建筑隔震支座技術(shù)說(shuō)明(1)

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1、建筑隔震支座技術(shù)說(shuō)明一、建筑隔震橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)及主要性能要求建筑隔震橡膠支座由多層橡膠和多層鋼板交替疊置組合而成，對(duì)應(yīng)不同建筑、橋梁的要求，隔震橡膠支座可以有不同的疊層結(jié)構(gòu)、制造工藝和配方設(shè)計(jì)，以滿足所需要的垂直鋼度、側(cè)向變形、阻尼、耐久性、傾覆提離等性能要求，并保證具有不少于60年的使用壽命。建筑隔震橡膠支座一般分為普通型（無(wú)鉛型GZP）和有鉛型（GZY）兩種（如圖CJ-2）。二、建筑隔震橡膠支座的優(yōu)點(diǎn)建筑隔震橡膠支座不僅具有豎向承載力大、抗拉力大、彈性復(fù)位功能強(qiáng)、可萬(wàn)向位移、減震效果明顯等性能優(yōu)勢(shì)，真正的做到小震不壞

2、，中震不壞或輕度不壞，大震不喪失使用功能。因此在設(shè)計(jì)中，對(duì)傳統(tǒng)建筑的高度限制和安全距離等限制條件均可適當(dāng)放寬，并可在樓層與樓層之間設(shè)置隔震裝置，適應(yīng)了高層建筑的減震需要。建筑隔震橡膠支座除了本身的隔震力學(xué)性能滿足抗震設(shè)計(jì)及使用要求外，還具備以下優(yōu)點(diǎn)：一是建筑隔震橡膠支座耐久性好，抗低周期疲勞性能、抗熱空氣老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均較好，其壽命可達(dá)60～80年［1］，期間的隔震力學(xué)性能不會(huì)發(fā)生明顯變化，也就是說(shuō)在60年之內(nèi)不會(huì)影響使用，可見(jiàn)，與建筑物具有同等壽命。二是具有足夠的安全儲(chǔ)備，水平變形250%不會(huì)影響使用

3、，另外具有足夠豎向承載力保證穩(wěn)定的支撐建筑物，建筑隔震橡膠支座結(jié)構(gòu)中的隔震層具有穩(wěn)定的彈性復(fù)位功能。三、隔震技術(shù)原理及主要力學(xué)性能1、建筑隔震橡膠支座，將上部建筑結(jié)構(gòu)與下部地基結(jié)構(gòu)隔離，由于建筑隔震橡膠支座中的隔震層剛度小，柔性強(qiáng)，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)隔震層將發(fā)揮“隔”的作用，代替上部結(jié)構(gòu)承受地震強(qiáng)烈的位移動(dòng)力，以此來(lái)隔離或耗散地震的能量，避免或減少地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳輸，此時(shí),由于隔震層的作用，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的周期并給予較大的阻尼，使上部建筑結(jié)構(gòu)的反應(yīng)相當(dāng)于不隔震情況下的1/4～1/8，近似平動(dòng)，從而“隔離”了地震的作用(如圖CJ-

4、1右)。傳統(tǒng)的建筑抗震技術(shù)主要特點(diǎn)是“抗”：上部建筑的基礎(chǔ)與地基牢固的聯(lián)結(jié)在一起，由于地震作用，引起上部建筑結(jié)構(gòu)一起發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)上部結(jié)構(gòu)就像電路上的放大器，對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的作用力進(jìn)行慣性放大作用（一般建筑物可放大2～5倍(如圖CJ-1左)，所以上部建筑結(jié)構(gòu)要承受比地面還要大的地震作用破壞力，當(dāng)建筑材料超過(guò)極限承載能力后，建筑物就會(huì)發(fā)生破壞、坍塌等地震災(zāi)害現(xiàn)象。從以上對(duì)比可以看出，基礎(chǔ)隔震技術(shù)已經(jīng)從“抗”到“隔”，突破了人們的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念，形成了中國(guó)抗震技術(shù)史上的一次重大革命。2、通過(guò)建筑物的地震反應(yīng)譜可以很好地說(shuō)明基礎(chǔ)隔震

5、原理，加速度反應(yīng)譜和位移曲線譜（如圖CJ-4）。從圖中可以看出，對(duì)建筑物地震反應(yīng)有重要影響的因素主要有兩個(gè)：一個(gè)是結(jié)構(gòu)的自振周期，另一個(gè)是阻尼比。普通非隔震中低層建筑物的剛度大、周期短，其基本周期正好在地震輸入能量最大的頻段上。因此相應(yīng)的加速度反應(yīng)比地面運(yùn)動(dòng)放大得多，而位移反應(yīng)卻較小，如圖中A點(diǎn)所示。如果延長(zhǎng)建筑物的周期，而保持阻尼不變，則加速度反應(yīng)被大大降低，但位移反應(yīng)卻有所增加，如圖中B點(diǎn)所示。如果繼續(xù)加大結(jié)構(gòu)的阻尼，加速度反應(yīng)則繼續(xù)減弱，且位移反應(yīng)也得到明顯降低，如圖中C點(diǎn)。這就是說(shuō)，通過(guò)隔震支座來(lái)延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的周期并

6、給予較大的阻尼，就可使結(jié)構(gòu)上的加速度反應(yīng)大大降低。同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較大位移也是由隔震支座中的隔震層來(lái)提供，而不由上部結(jié)構(gòu)自身的相對(duì)位移來(lái)承擔(dān)。這樣，上部結(jié)構(gòu)在地震過(guò)程中就會(huì)發(fā)生接近平移的運(yùn)動(dòng)，大大提高了上部結(jié)構(gòu)的安全度。