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隔震橡胶支座

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兰州亚泰建材为您解析隔震支座

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兰州亚泰建材为您解析隔震支座

发布日期:2019-06-24 作者: 点击:

隔震技术,在19世纪80年代第一次由日本学者提出后,经过一百多年的研究与应用,其延长结构振动周期从而减小地震力的效果已经被学术和工程界广泛认同。


这种柔性抵抗地震的思想其实早就被中国古老的建造者们应用于实际中了。比如中国古建筑中无处不在的斗拱结构,它通过构件之间的咬合拼接在一起,地震过程中允许它们之间具有微小的错动,通过摩擦耗散地震能量。


再比如中国很多宫殿和寺庙的柱基采用石柱座,木柱插入座基,形成柱底铰接。铰接的柱基既能防止木柱的潮湿和腐朽,又能起到减震作用。


和隔震技术最像的可能是故宫神武门和交泰殿的基础。据推断其基础形式为,用木桩和填入的碎石、砂浆进行地基加固;上面并排铺设圆木,提供上部结构位移的条件;碎石粘土和灰土作为防潮层,上部再砌砖建造城台。除了故宫城门,像河南嵩岳寺塔、西安大雁塔等“高耸建筑”也可能采用了该项技术。


那到底什么是隔震支座呢,按其材料的分类有:


叠层橡胶支座、铅锌橡胶支座、球型钢支座、摩擦摆支座、盆式橡胶支座、双曲面球铰支座等,不管支座形式有多少,总的来说隔震支座的原理可以用一张反应谱说明:

建筑抗震支架减震反映图谱

隔震支座本身刚度较结构刚度小很多,从而使结构前两阶周期变为上部结构的整体平动,位移基本上都集中在隔震支座上,结构自振周期明显拉长。


从上图可知,结构周期边长后地震影响系数显著减小,也就是说输入结构的地震能量降低。上图所述的某四层小学教学楼,非隔震设计时地震影响系数为0.076,采用隔震支座后地震影响系数降为0.027,地震力降低了将近2/3,效果不可谓不明显。如果在支座部位增加阻尼器,提高结构的阻尼比,不仅能降低支座的地震位移也能进一步降低地震输入能量。


隔震设计要求


(1)在隔震层水平位置将结构所有竖向构件断开,上部结构抬升后在间隙中塞入隔震支座。隔震层上、下结构为了形成稳定的结构支撑体系,隔震层上、下均需做成梁板(或无板,但至少要拉梁)结构,相当于比普通设计多一楼层;


(2)所有竖向穿越隔震层的管线均需做成柔性连接。


(1)、(2)所造成的建材用量增加、施工措施的复杂性以及后续维护费用,是隔震设计造成成本增加的主要原因。但是采用隔震设计后,地震作用力减小,结构构件尺寸缩减,以及带来的建筑有效面积和布置灵活性的增加,又可以节约成本。根据笔者的经验,当建筑物超过四层时采用隔震设计的造价优于传统设计。


本文网址:http://www.gsytjc.cn/news/517.html

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