結構減隔震
眾所周知,地震是最可怕的自然災害,其造成人員傷亡超過了其他所有自然災害的總和。傳統建筑抗震理念是硬碰硬,地震來臨時首先保證樓不倒,以實現結構安全為主,再順便實現其他的保護——如:人員可以在收到地震預警后,第一時間通過(蹲下-掩護-把?。藴时茈U姿勢緊急避險,待主震結束后,再根據所學的地震應急流程及時攜帶應急物品撤離到室外應急避災場所暫住,直到本次地震的余震都結束,再返回家中收拾“殘局”。
而減隔震技術的理念是以柔克剛,在震時同時實現結構、非結構構件和設施設備等方面的“多保護”,形成城市的“安全島”,實現設防地震時建筑的正常使用功能不中斷。
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傳統抗震技術是把上部建筑結構和基礎牢固地連接在一起,這樣地震時地面運動的能量就經過基礎傳輸到上部結構,使結構發生振動和變形,當結構受力超過其結構強度時, 便發生破壞甚至倒塌。為了抵抗地震的破壞,傳統建筑物抗震技術是通過增大梁柱截面的尺寸、增加梁柱配筋和提高建筑材料強度等方法來實現。但這種以剛克剛的辦法會導致結構剛度越大,向上部結構傳遞的地震作用越強的結果。簡單地說,傳統建筑的抗震思想可以概括為“以剛制剛”。
建筑減震技術(結構消能減震技術)是在結構物某些部位(如支撐、剪力墻、連接縫或連接件)設置耗能裝置(阻尼器),通過該裝置產生摩擦,彎曲(或剪切、扭轉)、彈塑性(或黏彈性)滯回變形來耗散或吸收地震輸入結構的能量(把震動或者振動能量轉化為其他能量形式耗散,如:熱量),以減小主體結構的地震反應,從而避免結構產生破壞或倒塌,達到減震控制的目的。
建筑隔震技術就是在建筑物的基礎或下部結構和上部結構之間設置隔震裝置(由隔震器、阻尼裝置等組成),形成隔震層,隔離地震能量向上部結構傳遞,減少輸入到上部結構的地震能量(可減少80%左右的地震能量),同時延長上部結構的自振周期,降低上部結構的地震反應,達到預期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保證。
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天然橡膠支座是一種由連接鋼板、橡膠層和加勁鋼板組合成的隔震支座。該支座具有較高的豎向承載力和良好的水平變形能力。目前已在建筑、橋梁等結構抗震設計中得到了廣泛的應用,并取得了較好的經濟效益和社會效益。
建筑粘滯阻尼器是一種采用填充阻尼介質的油缸式結構,通過活塞的往復運動帶動內部介質的流動,產生阻尼效果,進而將動能轉化為熱能的耗能減震裝置。建筑粘滯阻尼器主要適用于地震、臺風多發區的學校、醫院、體育場館和高層建筑。
金屬屈曲型阻尼器通常采用低屈服應力鋼材制成,是結構被動控制中耗能減震裝置的一種,在地震或風振時,通過軟鋼發生塑性屈服滯回變形而耗散輸入結構中的能量,從而達到減震的目的。軟鋼具有較好的低周疲勞性能和滯回性能。金屬屈服型阻尼器具有堅固耐用、長期使用免維護且抗震性能不受溫度影響等優點,是各類減隔震產品中較具有經濟效益的產品。