现代意义上的基础隔震技术兴起于20世纪70年代,法国和新西兰学者分别研发了由橡胶、钢板叠合而成的橡胶支座和铅芯橡胶支座,隔震技术进入了实用化阶段。目前,国内外用于建筑的隔震装置主要有橡胶隔震支座和滑移(滚动)支座两大类,常用的是橡胶隔震支座。“隔震”是直接将地震时冲击力隔离,使之不能传递到建筑物上的一种方式。房屋要与大地隔离自然会想到漂浮、滚动、滑动等方式。总之,就是要在地面与建筑物之间设置一个柔软的隔离层,地震时隔震层会随地面产生大的变形,地震波的高频(振动快)成分就传不上去,建筑上部结构摇晃的周期被延长,只发生缓慢的平动,构件变形会很小,建筑的主体构件、装修和内部设施都能够得到了有效保护。随着工程技术的进步以及设计师想象力的延伸,未来还可能出现多级隔震、底盘上部分隔震等各种组合。重庆省会隔震监测
建筑隔震即在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由叠层橡胶隔震支座组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减小输入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。通过设置隔震装置系统形成隔震层,延长结构的周期,适当增加结构的阻尼,使结构的加速度反应大幅度减少,同时使结构的位移集中于隔震层,上部结构像刚体一样,自身相对位移很小,结构基本上处于弹性工作状态,从而建筑物不产生破坏或倒塌。隔震系统一般由隔震器、阻尼器等所构成,它具有竖向刚度大、水平刚度小,能提供较大阻尼的特点。上海高烈度隔震加固隔震工程设计的较早决定就是隔震层位置的选择。
隔震建筑的优势:隔震的保护更彻底,可隔离80%地震能量,减震只可以消耗20%-30%地震能量,尤其体现在对住宅内部财产的保护或者对老人、小孩等弱势群体的保护;隔震采用柔性管线:可以更好地预防因为地震造成的管线破裂引起的漏水、漏电、漏气、火灾等次生灾害;灾后恢复使用的时间:隔震建筑可以做到建筑功能不中断,可以一直居住,或者灾后简单巡查后就可以恢复使用;减震建筑需要数倍于隔震建筑的巡检时间;灾后检查:隔震支座集中于隔震层,便于集中进行巡检,而阻尼器分布于建筑的各层,甚至没有设置观察窗,被布置在隔板墙里面,需要破拆才能检查,巡检需要的时间长,还将造成额外的装修修复的成本;
地震发生时,无论是高层建筑还是多层建筑其整体结构都会受到破坏,其中极为严重的情况是水平位移,所以在整体的减震过程中需要设置相应的隔震层来抵挡地震冲击力,有了良好的地震隔震层建设能保证整体结构不会出现质量问题,极大程度地抵挡当前的内部结构位移情况。对整体的设计而言,减震隔震结构上需设立有关的隔离缝。隔离缝整体的宽度不需要过宽,同时对于整体的结构而言,不仅需要设计竖向隔离缝,并且需要设计横向隔离缝。有了相关的隔离缝设计能极大程度地减轻地震冲击力带来的破坏,同时对于高层建筑物而言,其需要设计电梯井,采用下挂的方式来进行处理,通过多种设计能减少建筑物的横向位移情况,减震层的设计过程中需要对排水管道和电气强弱系统都进行整体研究和提升,多面防止相关的水平位移出现。 隔震技术是通过隔震消能装置安放在结构的底部和基础(或底部和柱底)之间,将上部结构和基础“隔开”。
隔震技术面临的问题:目前工程应用中极常见的是以叠层天然橡胶支座加阻尼、铅芯叠层橡胶支座和高阻尼叠层橡胶支座为基础的叠层橡胶隔震系统和以聚四氯乙烯摩擦板为基础的摩擦滑移隔震系统。虽然隔震技术已经走向成熟,但仍存在不少缺点。目前叠层橡胶隔震支座和摩擦滑移隔震支座只能水平隔震,不能隔绝竖向地震作用,竖向地震作用对于大跨度、长悬臂结构影响较大;对于自振周期较长的高层建筑结构,对支座的拉应力要求高,需要解决隔震抗倾覆和支座受拉的问题;隔震技术通过延长结构自振周期来减少地震伤害,而对于具有长周期成分的近断层地震,长周期的隔震结构将遭受不利的影响,隔震支座产生较大变形导致隔震支座发生倾覆的问题;对于处在软土场地上建筑物,在地震作用下往往破坏严重,如何将隔震技术应用到软土场地也是隔震发展必须解决的一大问题。隔震产品分橡胶隔震支座、滑板隔震支座、摩擦摆支座等。深圳学校隔震供应商
地震作用不确定性给结构设计带来新的挑战,消能减震技术可以主动控制结构按照工程师设想的模式表现和破坏。重庆省会隔震监测
目前应用较多的隔震元件是建筑隔震橡胶支座。隔震橡胶支座是由一层钢板一层橡胶层层叠合起来的,并经过加工将橡胶与钢板牢固地粘结在一起。首先,隔震支座有很高的竖向承载特性和很小的压缩变形,可确保建筑的安全;第二,隔震支座还具有较大的水平形能力,剪切变形可达到250%而不破坏;第三,橡胶隔震支座具有弹性复位特性,地震后可使建筑自动恢复原位。采用隔震橡胶支座的建筑物,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"小震不坏,中震可修,大震不倒",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.此外,采用隔震橡胶支座建造的房屋,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。现代科技的发展已解决了橡胶的老化等耐久问题,完全可以使橡胶隔震支座的寿命满足建筑使用的要求。重庆省会隔震监测
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