安全、经济、合理的要求，结合设计工作寿命期进行协调，不能等同于新建建筑结构的抗震设防目标和设防水准。

(3)采用灵活的抗震加固手段，实现改造及加固要求。

(4)应充分利用成熟的新技术，如粘钢加固、钢筋化学锚固、高效压力灌浆等技术，有条件时还可经过必要的试验研究，运用消能减震和隔震技术．

6.建筑结构抗震加固技术的发展趋势

6.1 性能结构抗震加固设计理论

性能结构抗震加固设计(performance-based seismic design) ,也称为基于功能的结构抗震设计、性态抗震设计等,其基本思想是基于投资—效益的准则和强调结构“个性”的设计,以结构抗震性能分析为基础的设计方法。随着经济建设的发展,建筑类型的多样化,性能结构抗震加固设计已成为必然的发展趋势,目前强调“共性”,各类建筑大致一样的抗震设防标准的设计方法,必将让位于强调“个性”,各个建筑不同的设防标准的性能结构抗震加固设计。新建建筑如此,既有建筑的抗震加固也不例外,而且随使用功能的变更,其要求将很迫切,这为性能结构抗震加固设计在抗震加固领域的应用创造了良好的条件。

6.2 结构减震控制技术

结构减震控制体系则是通过调整结构动力特性的途径,大大减小了建筑结构在地震中的振动反应,从而保护结构以及结构内部的设备、仪器、管线和装饰物等不受损坏。这是一种采用新概念、新机理的新建筑结构抗震加固技术方法。在很多情况下,它比传统抗震加固方法更加有效、合理和经济,为建筑结构的抗震防护、减振抗风提供了一条崭新的途径。尽管该技术仍处于不断发展和完善的阶段,但到目前为止,该技术在美国、日本、新西兰及我国等许多国家已被应用在多项新建和抗震加固工程上,有些已经受到了实际地震的考验,表现良好,技术和经济效益非常显著,具有良好的发展前景。

7.结语

在5·12 汶川大地震之后,许多重要地区、重要建筑都进行了抗震加固。根据资料,在近几年内发生的地震中,进行抗震加固后的建筑已经经受了考验,证明抗震加固确实是积极有效的措施。随着抗震加固知识的不断完善和国民经济的不断发展，对现有建筑物的抗震加固方法越来越多，抗震加固方法已从传统的方法不断趋向新型多样化，抗震加固工作任重而道远,需不断的探索和总结,以保证建筑结构的抗震安全。

参考文献：

[1] 胡聿贤.《地震工程学》.北京：地震出版社，2006.1

[2] 张敬书.我国抗震鉴定和加固技术的发展[J]. 工程抗震与加固改造,2004.10

[3] 薛彦涛,范苏榕. 传统抗震加固技术与抗震加固新技术的介绍[J]. 抗震设防工程设计专栏，2006

[4] 梁朝业. 钢筋混凝土结构抗震加固技术综述[J]. 湖南城市学院学报(自然科学版)，2008

[5] 张照福,高冬芹. 建筑抗震鉴定加固的历史现状和展望[J]. 工程抗震与加固改造，2007.12

[6] 张敬书,潘宝玉. 现行抗震加固方法及发展趋势[J]. 工程抗震与加固改造,2005.2

[7] 田华. 浅谈建筑抗震鉴定加固[J]. 山西建筑，2008,7

减震技术的基本原理篇3

关键词：道桥 抗震 设计

一、引言

随着城市现代化进程不断加快、城市人口的大量聚集和经济的高速发展 ，交通网络在整个城市生命线抗震防灾系统中的重要性不断提高，对桥梁的依赖性越发增强。而近几十年全球发生的多次破坏性大地震表明，作为抗震防灾、危机管理系统重要组成部分的桥梁工程在地震中受到破坏，将严重阻断震区的交通生命线，使地震产生的次生灾害进一步加重，给救灾和灾后重建工作带来极大困难。同时，桥梁作为重要的社会基础设施，投资大、公共性强、维护管理困难。提高桥梁的抗震性能是减轻地震损失加强区域安全的基本措施之一。根据以往地震中桥梁的震害情况，钢筋混凝土桥梁常见的破坏形式主要分为上部结构破坏、支座破坏、下部结构破坏和基础破坏等。

1.采用板式橡胶支座的桥梁，盖梁挡块在地震中破坏，可以有效减少下部结构所受地震力，但对于这种类型的桥梁抗震设计的关键是怎样采用合理的梁体限位装置、设置足够的梁敦合理搭接长度使梁移控制在不发生落梁的范围内同时又不增加墩柱地震力。

2.在高烈度地震区尽可能采用整体性和规则性较好的桥梁结构体系，结构的布置力求几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规则，避免突变的出现；从几何线性上看，尽量选用直线桥梁。

3.选择合理的连接形式对桥梁抗震性能十分重要。对于高墩桥梁，建议采用上部结构与下部结构有选择性的刚性连接（固结方式）；对于矮墩桥梁，上部结构和下部结构连接建议采用支座连接方式，并合理设置梁墩的搭接长度。

二、桥梁抗震的设计原则

合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。

1.场地选择。除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。

2.体系的整体性和规则性。桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀、对称、规整，避免突然变化。

3.提高结构和构件的强度和延性。桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。

4.能力设计原则。能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件（延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件）和不同破坏模式（延性破坏和脆性破坏模式）之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。

5.多道抗震防线。应尽量使桥梁成为具有多道抵抗地震侧向力的体系，则在强地震动过程中，一道防线破坏后尚有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。因此，超静定结构优于同种类型的静定结构。但相对于建筑结构，桥梁在这方面可利用的余地通常并不大。

三、桥梁减隔震技术

减震是人为在结构的某些部位设置阻尼器或耗能构件，改变结构的动力性能，耗散结构吸收的地震能量，从而降低结构的地震反应。隔震则是指通过延长结构的自振周期避开地震卓越周期或减小地震能量输入，以此降低结构地震反应。对桥梁结构采用隔震技术的思想产生由来已久，减隔震技术 自诞生以来，受到了广泛的重视。第一座采用减隔震技术的桥梁是新西兰的 Mot桥，建于1973年，上部结构采用滑动支承隔震，阻尼由 U形钢弯曲梁提供。该桥建成后，减隔震技术在桥梁抗震中得到了迅速推广。美国第一次将减隔震技术用于桥梁是在 1984年，用于对Sierra Point Bridge进行抗震加固。1990年，美国新建了第一座采用减隔震技术的桥梁Sexton桥。在日本 ，第一座建成的减隔震桥梁是静岗县横跨 Keta河的宫川大桥，完成于1990年，是一座3跨连续钢桁架梁桥，采用铅芯橡胶支座作为减震构件。

桥梁的减隔震系统应满足如下三个基本功能：1）具备一定的柔度，用来延长结构周期，降低地震力；2）通过阻尼、耗能装置等对地震力进行耗散，并将支承面处的相对变形控制在设计允许的范围内；3）具备一定的刚度和屈服力，在正常使用荷载下结构不发生屈服和有害振动。进行减隔震设计时，应将重点放在提高耗能能力和分散地震力上，不可过分追求加长周期。而且应选用作用机构简单的减隔震装置，并在其力学性能明确的范围内使用。另外，减隔震装置不仅要能减震耗能，还应满足正常运营荷载的承载要求，因此选择减隔震装置时，还应注意以下一些要求：1）在不同水准地震作用下，减隔震支座都应保持良好的竖向荷载支承能力；2）减隔震装置应具有较高的初始水平刚度，使得桥梁在风荷载、制动力等作用下不发生过大的变形和有害的振动；3）当温度、徐变等引起上部结构缓慢的伸缩变形时，减隔震支座产生的抗力应比较低4）减隔震装置应具有较好的自复位能力，使震后桥梁上部结构能够基本恢复到原来位置。

四、结语

减震技术的基本原理篇4

关键词：地震，建筑抗震，施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

一、我国建筑抗震施工技术应用现状

我国地处亚欧大陆的东端，在亚欧板块和太平洋板块的交界位置，由于后者板块薄度低、密度大、位置低，在往西面方向作水平位移的时候，就会俯冲比较高的亚欧板块，两个板块的挤压碰撞，从而导致板块之间的岩层发生变形和断裂等地质灾害，这也是我国地震频发的罪魁祸首。据不完全统计，我国每年发生一千多次有感地震，其中6级以上的地震至少发生一次，伤亡率大约为30%。譬如2008年5月12日我国四川省汶川发生氏8.0级地震，很多高层建筑在地震撼动之下，几乎全面倒塌，而在此之前，我国已经开始研究建筑抗震技术，20世纪初，地震学家就提出静力计算法，这是一种现代化的结构抗震计算方法，另外刚性抗震理论、水平设计震度、基础地质构造类别、频谱解析法等，为建筑抗震技术理论的完善做出巨大的贡献。20世纪60年代，结构抗震专家以“振动结构”作为理论依据，并利用对地震观测数据进行分析，将“柔性抗震结构”理论成功应用到很多建筑的抗震设计中。今年的雅安地震，再次拷问我国建筑抗震施工技术的现状，很多建筑一夜之间被夷为平地，这从侧面反映出我国建筑抗震施工技术水平有待进一步提高，这也正是本文研究的意义所在。

二、我国建筑抗震的技术组成研究

从我国建筑抗震技术的发展状况可以看出，我国建筑的抗震技术值得我们深入研究，笔者利用在建筑抗震实践施工的机会，对建筑抗震的技术组成展开如下探讨：

（一）建筑结构耐震技术

建筑结构耐震技术，指的是建筑物在地震作用之下，能够忍受地震作用的能力。我国对这种技术的研究，分为两个阶段的设计特点：

（1）第n层剪力设计。采用公式进行计算，式中的Qn代表第n层的剪力大小；Z代表地震区域范围内的系数，以建设省公布值为准；Rt代表建筑物震动状态下的特性系数，是在综合分析建筑结构振动特性、场地特性等基础上得出的参数；C0代表建筑物标准的建立系数，该阶段采用的系数值为0.2。

（2）以高度31m-60m的高层建筑物为验算对象，结构保有水平耐力的计算公式为：，式中代表的是建筑每层之间的剪力大小；代表的是建筑物结构的特性系数大小，可以用公式计算，式中h代表结构阻尼系数，μ代表塑性率。

以上两个阶段设计，为结构抗震加固提供结构构件承载力和抗变形能力增强的依据，能够有效吸收地震的能量，譬如我国很多建筑物的钢框架增设，采用的就是这种设计原理。另外，框架柱用GFS材料包裹，并在竖向作用力下增加的轴向约束，以增加建筑的延性，也是我国建筑物耐震设计采用的技术手段。

（二）建筑结构减震技术

减震技术的原理是：在建筑物的内部结构中，以附加结构的形式设置耗能装置，一旦建筑物出现位移变形，就能够吸收作用下主体结构的地震能量，从而缓解主体结构的震动作用。

（1）主动减震。常见的有AMD、HMD、AVS、AVD四种系统，其系统设计原理是在建筑物的顶端位置上设置“平衡锤”等减震装置，大约为建筑物总体重量的1%。设置之前，需要利用计算机对地震的作用进行计算，然后模拟地震时的作用力，分别通过传感器、控制器、减震装置、结构，测试结构在减震装置下的地震反应。

（2）被动减震。系统设计原理是将斜撑、粘性体、钢板壁等设置在建筑结构的耗能位置上，起到往复式减震、摩擦式减震等效果。以金属阻尼器增设为例，将阻尼器安装在主体结构上，利用阻尼器的弹塑性变形能力，消耗局部屈曲的地震能量。

（三）建筑结构免震技术

我国建筑结构免震是采用基础隔震、中间层隔震、人工场地隔震、大空间结构隔震、塔顶隔震等方法，吸收和消耗地震的能量，以减少结构的震动。常用的隔震装置有橡胶支座隔震、滚子隔震、滑动支座隔震、摇摆支座隔震等免震技术。譬如我国建设行业广为推广的“局部浮力”抗震系统，利用水的浮力支撑整个建筑物，承当建筑物一大半的重量，最大限度减轻地基的承载力，并降低支撑结构的绝大部分刚性，成本高于普通建筑物抗震系统的2%，是目前我国大部分建筑物常用的结构免震技术。

三、结束语

综上所述，我国是个地震频发的国家，由于其建筑抗震技术水平比较高，因此其建筑物在地震中的破坏水平比较低。其中建筑结构的耐震技术、减震技术和免震技术，已经发展到一定的高度，我国在抗震设防方面，应该多加参考借鉴其他国家在这方面的成就，重点研究建筑结构耐震技术、建筑结构减震技术、建筑结构免震技术，形成全方位的建筑抗震施工技术组合，进一步提高建筑抗震方面的能力。

参考文献

[1]庄莉莉.建筑工程中的抗震施工技术分析[J].华东科技：学术版，2013，（1）：78.

减震技术的基本原理篇5

一、地震灾害对于高层建筑的破坏性

1.地震能够摧毁建筑的原因

地震对于高层建筑具有强烈的破坏性，造成破坏的原因主要是通过对地基的破坏、对地表结构的损坏、因房屋建筑自身缺陷而坍塌这样三种情况。我们逐一分析，深入了解具体过程，才能做出一系列防范措施。

第一种情况即地基的破坏。我们都知道对于高层建筑来说地基是最关键、最基本的，一旦地基遭到破坏，那么整栋楼就极有可能出现坍塌的情况。因为当地震发生的时候，地表就会有细微的走动的情况出现，这个时候因为地板层部的交叠问题，所以就会出现地表层突然塌陷或者是原本坚硬的土地突然之间就变得松软等现象，这些同时使得整个建筑的地基也受到影响。特别的，如果地震的移动幅度过大，那么整个建筑地基就会变得松软，建筑就会直接向着地表下部塌陷。

第二种情况则是对于地表结构的破坏。因为地震的爆发会同时引发一些其他的灾难的产生，例如地陷、山崩、山体滑坡等等情况，这就是给地表层带来的严重的影响。不可否认，这些并发性的灾难使得建筑物除了受到地震的威胁外还受到其他方面的威胁。多重打击之下，建筑物腹背受敌，更加无力反抗。

最后一个原因就是房屋自身缺陷的问题，这明显是在建筑的建造过程中出现的瑕疵。因为很多建筑在施工的时候被偷工减料、敷衍完成，或者是其结构的设置并没有按照相应的标准来进行，从而由于建筑本身的脆弱导致其不堪一击。所以大量建筑物就出现了在地震当中变形、坍塌的情况。

2.地震对于房屋建筑的危害

一般而言，地震过程当中引起的建筑的结果有两种，一种是向地表内部塌陷，即建筑向下深陷；另一种就是建筑向左右方向倒塌。从安全性能的方向来考虑，房屋建筑向地表深层即向下塌陷的情况对于居民来说是最安全的，也可以保证伤亡人数的最小。因此，一般应用防震技术合理的建筑比起向左右坍塌会更加倾向于向下陷的情况。

在对于建筑本身的损坏力上来看，纵向坍塌对于建筑的损坏相对较小。虽然后期的再利用已经不太可能实现，但是就其本身而言是好的，我们可以更高效的回收废弃物进行循环利用。另外，很多足够坚固的建筑加上合理的防震设计以后，可能在地震中没有一丝的损伤。

显然上下纵向的坍塌方式更有利于居民在地震时的逃跑，而左右摇摆的方式会使得建筑整个向侧面倒塌，失去平衡。这对于居民来说是有一个阻碍，逃跑的可能性降低。这时，不仅整个建筑会毁于一旦，地震中的人口伤亡量也会大大增加。

二、地震灾害下房屋建筑面临的问题

房屋的建筑方法可以说是一种正在不断发展的高新技术，目前很多建筑企业对于新技术的应用并不是十分到位。就如今国内的建筑技术水平而言，我国仍处于技术水平较低阶段，技术研究人员缺乏，很难有突破性进步与发展。所以，我们有很多地方需要向国外学习，尽早熟悉掌握新的发展，熟练应用这些技术，从而寻求创新突破。减少地震灾害对于建筑的损坏情况，减少自然灾害给人类带来的伤亡情况，特别是位于地震高发带，我们更加迫切的需要这样的设计技术。

三、防震技术对于建筑的必要性

随着时代的发展和科技的进步，人类成功战胜了很多自然带来的麻烦，但是准确预测地震发生时间及发生的地点，对于现在的技术来说还是有一定的困难。特别是晚上发生的地震，大多数人处于睡眠状态，防范意识最低。在灾难来临的一瞬间，成功逃脱的机会渺茫。因而为了防止突发性地震威胁到过多人的生命安全，坚实稳固的建筑便成为人类生活的必需与保障。即使现在的高层建筑没有办法完全保证建筑在地震来临时不会坍塌，但是通过针对地震灾害的一些设计，也完全给了人们从楼房到达安全地带的充足时间。可见，高层建筑的防震技术对于确保人身安全来说有多么重要的作用。

四、高层建筑防震技术

1.建筑行业的防震措施

高层建筑防震技术的第一点就是要采取一些基本的防震措施。通过地震灾害后的不断总结，我们可以了解到地震对于建筑物的破坏作用主要产生于地震对地表结构的影响，所以很多传统的防地震的方法就是依靠减少地震对于建筑地表层产生的地震能量。但是因为这倾向于被动的去承载地震所带来的损害，所以存在很多不确定的因素，随着技术的不断更新，针对地震能量的问题，主要有下列解决方式。

第一，就是在建筑当中建设一些可以滚动的垫层。这种垫层一般是设置在房屋建筑的底层，主要是应用砂砾、钢珠、钢球以及石墨等等材料所制成的，在受到地震能量辐射的时候，整个建筑就会因为这能量源的冲击发生移动，从而减少能量源对于建筑的压力。和滑动性垫层的设计理念相同的一种就是摆动式的垫层设计，这是一种将软垫层在建筑内部使用，使其在受到地震冲击的时候建筑随之摆动，从而减少整个建筑的受力点，减少受力压力。

第二，采用软垫层阻隔地表与建筑物本体之间的接触，减少地震所产生的能量的破坏性。具体的作法就是设置一些带铅芯的钢板橡胶隔板于建筑的底部 。这种隔板具有高的柔软度，其阻碍作用就使得地震时产生的能量没有办法接触过多的建筑底层，实现危害最小化。

另外，还有一种防震的方法就是采用结构阻尼器。像上面说的，这种阻尼器可以尽可能的吸收地震所带来冲击力，使得建筑不会受到过多的力的压迫，保持建筑承受力在其范围内。这种先进的设计可以减少地震能源的冲击力，防止地震能量对于建筑的损害。

2.建造防震型楼房的具体要求

因为我们要对抗的是对于现在人类仅有技术来说还没有办法战胜的地震灾害，所以通过研究地震灾害的发生原理以及其对于建筑造成破坏的原因，现在我们得出对于高层建筑防震技术的几点要求。

首先第一点，建筑的坚固性是很重要的，保证在地震突发时有坚强的防御系统。所以，在进行建筑建造的时候一定要严格按照技术要求严谨的实施整个建筑工程的每个步骤，不能出现偷工减料、建筑结构不合理、建筑技术不严谨等情况，尽量避免因为建筑自身缺陷而导致的地震当中的重大损失。

其次一点就是减小地震灾害对于建筑本身的危害性。很多人觉得要减少这样的危害性就是加强建筑结构的坚固性即可，其实不然。仅仅有坚固的建筑并没有真正结合地震发生的原理从根本上解决问题。地震对于建筑造成危害是因为地震时候会引发的一些地表、地下的一些土层发生变化，这是通过一种“能”产生的，只有减少这种能对于建筑的侵害才能减少地震的破坏力。这个时候就要求在建筑当中使用结构阻尼器，这是一种专门的可以吸收来自于地表层以下所产生的能的东西，他可以减少“能”对于建筑的冲击，从而减少地震的损害度。

最后一点就是建立高效优质的通信系统，确保居民在地震来临的最短时间内收到信息。这就需要我们在房屋建筑的内部设置一个类似于安全警报的东西，能够最大限度的通知受害区人民，从而争取做最充足的准备。越早的接收到地震信号，越有利于人群的疏散和撤离。

五、高层建筑防震技术的发展现状以及未来前景

减震技术的基本原理篇6

关键词：土木结构；减震；控制方法 

中图分类号： TQ336.4+2文献标识码： A

一、结构减震控制的概念及分类

应用结构控制系统是解决结构工程安全性问题的一个可替代的方法，从而为结构控制理论在土木工程中的应用指出了光明的前景。结构控制的概念可以简单表述为： 通过对结构施加控制机构， 由控制机构与结构共同承受振动作用， 以调谐和减轻结构的振动反应， 使其在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。结构减震控制根据是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制和混合控制。被动控制是指不需要能源输入提供控制力， 控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息的控制方法。文中所讨论的基础隔震、耗能减震等均为被动控制。 

二、土木工程结构减震的控制方法

1、被动控制

结构被动控制是指控制装置不需要外部能源输入的控制方式。其特点是采用隔震、耗能减震和吸能减振等技术消耗振动能量,以达到减小结构振动反应的目的。被动控制的优点是构造简单、造价低、易于维护,并且不需要外部能源支持等。目前,被广泛采用的被动控制装置有:

1.1基础隔震体系。基础隔振是在上部结构与基础之间设置某种隔振消能装置,以减小地震能量向上部的传输,从而达到减小上部结构振动的目的。

基础隔振能显著降低结构的自振频率,适用于短周期的中低层建筑和刚性结构。由于隔振仅对高频地震波有效,因此对高层建筑不太适用。

1.2耗能减振体系。常用的耗能元件有耗能支撑和耗能剪力墙等;常用的阻尼器有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、黏弹性阻尼器、黏性液体阻尼器等。

1.3调谐减振系统。常用的调谐减振系统有:调谐质量阻尼器(TMD )、调谐液体阻尼器(TLD)、液压质量振动控制系统(HMS)等。调谐质量阻尼器是一个小的振动系统,由质量块、弹簧和阻尼器组成。它对结构进行振动控制的机理是:原结构体系由于加入了TMD,其动力特性发生了变化。原结构承受动力作用而剧烈振动时,由于TMD质量块的惯性而向原结构施加反方向作用力,其阻尼也发挥耗能作用,从而使原 

2、主动控制 

结构主动控制是利用外部能源, 在结构受激励振动过程中, 对结构施加控制力或改变结构的动力特性, 从而迅速地减小结构的振动反应。主动控制系统主要包括传感器、控制器和作动器3 个组成部分。

目前有关主动控制的研究内容主要分为主动控制算法和主动控制装置研究两部分。主动控制装置主要有主动质量阻尼系( AMD) 、主动拉索系统( ATS ) 、主动支撑系统( ABS) 、主动空气动力挡风板控制系统( ADA) 和气体脉冲发生器控制系统( PC) 等。主动控制算法是主动控制的基础, 它的目标是使主动控制系统在满足其状态方程和各种约束条件下, 选择合适的增益矩阵, 寻找最优的控制参数, 使系统达到较优的性能指标, 实现对结构的最优控制。目前, 它的研究基本上是以理论分析、数据模拟分析为主, 且已取得较大的成就, 但主动控制技术尚未成熟。从目前已有的研究来看, 其可行性还受到一些条件的制约:

2.1 主动控制系统在地震中运作问题。日本采用AMD 和HMD 的高层建筑, 在风振和环境振动时主动控制系统运作正常, 取得很好的控制效果。但在大地震时, 很大部分的主动控制系统因故未能运作。

2.2 时滞问题。主动控制系统在工作时由于信号处理、运算、电液伺服作动自动作等都需要一定的时间, 因此时间滞后问题是不可避免的。时滞对控制系统的性能有很大影响,它使系统稳定性变差, 控制效率降低, 甚至可能产生负效应。目前, 可以通过补偿的方法来修正时滞。

2.3 能量问题。主动控制系统的运作需要依靠外部能源的输入, 如何在地震中保证有可靠的能源, 需要特别注意。

2.4 设备维护问题。作为生命线工程的大跨度桥梁的使用寿命最少为几十年, 甚至上百年, 相应的主动控制系统也需要在这么长的时间内保持使用功能完备, 如何能保证系统的完善, 特别是作为核心构件的计算机的有效性也是需要解决的问题。 

3、半主动控制

半主动结构控制参数控制，它是依赖于结构的振动反应或动荷载的信息实时改变结构的参数来减小结构的反应。它更易于实施，并且它的控制系统更为可靠。半主动结构控制的控制效果优于被动控制，略逊于主动控制。半主动控制不需要外界能量输入，因而是一种很有发展前景的抗震控制方法

4、混合控制

混合控制是将主动控制和被动控制或智能控制等2种或2种以上控制方式，同时施加在同一结构上的结构减振控制形式。近年研究较多的是以被动控制为主，主动控制为辅的主从组合方式。它兼有2种控制的优点，又克服了各自的缺点，只需很小的能量输入即可得到很好的控制效果。目前，混合控制有主动质量阻尼系统(AMD)与调谐质量阻尼系统(TMD)或调谐液体阻尼系统(TLD)的混合控制，主动控制与基础隔震的混合，主动控制与耗能减振的混合，液体质量控制系统和主动质量阻尼系统的混合。目前，隔震和耗能减振的混合控制应用较为广泛。世界上第一个安装混合质量阻尼器(HMD) 控制系统的建筑是日本东京清水公司技术研究所的7层建筑。我国南京电视塔采用了主动质量阻尼系统AMD与调谐液体阻尼系统TLD相结合的混合控制系统来控制风振。 

5、智能控制

结构智能控制包括采用智能控制算法和智能驱动或智能阻尼装置2类。当结构遇到强烈的地震作用时可能进入非线性,结构构件的承载力和刚度发生退化,实际结构模型修正是结构振动控制的一个突出问题。智能控制算法正是为了解决这一问题而引入的。智能控制算法可以不依赖精确的结构模型,或者具有很强的学习及调整逼近能力。目前研究的结构智能控制算法主要有: 

5.1模糊控制算法。模糊控制主要通过状态输出和控制输入的模糊逻辑关系,即模糊控制规则来实现系统的调节或控制。

5.2神经网络控制算法。人工神经网络具有很强的非线性逼近、自学习和自适应、数据融合以及并行分布处理等能力,在多变量、强非线性系统的辨识、建模和控制中有明显的优势和应用前景。 

另一类结构智能控制是指采用诸如磁(电)流变液体、压电材料、磁(电)致伸缩材料和形状记忆合金等智能驱动器的主动控制或智能阻尼器的半主动控制。 

结束语

目前， 世界上许多国家开展了结构减震技术与理论的研究，并致力于该技术的推广应用。结构减震控制技术是一门科学性和技术性很强的应用科学，在结构设计中应用减震控制技术， 能很好地减小地震反应从而降低抗震等级， 同时建筑物的总造价增大不多。另外， 随着结构减震技术的发展， 减震系统造价不断减低， 减震房屋的经济效益会越来越突现。结构减震技术代表着未来抗震技术的发展方向， 值得大力推广应用。 

参考文献

[1]涂勇  土木工程结构振动控制研究方法综述[J]. 工程建设与设计. 2011(08)

[2]周可哥.  工程结构振动控制研究综述[J]. 安徽建筑. 2010(02)

减震技术的基本原理篇7

关键词：市政桥梁 设计 隔震

中图分类号： K928 文献标识码： A

一、前言

随着城市现代化建设的不断加快，市政桥梁的质量也得到了更加广泛的关注，如何让市政桥梁具备抗震的效果是当下研究的一个重点课题，只有科学的隔震设计和有效的隔震技术才能够提高市政桥梁的隔震效果。

二、桥梁隔震设计的理论

1、隔震技术的原理

隔震是抗震方式发展的一种新形式和新趋势，它的作用是通过减小而并非抵抗地震的作用来起到桥梁的保护结构不受损、桥梁的抗震能力增强的效果。在通常的桥梁设计和施工中，提高桥梁抗震效果的方法通常是通过提高桥梁结构的整体强度和变形能力。与之相对比，桥梁的隔震设计主要特点在于引入了柔性装置的设计，这样做就使桥梁的重要结构构件可以与水平地面运动在一定程度上的关联性减少，使重要构件在地震后不会发生破坏性的损伤，使结构的反应加速度比地面的加速度小，另外，由于采用了阻尼设计，这样阻尼就有效地将地震带来的能量得到消耗，当能量传递到桥梁上部以及隔震结构时作用力已大大减小。

2、桥梁隔震设计的基本原则

桥梁隔震设计是加强桥梁抗震性能的重要要求，但在进行隔震设计时应当遵守以下几个基本原则，只有认真遵守这些原则，才能有效地、切实地提高桥梁抗震效能，这些原则分别是：应对桥梁是否适宜采用隔震设计进行科学的考察，考察应当以其周期增长后系统能否有效地提高地震时能量的吸收，且以这个为判断的判据。对于不适合进行抗震结构的桥梁地段，不能盲目地进行施工。

三、桥梁的隔震设计

1、隔震装置的设计

隔震装置的设计和结构其它构件的设计是隔震桥梁抗震设计的两个主要方面。隔震装置的设计是隔震设计的中心，当前，在桥梁的隔震设计中较为普遍采用的方法是弹性反应谱法，这种方法被大部分国家采用，但有不同的规范，主要有美国的、日本的和欧洲的规范，它们之间区别不大，主要在于计算公式的不同，这些计算公式是指隔震装置等效刚度的计算和和等效阻尼的计算，与之相对比，那些复杂性强或较为不规则的桥梁，较为常用的方法是时程方法。

通过分析我们得知，弹性措施能够得到有序使用的原因有两类。第一是由于建设时期计算非常的简便。另外是由于其和目前的规范的运算措施很相似，此时就可以更加的便于接受，除此之外，隔震装置的等效刚度和等效阻尼的计算是与隔震装置在地震中的最大变形程度有关的，继而隔震装置的变形又与整个桥梁的地震响应程度有关系，所以客观上要求我们对于采用弹性反应谱方法进行的隔震设计应当是一个不断完善和变化的过程。由于在具体的计算中，对于目标的实现和达到没有直接的公式可采用，因此这就要求设计人员对桥梁结构地震响应的程度有较好的掌握和预估，地震发生后，较为熟练的工程师可以依据其长期工作的经验初步地制定设计方案，方案完成后，再用一系列的时程来分析和验证其设计是否合理。

2、细部构造的设计

桥梁的附属结构在桥梁的隔震设计中同样发挥着巨大的作用，这些附属结构和构件主要包括限位装置、伸缩缝、防落梁装置等，通过对诸多震害调查的分析和动力时程分析我们发现这些细部构造是影响桥梁结构动力响应和隔震效果的重要方面。不过现在面对较多的不利现象是很多的设计工作者不关注细节性的设计，把它放到一种不关键的地位之中分析，除此之外，其亦是由于在开展响应分析的时候，其运算措施较为繁琐而导致的。在开展细部的分析的时候，其要具有非常优秀的持续性特点。

四、桥梁减隔震技术

1、减隔震技术的概念和发展

减震是人为在结构的某些部位设置阻尼器或耗能构件,改变结构的动力性能,耗散结构吸收的地震能量,从而降低结构的地震反应。隔震则是指通过延长结构的自振周期避开地震卓越周期或减小地震能量输入,以此降低结构地震反应。对桥梁结构采用隔震技术的思想产生由来已久,减隔震技术自诞生以来,受到了广泛的重视。第一座采用减隔震技术的桥梁是新西兰的Motu桥,建于1973年,上部结构采用滑动支承隔震,阻尼由U形钢弯曲梁提供。该桥建成后,减隔震技术在桥梁抗震中得到了迅速推广。美国第一次将减隔震技术用于桥梁是在1984年,用于对Sierra Point Bridge进行抗震加固。1990年,美国新建了第一座采用减隔震技术的桥梁Sexton桥。在日本,第一座建成的减隔震桥梁是静岗县横跨Keta河的宫川大桥,完成于1990年,是一座3跨连续钢桁架梁桥,采用铅芯橡胶支座作为减震构件。

2、常用减隔震装置

① 分层橡胶支座。分层橡胶支座,国内常称为板式橡胶支座。其基本构造如图1所示,由薄橡胶片与薄钢板相互交替结合而成,支座平面形状多采用圆形或矩形。在抗震设计中主要考虑分层橡胶支座的水平刚度和阻尼作用等因素。橡胶支座的水平剪切刚度,指上、下板面产生单位位移时所需施加的水平剪力。橡胶支座通过在变形过程中消耗能量提供阻尼,这种阻尼主要取决于橡胶层变形的速度。以天然橡胶为主要材料制作的支座,典型的阻尼比为5%~10%。分层橡胶支座的力)位移滞回曲线呈狭长形,所提供的阻尼较小,因而在减隔震桥梁设计中,常与阻尼器一起使用。

② 铅芯橡胶支座。铅芯橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上,在支座的中部或中心周围部位竖直地压入高纯度铅芯以改善支座阻尼性能的一种减震支座。铅芯具有良好的力学特性,具有较低的屈服剪力(约10MPa),具有足够高的初始剪切刚度(约130MPa),具有理想弹塑性性能且对于塑性循环具有很好的耐疲劳性能,能够提供地震下的耗能能力和静力荷载下所必需的刚度。因此,由铅芯和分层橡胶支座结合的铅芯橡胶支座能够满足一个良好减隔震装置所应具备的要求:在较低水平力作用下,具有较高的初始刚度,变形很小；在地震作用下,铅芯屈服,刚度降低,延长了结构周期,并消耗地震能量。

④ 钢阻尼器。钢阻尼器利用钢材的塑性变形来耗能。如图2所示为三种典型的钢阻尼器:a.有横向加载臂的均匀弯矩弯曲梁阻尼器,加载臂有一倾斜角度；b.锥形悬臂弯曲梁阻尼器；c.有横向加载臂的扭梁阻尼器。钢阻尼器的优点是制造不需要特殊设备,费用比较合适,坚实耐用,又具有较大的耗能能力。试验研究表明,大多数钢阻尼器的滞回曲线可用双线性来近似模拟。不同类型钢阻尼器的选择取决于阻尼器放置的位置、可利用的空间、连接的结构以及力和位移的大小。钢阻尼器通常和橡胶隔震支座一起使用,如聚四氟乙烯滑板支座与悬臂钢阻尼器就是一种合理组合。

3、减隔震装置的选择

进行减隔震设计时,应将重点放在提高耗能能力和分散地震力上,不可过分追求加长周期。而且应选用作用机构简单的减隔震装置,并在其力学性能明确的范围内使用。另外,减隔震装置不仅要能减震耗能,还应满足正常运营荷载的承载要求,因此选择减隔震装置时,还应注意以下一些要求:

① 在不同水准地震作用下,减隔震支座都应保持良好的竖向荷载支承能力；

② 减隔震装置应具有较高的初始水平刚度,使得桥梁在风荷载、制动力等作用下不发生过大的变形和有害的振动；

③ 当温度、徐变等引起上部结构缓慢的伸缩变形时,减隔震支座产生的抗力应比较低；

④ 减隔震装置应具有较好的自复位能力,使震后桥梁上部结构能够基本恢复到原来位置。

结束语

综上所述，进行市政桥梁隔震设计之前，首先要明确设计的概念和原则，依据设计的原则展开设计，设计过程要从整体和细部两个方面着手，其次，要使用先进的隔震技术来提高隔震的效果。

参考文献：

[1]韩鹏，孟劼.浅谈桥梁抗震设计方法与减隔震技术[J].山西建筑,2009,(16).

减震技术的基本原理篇8

（一）指导思想

以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，贯彻落实科学发展观，依靠法制，依靠科技，通过政府和全社会的共同努力，建立健全工作机制、保障体系和技术服务网络，增强广大农民群众防震减灾意识，全面提高农村民居抗御地震灾害的能力。

（二）工作目标

在今后一段时期内，我市防震减灾工作要在继续大力提高城区防震减灾能力的同时，以发生中等强度地震不造成重大人员伤亡为基本目标，将村镇民房和公用设施抗震防震放在同等重要的地位；完善相关技术标准，安排一定的财政资金，动用有关力量，启动“农村地震安全农居工程”，力争使我市农村民居在2020年前基本具备抗御6级左右地震基本烈度抗震能力。“十一五”期间，建立完善适合我市农民需要的房屋抗震管理和技术服务体系，在各镇乡（街道）建设一批分布范围较广、能影响带动广大农民群众的农村民居地震安全示范区、示范户，并逐步推广。

（三）工作原则

1、坚持政府引导、农民自愿。在加强政府支持和社会扶助的同时，制定相应的政策和措施，充分调动广大农民群众的积极性。通过典型宣传、科学指导、政策扶持等多种途径，引导广大农民群众自愿参与。防止违背农民意愿，脱离实际，盲目建设，硬性推进。

2、坚持因地制宜、分类指导。根据我市农村地区自然条件不同、经济发展不平衡的现状，区别对待，有针对性地加以指导。

3、坚持经济实用、抗震安全。立足当前，着眼长远，帮助和引导农民建造抗震性能好、造价合理的房屋，改善农民居住条件。

4、坚持统筹安排、协调发展。把实施农居安全工程与农村公共基础设施建设结合起来，促进农村面貌的整体改善。

二、主要任务

（一）制定农居地震安全工程建设规划

在市建设、规划、地震部门的指导下，各镇乡（街道）应制定本区域农居地震安全工程建设规划，明确总体思路、分阶段目标、建设内容和保障措施，并纳入当地国民经济和社会发展规划。制定规划要紧密围绕统筹城乡发展的总体要求，充分保障农民的切身利益。

（二）加强村镇建设规划和农村建房抗震管理

按照统一规划、合理布局、科学选址、配套建设的原则，做好村镇建设规划的编制和修编工作，把抗震设防作为村镇建设规划的重要内容，充分发挥村镇规划的调控作用，使农民建房避开地震断裂带、抗震不良场地和滑坡、泥石流、塌陷、洪水等自然灾害易发地段。对统一规划建设和改造的民居，要按照有关技术标准进行抗震设防，明确施工和验收要求，加强工程质量监督，确保抗震质量。对村民自行建设和改造的房屋，要严格规划、建设审批，积极探索符合实际、行之有效的抗震设防质量管理机制和办法。

（三）村镇房屋抗震防震技术研究开发

要针对不同地域、不同经济发展水平条件下各种典型结构类型的村镇房屋，研究开发出成套的村镇抗震防震技术，制定当地群众经济上能承受、简单易行的抗震技术措施、方案和指导性建议；提出不同地域村镇房屋的抗震设防目标，并通过编制地区性村镇房屋抗震技术标准和抗震构造图集的形式，指导村镇房屋建造，提高村镇房屋综合抗震能力。

（四）村镇抗震防震示范工程建设

由于我市各镇乡（街道）在经济发展水平、村镇房屋结构、建筑材料和建造技术及抗震防灾能力等方面存在较大差异，不可能在全市使用一套模式推广。要在对我市村镇地震构造环境和建筑物普查及村镇地震灾害防御能力评估的基础上，选择典型区域开展村镇抗震防震示范工程建设。通过示范工程建设，推广已开发的村镇房屋抗震防震技术措施，提高村镇房屋的抗震防震能力，以减轻地震造成的人员伤亡和经济损失。

（五）技术培训与推广

农居地震安全工程是一个庞大的工程，在实施过程中，需要一批掌握民居抗震基本知识和操作技能的农村建筑工匠来指导或完成抗震农居的建造工作。要对农村建筑工匠进行适当培训，提高其抗震意识和民居抗震设计的基础知识与能力。

（六）村镇防震减灾知识宣传

要针对我市农村农民防震减灾意识淡薄，对抗震知识了解甚少的状况，加大农村防震减灾知识的宣传普及力度，有效提高农民群众防震意识和建设安全家园的自觉性和主动性。

1、宣传教育内容：⑴地震基本知识宣传教育；⑵防震减灾法律法规宣传；⑶村镇房屋建设抗震知识宣传；⑷地震时人员自救互救知识宣传。

2、宣传教育方法和渠道

⑴制作各类防震减灾知识专题片，通过电视、广播媒体进行防震减灾知识宣传；

⑵制定针对村镇防震减灾知识宣传的政府组织和管理规范，通过乡镇政府和村民自治组织进行宣传；

⑶编制各类适合村镇的防震减灾宣传材料，以各种方式进行宣传；

⑷建设村镇抗震防震服务网站。

（七）村镇抗震防震技术服务网建设

农居地震安全工程是一项长期工作，为保证工程的长期顺利实施，需要完善的技术与法规服务体系。要逐步建立农村抗震防震服务网，长期为村镇建设提供法规、技术咨询和信息服务。服务网应能及时提供农村民居抗震防震技术支持，并根据农居地震安全工程的具体实施情况，及时调整服务内容和服务对象。服务网应先在农居地震安全工程开展程度较高的镇乡（街道）建立，再逐步推广到其他镇乡（街道）。

在全市分层次建立服务网，市地震办作为主管部门，在有条件的相关机构建立较高层次的技术支撑服务网，承担长期为当地住户和建筑工匠等提供咨询服务与技术推广的任务，逐步形成一个长期稳定的、形式多样的服务网。

三、保障措施

（一）加强领导，统筹安排。防震减灾工作是一项涉及社会各方面的系统工程，各镇乡（街道）、各有关职能部门要有高度的责任感，加强领导，各负其责，密切配合，采取有效措施，认真组织实施，共同做好防震减灾工作，确保规划目标的实现。各镇乡（街道）要根据实际情况制定出切实可行的《破坏性地震应急预案》。发改部门要切实将防震减灾工作纳入我市经济和社会发展总体规划，统筹安排，以促进我市防震减灾事业和国民经济协调发展。

（二）规范执法、依法行政。按照依法治国的战略指导思想，在全市范围内广泛深入地宣传防震减灾法律法规，不断提高全体市民的法制观念。加强行政执法的监督管理，严格依法行政，做到有法可依、有法必依、执法必严、违法必究，使防震减灾工作进一步规范化和法制化。各有关部门要加强对我市重大工程建设场地的地震安全性评价工作和建筑工程的抗震设防工作，加强对地震监测环境和观测设施的保护力度，确保防震减灾工作服务于社会经济发展，造福于广大人民群众。

（三）健全机制，协调发展。建立健全我市防震减灾经费的投入渠道，发改、财政部门对防震减灾工作经费的投入作出统筹安排，将防震减灾工作纳入国民经济和社会发展计划及同级财政预算，并逐年加大对防震减灾工作的资金投入，使之与国民经济和社会发展相协调。