第八章-隔震、減震與結(jié)構控制初步.ppt_第1頁
第八章-隔震、減震與結(jié)構控制初步.ppt_第2頁
第八章-隔震、減震與結(jié)構控制初步.ppt_第3頁
第八章-隔震、減震與結(jié)構控制初步.ppt_第4頁
第八章-隔震、減震與結(jié)構控制初步.ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩16頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、8.1 結(jié)構抗震設計思想的演化與發(fā)展,抗震結(jié)構,一.抗震結(jié)構,利用結(jié)構各構件的承載力和變形能力抵御地震作用,吸收地震能量。,隔震結(jié)構,消能減震結(jié)構,立足于“抗”。,二.隔震結(jié)構,在建筑物上部結(jié)構與基礎之間設置滑移層,阻止地震能量向上傳遞。,立足于“隔”。,為達到明顯減震效果,通常基礎隔震系統(tǒng)需具備以下四種特性: (1)承載特性:具有足夠的豎向強度和剛度以支撐上部結(jié)構的重量; (2)隔震特性:具有足夠的水平初始剛度,在風載和小震作用下,體系能保持 在彈性范圍內(nèi),滿足正常使用的要求,而中強地震時,其水平 剛度較小,結(jié)構為柔性隔震結(jié)構體系; (3)復位特性:地震后,上部結(jié)構能回復到初始狀態(tài),滿足正常

2、的使用要求。 (4)耗能特性:隔震系統(tǒng)本身具有較大的阻尼,地震時能耗散足夠的能量,從 而降低上部結(jié)構所吸收的地震能量。,1.基本思想: 在結(jié)構物地面以上部分的底部設置隔震層,使之與固結(jié)在地基中的基礎頂面分離開,從而限制地震動向結(jié)構物的傳遞。 2.隔震設計應滿足的條件: 滿足豎向承載力的前提下,隔震裝置的水平剛度盡可能小,使結(jié)構周期盡可能遠離地震動的優(yōu)勢周期范圍; 保證在風作用下結(jié)構不致有太大的位移。,8.2 隔震原理與方法,3常用隔震裝置 (1)橡膠支座隔震 最常見的隔震裝置,(2)滾動隔震,(3)滑動支座隔震,(4)搖擺支座隔震,隔震系統(tǒng)回顧,基礎隔震的概念早在19世紀已有人提過,廣義的隔震

3、方案則更是源淵流長,如北京故宮就設有糯米加石灰的柔性減震支座層;現(xiàn)代的基礎隔震理論和實踐開始于上世紀70年代,基礎隔震方案很多,下面作簡單介紹,1.早期隔震技術 河合浩藏的“地震時不受大震動的結(jié)構” 右圖是1891年河合浩藏的“地震時不受大震動的結(jié)構”。其隔震思路是在地基上并排鋪設了數(shù)層圓木,并且把建筑物周圍挖空,從而地震時可對上部建筑起到隔震。,J.A.Calantarients提出的隔震結(jié)構 右圖是J.A.Calantarients于1909年提出的隔震結(jié)構(Base-isolated building )方案。這種隔震結(jié)構在建筑物結(jié)構與基礎之間用滑石層隔開,地震時建筑物可以滑動。,中村太

4、郎的隔震結(jié)構 右圖是中村太郎于1927年提出的隔震結(jié)構方案。在這種隔震系統(tǒng)中已使用阻尼泵來耗散地震動的能量,并且在該建筑地下層柱的上下端采用鉸接構造,建筑物可以水平自由移動。,柔性層隔震結(jié)構(Flexible first-story building) 柔性層結(jié)構隔震概念由Martel在1929年提出,由Green(1935年)和Jacobasen(1938年)進一步加以研究與完善;下圖是真島健三郎于1934年的柔性層結(jié)構。地震時,柔性層進入塑性,結(jié)構的剛度變小,結(jié)構的基本周期延長,從而導致上部結(jié)構所受的地震作用減小。,滾動支撐類隔震系統(tǒng)(Roller bearing system) 為克服柔

5、性層結(jié)構所帶來的缺陷,科學家們相繼提出了多種滾動支撐類隔震系統(tǒng),工作元件有球形和橢圓形等多種,但由于其隔震是有向性的,而地震是具有無向性,這些類型的隔震系統(tǒng)均未能推廣應用。,2.最新隔震技術,隔震橡膠支座(The laminated rubber bearing)隔震系統(tǒng)。,南加州大學醫(yī)院(The University of Southern California Teaching Hospital)是橡膠支座隔震系統(tǒng),這棟八層醫(yī)院基礎加速度為 0.49g,而頂層加速度只有0.21g, 加速度折減系數(shù)為1.8。而抗震結(jié)構橄欖景醫(yī)院(The Olive View Hospital)的底層加速度為

6、 0.82g,而頂層加速度為2.31g, 加速度放大系數(shù)為2.8,由此可見橡膠支座隔震系統(tǒng)的優(yōu)越性。,中南加州大學醫(yī)院(隔震結(jié)構),橄欖景醫(yī)院(抗震結(jié)構),1994年1月17日,美國圣菲爾南多發(fā)生洛杉磯地震,震級M=6.7,直下型地震,死亡56人,傷7300人,損失很大。 震中附近有兩座醫(yī)院,一座為隔震結(jié)構,另一座為抗震結(jié)構。,中南加州大學醫(yī)院,地下一層,地上7層,建筑面積:33000平方米;占地:4100平米;最高高度:36。0m;鉛芯多層橡膠隔震器68個,多層橡膠隔震器81個。,中南加州大學醫(yī)院在這次地震及其其后的余震中,6-8英尺高的花瓶等沒有一個掉下來,建筑物內(nèi)的各種機器等均未損壞,醫(yī)

7、院功能得到維持,成為防災中心,起到十分重要的作用。,橄欖景醫(yī)院(抗震結(jié)構),橄欖景醫(yī)院在1971年圣費爾南多地震中受到較大損害,10年后重建,并增加了抗震強度。,在此次地震中,剪力墻產(chǎn)生剪切裂縫,設備機器、醫(yī)療機械及家具等翻倒,病歷等資料掉下、散亂。而且水管破裂,各層浸水,建筑物不能使用,完全喪失了醫(yī)院的功能。,隔震橡膠支座包括天然夾層橡膠支座、鉛芯橡膠支座,高阻尼橡膠支座等 。,天然夾層隔震橡膠支座 天然夾層橡膠支座構造如圖所示。天然夾層橡膠支座具有較大的豎向剛度,承受建筑物的重量時豎向變形小,而水平剛度較小,且線性性能好。由于天然夾層橡膠支座的阻尼很小,不具備足夠的耗能能力,所以在結(jié)構使用中一般同其它阻尼器或耗能設備聯(lián)合使用。,鉛芯隔震橡膠支座 鉛芯隔震橡膠支座由新西蘭的ROBINSON及其公司最早研制開發(fā),以后在中國、日本、美國、意大利等國家都得到了較大的發(fā)展與應用。,鉛芯橡膠支座構造如圖所示。因為鉛芯橡膠支座不但具有較理想的豎向剛度,而且本身具有消耗地震能量的能力,故鉛芯橡膠支座在結(jié)構使用中受到廣泛歡迎。,下圖分別是世界上第一棟采用鉛芯橡膠支座隔震的建筑(The William Clayton Building, New Zealand)和世界上使用鉛芯橡膠支座中基底面積最大的建筑(日本)。,日本1997年度評定的隔震建

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論