4.1 建筑结构基础隔震.pdf
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1、第四章基础隔震和消能减震第四章基础隔震和消能减震4.1 建筑结构基础隔震建筑结构基础隔震4.2 建筑结构消能减震建筑结构消能减震4.1 建筑结构基础隔震建筑结构基础隔震传统抗震:硬抗基础隔震:隔离能量传递消能减震:耗散能量、确保主体构件基础隔震机理:将整个建筑物或其局部楼层座落在隔震支座或隔震基础上,隔离和减轻地震能量向上部传递,从而达到减小结构的地震反应,提高建筑结构的抗震可靠性。传统抗震:硬抗基础隔震:隔离能量传递消能减震:耗散能量、确保主体构件基础隔震机理:将整个建筑物或其局部楼层座落在隔震支座或隔震基础上,隔离和减轻地震能量向上部传递,从而达到减小结构的地震反应,提高建筑结构的抗震可靠
2、性。基础隔震的特性基础隔震的特性 竖向承载特性竖向承载特性 水平隔震特性水平隔震特性 复位特性复位特性 阻尼消能特性阻尼消能特性 可靠性与耐久性基础隔震优越性可靠性与耐久性基础隔震优越性 减轻反应减轻反应 确保安全确保安全 降低造价降低造价 快速修复适用工程:地震区民用建筑、生命线工程、重要结构;内部有重要设备的建筑;桥梁、架空输水渠、雷达站、天文台等重要结构物快速修复适用工程:地震区民用建筑、生命线工程、重要结构;内部有重要设备的建筑;桥梁、架空输水渠、雷达站、天文台等重要结构物橡胶垫隔震装置橡胶垫隔震装置夹层橡胶垫夹层橡胶垫夹层钢板和橡胶垫紧密粘结以确保钢板对橡胶的变形约束;夹层钢板和橡胶
3、垫紧密粘结以确保钢板对橡胶的变形约束;设置铅芯或粘性材料芯或采用高阻尼的橡胶材料,使夹层橡胶垫具有足够的阻尼比;设置铅芯或粘性材料芯或采用高阻尼的橡胶材料,使夹层橡胶垫具有足够的阻尼比;设置侧向保护层,使橡胶垫具有更高的耐老化特性;设置侧向保护层,使橡胶垫具有更高的耐老化特性;有可靠的上下连接板,使橡胶垫与上下结构可靠连接有可靠的上下连接板,使橡胶垫与上下结构可靠连接橡胶垫的各项系数橡胶垫的各项系数S2=36rtddS401=15S1rntdS=2确保受压承载力和竖向刚度确保水平变形能力确保受压承载力和竖向刚度确保水平变形能力MPav15=MPav10=一般工程重要工程极限剪切应变达到一般工程
4、重要工程极限剪切应变达到380450%,r350%上下板面水平相对位移条件:上下板面水平相对位移条件:dD43MPan2设 计 容 许 拉 伸 应力:设 计 容 许 拉 伸 应力:橡胶垫的各项系数橡胶垫的各项系数水平刚度水平刚度小阻尼,以r=100%时的曲线,Kh=Q/D大阻尼,初始刚度:以剪切应变r5%,Kh=Q1/D1隔震刚度:以剪切应变r=100%1212DDQQKh=橡胶垫的各项系数橡胶垫的各项系数竖向刚度1212=PPKv22DKhc=阻尼比耐久性:50100年隔震结构的设计隔震结构的设计 设计方案建筑结构的隔震设计,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑
5、使用要求,与建筑抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后,确定其设计方案。设防目标采用隔震设计的房屋建筑,其抗震设防目标应高于抗震建筑。在水平地震方面,抗震规范给出隔震支座水平剪力计算公式并通过对支座水平位移的限制,保证了隔震结构具有比抗震结构至少高0.5个设防烈度的抗震安全储备。竖向抗震措施不应降低。隔震部件隔震部件的设计参数和耐久性应由试验确定隔震设计要点抗震规范对隔震设计提出了分部设计法分部设计法和水平减震系数水平减震系数的概念。(1)分部设计方法把整个隔震结构体系分成上部结构、隔震层、隔震层以下结构和基础四部分,分别进行设计。(2)上部结构设计采用“水平向减震系数”设计上部结
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