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建筑減隔震技術范文1
關鍵詞：隔震 橡膠支座 經濟
The seismic isolation technology for buildings
Abstract: This thesis introduces the development and application of the seismic isolation buildings with a focus on the technology of laminated rubber. And it analyzes the difference between the low-rise buildings and the high-rise buildings on the seismic isolation treatment . With the demonstration of the economy we finally come to a conclusion that the seismic isolation buildings have a bright future.
Keywords: seismic isolation;laminated rubber; economy
一、引言
地震是我們在建造建筑物時永遠不可避免的一個重要考慮因素，我國處于世界上兩大火山地震帶――環太平洋火山地震帶和歐亞火山地震帶之間，受太平洋板塊印度洋板塊以及歐亞板塊的擠壓，地震斷裂帶十分活躍。20世紀以來發生6級以上地震近800多次，遍布除貴州、浙江兩省和香港特別行政區以外的所有省市自治區直轄市。地震活動頻率高、震源淺、強度大、分布廣，是一個震害非常嚴重的國家。1900年有記錄以來，我國死于地震的人數達到55萬之多，占同期世界死于地震總人口的53％，地震成災面積達到30多萬平方公里，房屋倒塌近700萬間。尤其是近期發生的汶川大地震使舉國震驚，我們清楚地見識到了地震的威力，大片房屋倒塌，大量的人員傷亡使我們迫切地意識到發展新型抵抗地震災害的新方法和新技術的重要性。
傳統的抗震方法，主要是針對建筑物的結構，通過合理的設計，保證建筑物在規定的烈度范圍內不發生破壞，這是一種剛性抗震結構，其地震反應是放大晃動型，容易發生脆性破壞。而隔震技術是將過去的硬抗技術改為軟抗,是在建筑物底部和基礎頂部之間安放適當的緩沖物，使建筑物在受到地震波作用后的加速度反應大大減弱，同時讓建筑物的位移主要由隔震系統承擔，從而使建筑物在地震中產生的變形非常小，以達到防護目的。一般來說，基礎隔震結構的地震反應只是抗震結構的1／4～1／12，大大提高了結構的安全度。通過這種以柔克剛的方法可以使建筑物在地震中受到較小的傷害。
二、隔震技術的發展經過了早期的萌芽階段與現代的發展階段
（一）基礎隔震技術的早期階段
基礎隔震概念最早是由日本學者合浩藏于1881年提出的，認為先在地基上縱橫交錯放置幾層圓木，圓木上做混凝土基礎，再在混凝土基礎上蓋房，以削弱地震傳遞的能量。
1909年，美國的J.A.卡蘭特倫茨提出了另外一種隔震方案，即在基礎與上部建筑物之間鋪一層滑石或云母，這樣地震時建筑物會發生滑動，以達到隔離地震的目的；
1921年，美國工程師F．L．萊特在設計日本東京帝國飯店時，有意用密集的短樁穿過表層硬土，直接插到軟泥土層底部，利用軟泥土層作為隔震層。1923年關東大地震發生，附近同類建筑毀壞嚴重，但這個建筑卻保持完好；
1924年，日本的鬼頭健三郎提出了在建筑物的柱腳與基礎之間插入軸承的隔震方案。1927年，日本的中村太郎論述了加裝阻尼器吸能裝置，在隔震理論方面進行了有益的探索。
在這一階段，雖然有了清晰的隔震概念和一定的隔震理論基礎，但限于當時的水平與條件，基礎隔震技術的應用未被很好地研究與開發。
（二）基礎隔震的現代階段
隨著地震工程理論的逐步建立以及實際地震對結構工程的進一步考驗，特別是近二三十年來，由于采用大量的強震記錄儀對地震進行觀測，使人們較快地積累了有關隔震及非隔震結構工作性能的定量化經驗，從而對早期提出的一些隔震方法進行了淘汰與升華。其中疊層橡膠墊基礎隔震體系被認為是隔震技術邁向實用化最卓有成效的體系。
1984年新西蘭建造了世界上第一幢以鉛芯疊層橡膠墊作為隔震元件的4層建筑物；1985年美國建成第一座4層的疊層橡膠墊隔震大樓加州•圣丁司法事務中心；1986年日本又建成一幢5層高技術中心樓，采用鉛芯橡膠墊。目前，世界上大約有30多個國家在開展這方面的研究，這項技術已被應用在橋梁、建筑，甚至是核設施上。截止目前，世界上大約已建成了3100多幢基礎隔震建筑。
常見的隔震技術有疊層橡膠支座技術、砂墊層隔震技術、石墨墊層隔震、摩擦滑移支座隔震及橡膠隔震支座與摩擦滑移支座聯合隔震。這其中發展較為迅速的是疊層橡膠墊支座隔震技術。
隔震橡膠支座是由一層鋼板一層橡膠層層疊合而成，并經過加工使其緊密地連接在一起的。首先，隔震支座有高的豎向承載能力和較小壓縮的變形，可以保證建筑物的安全；此外疊層橡膠墊支座還有很大的水平方向的變形能力，在地震作用下可以隔離水平方向上的地震分量；第三隔震橡膠支座具有彈性復原特性，地震后可以使建筑物自動恢復原位。采用隔震橡膠墊支座的建筑物，設防目標一般可以增加一個等級，傳統抗震建筑的設防目標是“小震不壞，中震可修，大震不倒”，而設計合理的基礎隔震建筑可以做到“小震不壞，中震不壞或輕度破壞，大震不失去功能”
目前，我國疊層橡膠墊基礎隔震體系發展迅速，已經用在各種類型的建筑中，但是高層建筑與低多層建筑相比還有其一些本身的特點。首先，高層隔震建筑的上層結構不能滿足剛體假定，高陣型反應分量的影響不可以忽視，不能以結構第一陣型為主確定上部結構反應；二是由于高層超高層建筑的水平地震力產生的傾覆力矩較大，在較大強風和地震力的作用下隔震支座中可能會有拉應力產生如何避免隔震支座中拉應力的產生成為一個重大問題，第三是高層超高層建筑的自振周期都比較長，所以必須進一步延長高層和超高層建筑的基本周期，已達到更好的效果，低彈性、大變形支座的開發在強震和強風地區有很好的研究前景。
三、隔震技術在低層和多層建筑中的應用
對于低層和多層建筑，由于其主要是磚砌體結構體系，由于磚砌體的材料脆性性質，其整體性極差，以及砌筑質量的高離散型，其抗震性能較差，歷次震害統計中表明，砌體結構受到的地震破壞最為嚴重，目前，在設計使用中，多層樓房局部躍層、錯層越來越多，沿街大多出現底框建筑，抗震性能極差，居民裝修使結構的損害較大，在地震來臨時其抗震性能令人擔憂。從下表中我們可以看到隔震技術主要應用于低層和多層建筑中。
序號 地點 層數 結構類型 建成時間 高度
1 汕頭 8 R.C框架 1993 27
2 西昌 6 砌體混合 1994 17
3 澄海 8 R.C框架 1995 26
4 廣州 7 R.C框架 1997 21
5 太原 9 R.C框架 1997 29
6 太原 20 R.C框架 1997 64
7 杭州 7 底框 1997 22
隔震在我國部分地區住宅中的應用
近20年來，基礎隔震技術在工程中得到廣泛的應用。據不完全統計，到2003年僅日本就已經建成1300多棟隔震建筑，我國到現在也建設了300多棟隔震建筑，與傳統抗震建筑相比，采用隔震技術的建筑物的安全性和減震效果在幾次地震中得到檢驗隔震建筑的最大水平加速度僅為傳統抗震結構的1/3～1/5。
從技術方面來講，隔震技術的研究在抗震技術的發展過程中發展較早，目前，已經相當成熟，包括中國在內的世界上許多國家都已經制訂了隔震建筑設計的規范和相關標準。但是，從工程普及角度講還遠遠不夠。
首先是經濟方面的考慮，在工程抗震界，以往的研究大多集中于抗震理論和設計方法的研究，而對具體的經濟指標的評價做的不夠，這樣往往導致研究與實際工程脫節，使得大部分的人認為采用隔震體系會導致建筑物的工程造價大大提高，其實正好相反，采用隔震技術建造的房屋從長遠角度講會使建筑物的成本下降。
同非隔震建筑相比，基礎隔震建筑在技術經濟方面有了一些變化。
第一，在結構造價方面，增加的部分有隔震部分的設計費用；隔震構件的費用；隔震層上增加一層樓面的費用；隔震層引起的工程量的增加費用。但是由于利用了隔震技術使得基礎費用降低，由于隔震技術使得上部結構的抗震設防目標增加了一個等級，使得墻體變薄，結構構件使用上也變少，帶來了一定的費用降低。
第二，由于現在主要使用的是疊層橡膠墊基礎隔震技術，而橡膠是一種極易老化的材料，一般的使用壽命最多達到60年，所以使用基礎隔震技術相應的增加了維護和拆除的費用。
第三，由于隔震技術使得上部結構墻體變薄，相應的帶來的效果就是使用面積的增大。
第四，采用隔震技術一般可以使建筑物的高度增加一層，這樣就可以帶來很可觀的經濟效益。
第五，我們分析建筑的經濟效益時不僅僅要分析表面上看得著的經濟問題，還要研究其隱含的經濟問題。隔震技術能夠降低房屋的地震作用，使房屋在地震中不易破壞。同時也能減少地震所引起的火災等次生災害，城市癱瘓、社會長期不安等，尤其是人員傷亡（據統計，在地震中所導致的人員傷亡90都是由于房屋倒塌造成的），而隔震技術能很好地減少這些次生災害。
再次，是基礎隔震技術對技術要求相當的嚴格，就拿疊層橡膠墊基礎隔震支座來說：（一）疊層橡膠墊基礎隔震體系的動力特性不僅隨著結構體系的不同而變化，而且與安放位置的不同也發生變化，因此，在設計時不但要進行相應的概念設計，而且要從多個角度進行動力分析，合理、準確地把握動力響應才能保證做出準確安全的設計。（二）在隔震結構中要真正做到基礎與上部結構隔離，還需要進行一些關鍵部位的構造處理。如低層樓梯與主體結構的隔離處理；上下水、煤氣、供暖及配電管道穿越隔震層時的柔化處理。有一方面處理不當，都會使結構在地震中遭到巨大的損失。（三）除此之外，疊層橡膠墊基礎隔震層對施工的要求是比較嚴格的，隔震層的位移不能受任何原因的干擾和約束，施工時不能損傷隔震器及其附件，并要求隔震器的安裝要有較高的水平度以保證在受到地震作用時能夠完成復位。
四、結論
綜合分析可以知道，基礎隔震建筑大大降低地震災害，由于上部地震作用減少，結構跨度、進深可增大，結構構件減小使得房屋的使用面積增大，雖然房屋的建設費用增加了一些，但與所帶來的經濟效益相比，較少的增加了結構造價，較大地增加了經濟效益。綜合經濟和社會效益，尤其是在降低社會損失方面，其效果更加明顯。有專家從廣州、太原、西昌等地隔震技術建造的房屋進行經濟評估后得知，隔震房屋比傳統抗震房屋節省土建造價為：7度減少1%～3%，8度減少5%～15%，9度減少10%～20%。特別是在高烈度區，采用隔震技術可以比采用原來的隔震技術在原有基礎上多建造1到2層，土地更加節約，帶來了更好的經濟效益。
隔震建筑與傳統的抗震建筑相比，不論是在減小地震災害還是在經濟方面都有其較大的優勢，故隔震建筑是未來建筑控震的發展趨勢，隨著技術的發展，現在存在于隔震建筑中的一些難點如疊層橡膠墊基礎隔震技術在高層建筑中遇到的如拉應力的處理，以及高壽命橡膠的研究都是現在研究的熱點。
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建筑減隔震技術范文2
關鍵詞：住宅建筑,隔震技術 , 措施,現狀,應用
Abstract: China is one of the world's earthquakes are common one of the countries, had devastating earthquake city accounts for the city more than 10% of the total to people's lives and property and national economic cause great losses. How to reduce the influence of high-rise building is the design and construction of the fittest facing an important problem. This paper discusses the installation of shock-isolation technology measures, and analyzed the present situation of shock-isolation technology and application.
Keywords: residential building, isolation technology, measures, the present situation and application
中圖分類號：G267文獻標識碼：A 文章編號：
地震是最具破壞力的自然災害之一。如何能更有效的減輕震害，提高建筑物的安全性就顯得尤為重要。一直以來我們在進行建筑結構設計的時候都以抗震為主，通過相應的構造措施和抗震設計利用結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。但這一能量耗散過程必然導致結構的損傷、破壞，甚至倒塌。這種“硬碰硬”似的較量面對無情的大自然總是顯得那么不自量力，而且由于建筑物的使用功能以及造價等諸多因素的限制，使得在加強結構本身抗震能力方面的空間已經非常狹小，那么有沒有更好的方法來減輕震害，保障建筑物的安全，更有效的保護人民的財產安全呢? 各國地震工程學家一直在尋求新的結構抗震設計途徑，隔震、減震與振動控制體系應運而生。建筑物和地球應該是和諧的，而不是對抗的。中國有句古話叫“以柔克剛”，隔震技術正是遵循著這樣的思路，完全有別于傳統的抗震設計理念，利用一些特殊的裝置來把建筑物和地震隔開，使得建筑本身的結構一直保持安全有效的工作。
一、隔震結構設計概述
1、傳統建筑的結構概念
傳統建筑常用的結構材料為鋼材、混凝土、木材等，設計足夠的強度和韌性用以抵抗地震所帶來的破壞力，這雖然可以消除大部分地震的破壞能量，但是當地震能量強度大到一定程度的時候，仍會對非結構構件的墻，甚至是結構體造成破壞。
2、隔震建筑的概念
隔震和消能是提高建筑物體耐震抗震的兩大途徑。消能是利用形變或是可破壞的斜撐桿或是可恢復的阻尼器，將建筑物的震動周期拉長，阻尼比增加，最后達到提高建筑物抗震能力的目的。但是消能的方式并不能很好的解決因地震造成的建筑物樓層間變位造成的墻面破裂、斜撐破壞等問題。而隔震是利用隔震器將地震時所產生的建筑物擺動轉換成建筑物對地面的橫向位移，地震的能力由隔振器吸收。這樣的隔震建筑很大程度的降低了因地震給建筑物帶來的扭曲、彎曲變形，降低建筑物搖擺度，從而降低了地震對建筑物構造和設備的破壞。隔震結構就是利用這樣的原理，在建筑物基礎結構和上部結構之間設置帶有阻尼器和隔震支座等隔震裝置的隔震層。
3、隔震結構的性能和效果
美國北嶺地震(1994)中的南加利福尼亞大學醫院，兵庫縣南部地震(1995)中的WEST大樓等隔震結構的強震觀測記錄，證實了地震時上部結構產生的水平加速度在地表加速度的1/3 以下。傳統結構中上部結構的加速度反應是地表加速度的2-3 倍，因此隔震建筑內部的搖晃程度與傳統的建筑相比，大約要小一個數量級。隔震建筑上部結構產生的豎向地震動同一般建筑物一樣有若干增幅，但水平地震反應變得很小，極大地增強了建筑物內部的安全性。
二、建筑安裝隔震技術措施
地震對建筑物的破壞作用，是由于地面運動激發建筑物強烈振動所造成的，也就是說，破壞的能量來自地面，通過基礎向上部結構傳遞。人們總結地震經驗發現，地震時結構底部的有限滑動能大幅度地減輕上部結構的破壞程度，因此在建筑物上部結構與基礎之間以及上部建筑層間設置隔震層,利用軟弱隔震層的大變形來減少地震能量的輸入，減少地震地面運動對上部結構的影響（隔震一般可使結構的水平地震加速度反應降低60%左右）,從根本上減少地震對人身安全、建筑物及其室內重要設備的破壞，以達到防震的目的。隔震措施主要包括基礎隔震和層間隔震。基于可動概念的基礎隔震方案主要有以下幾種：
1、軟墊式隔震
軟墊式隔震是在房屋底部設置若干個帶鉛芯的鋼板橡膠塊隔震裝置，使整個房屋坐落在軟墊上。與傳統結構相比，在結構底部設置軟墊式隔震裝置的樓房在遭遇地震時，樓房底面和地面之間產生相對水平位移，房屋自振周期加長，主要變形都發生在軟墊處，上部結構層間側移變得很小，從而保護結構免遭破壞。
2、滑移式隔震
滑移隔震體系是指在上部結構和建筑物基礎之間設置一個滑移面，并在滑移面上使用摩擦系數較小的摩擦材料（鋼珠、石墨等），允許建筑物在發生地震時相對基礎作整體水平滑動，使結構與基礎解鎖，起到隔離地面運動的作用。同時建筑物在滑動過程中通過摩擦耗散了地震能量，有效限制能量向上傳遞和向下反饋，從而達到減震的效果。
3、擺動式隔震
擺動式隔震是將基礎支撐在可擺動的短柱群或樁基上，或者將基礎設計成底部呈球狀的整體，并在基礎側面采用圓形彈簧作為阻尼器[3]。在地震作用下，基礎可產生一定的傾向和擺動，即以低的剛度控制結構的反應，延長自振周期，從而減輕地震作用。此種擺動隔震方式實際上是柔性底層概念的改進和引伸。
4、懸吊式隔震
建筑減隔震技術范文3
關鍵詞：高層建筑；結構設計；隔震體系；技術
建筑的誕生之初就被認為是技術與審美融合的產物。這就意味著一個好的建筑，它必經得起適用性、經濟性與美觀性這三重考驗。而伴隨著高層建筑在我國的迅速發展和建筑高度的不斷增加，高層建筑的安全性，堅固耐用性亦成為人們所追求的目標。當今世界自然環境生態平衡被嚴重破壞，自然災害不加發生，為了人們生活安定，家園和諧，我們專門對高層建筑的結構設計特點做了分析，并對高層基礎隔震體系做了研究，為高層建筑抗震領域的研究提供的指導和幫助，以減少自然災害對人類所造成的傷害。
一 高層建筑的結構與設計理念
現代的高層建筑變得越來越纖細，產生更大側移的可能性比以往大體積的多層高樓要大。建筑愈高，自然界所產生的重力荷載、風荷載和地震荷載的影響愈大。正因為如此，抵消這些荷載的結構作用成為高層建筑設計的一個重要方面。高層建筑對側向荷載的動力反應，可以通過改進結構系統以及選擇有效建筑形式的措施加以控制。因此，高層建筑的形式在很大程度上和結構的有效性有關，這也就決定了建筑的經濟性。建筑的結構性能可以定義為建筑承受荷載以及抵抗側移的能力，同時也決定著建筑各體量的組成。
從表象層面看，建筑表現為空間方面的概念的形式是表現總體環境的。對于某個建筑物最初方案設計．建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。但是，關于空間形式的整體設想，也要求建筑師必須考慮建筑形式中有關荷載與抗力之間關系的某些準則．即結構概念。這包括以下幾方面：一是所設想的空間形式應當固定在地面上。二是所設想的空間形式必須能抵抗水平風力作用的地震作用。所以，在進行高層建筑設計時，建筑師的基本任務是；一方面要與結構工程師及其他工程技術人員協調合作，另一方面要根據建筑功能要求、建筑立意，場地情況、外力特征，施工條件及效率等因素，尋找出最經濟、合理、美觀的建筑方案。
二 高層建筑結構設計的特殊性
(一)水平荷載成為決定因素。一方面。因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與樓房高度的一次方成正比，而水平荷載對結構產生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。
(二)軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續粱彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大，還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整。另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。
(三)側移成為控制指標。與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。
(四)結構延性是重要設計指標。相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。
三 高層隔震體系的特殊性
高層、超高層隕震體系與常規的隔震體系相比，具有特殊性。首先對高層隔震建筑，上部結構不能滿足剛體運動的假定，高振型反應分量的影響不能忽視，不能簡單地以結構第一振型為主確定上部結構反應；二是由于高層、超高層結構的水平地震力產生的傾覆力矩比較大，在較大地震和強風作用下，隔震支座可能會有拉應力的出現，如何避免和控制隔震支座的拉應力是一個問題。三是高層、超高層的自振周期都比較長，所以必須進一步延長高層、超高層隔震建筑的基本周期，以達到更好的隔震效果。低彈性、大變形能力的隔震支座的開發和性能研究是在強震和強風作用下的各種分析，具有較高的研究價值和重大的工程意義。
四 高層基礎隔震系統組成
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基礎隔震建筑體系通過在建筑物的基礎和上部結構之間設置隔震層，將建筑物分為上部結構、隔震層和下部結構3部分。地震能量經由下部分結構傳到隔震層，大部分被隔震層的隔震裝置吸收，僅有少部分傳到上部結構，從而大大減輕地震作用，提高隔震建筑的安全性。經過人們不斷的探索，如今基礎隔震技術已經系統化、實用化，它包括摩擦滑移系統，疊層橡膠支座系統、摩擦擺系統等。目前工程最常用的是疊層像膠支座隔震系統。這種隔震系統．性能穩定可靠，采用專門的疊層橡膠支座作為隔震元件，該支座是由一層層的薄鋼板和橡膠相互盛置，經過專門的硫化工藝粘合而成，其結構、配方、工藝需要特殊的設計，屬于一種橡膠厚制品。目前常用的橡膠隔震支座有：天然橡膠支座、鉛芯橡膠支座、高阻尼橡膠支座等。
五 高層基礎隔震技術原理
建筑減隔震技術范文4
關鍵詞：高層建筑；建筑結構；基礎隔震技術
在建筑行業中，其經濟效益與市場競爭力的提高與建筑的經濟性、適用性及美觀性有著十分重要的關系。也就是說，一個好的建筑能夠在很大程度上使人們的需求得以滿足的同時，還能夠使建筑行業的整體實力得以增強。隨著高層建筑的不斷發展，建筑的高度不斷增加，在此背景下，人們對于高層建筑的耐用性與安全性提出更高的要求，對此，在高層建筑結構中應用基礎隔震技術有著十分重要的現實意義。
1 高層建筑的結構與設計理念
現如今，在建筑領域中，對于高層建筑的美觀性追求愈加強烈，因此，高層建筑變得越來越纖細，此類建筑與傳統體積比較大的多層高層建筑而言，其產生更大側移的可能性更大。從某種意義上來說，建筑的樓層越多，建筑越高，自然界所產生重力荷載、風力荷載、地震荷載就越大，因此，在高層建筑設計的過程中，采取某種措施來對自然界所產生的這些荷載進行抵消十分必要。高層建筑對側向荷載的動力反應，可以通過對結構系統進行改進或者是建筑形式進行有效的選擇來對其進行控制。所以，結構的有效性能夠在很大程度上對高層建筑的形式產生影響，從而對建筑的經濟效益產生決定性的作用。通常來說，我們可以把建筑抵抗側移的能力和承受荷d的能力視為建筑的結構性能，同時，也能夠對建筑各體量的組成產生影響。
建筑師在對建筑物的初始方案進行設計的時候，在詳細確定其具體結構的過程中需要同時更加留意建筑物的空間組成特點。然而，在建筑物中，從其空間形式的整體設想方面上來說，建筑師需要對建筑形式中與抗力及荷載之間關系中存在的某些準則與規定進行綜合的考慮，主要可以從以下幾點進行了解：第一，所設想的空間形式上，應當在地面上進行固定。第二，對于所設想的空間形式來說，要必須能夠對水平風力作用等進行抵抗。因此，建筑師在對高層建筑進行設計的時候，其基本的工作任務要從兩個方面進行：一方面，是要加強與建筑結構工程師及其他工程技術人員的合作與協調力度；另一方面，需要與建筑的功能要求、場地情況、建筑立面、外力特征、施工條件等方面相結合，來對最為科學合理、最為經濟的建筑方案進行選擇。
2 高層建筑結構設計中存在的特殊性
第一，水平荷載與高層建筑結構設計之間有著十分重要的關系。主要從以下幾點表現出來：首先，在豎向構件中，樓房自重及樓面的使用荷載形成的軸力及彎矩的數據與建筑高度的一次方之間的關系是正比例的，結構受到水平荷載形成的傾覆力矩和軸力與建筑高度的平方之間的關系是正比例的。其次，從總體上來說，對于一些高層建筑，其豎向荷載一般是定值，而隨著結構動力特性的變化，水平荷載中的荷載以及地震的作用也會隨之出現比較大的變化。
第二，結構側移在高層建筑結構設計中是一項關鍵性的存在。隨著建筑高度的不斷增加，水平荷載作用下會出現比較大的結構側移變形現象，促使在水平荷載的作用之下，在某一個限度內應該采取措施來制約結構位移。
第三，在建筑結構設計中，結構延性是最為重要的指標，同時其對于建筑結構的設計也有著關鍵性的作用。與較低的建筑物相比來說，在發生地震的時候，高層建筑更容易出現較大的變形。為了能夠使建筑結構在塑性變形的階段中避免發生倒塌的問題，可以采取一定措施來改善其構造，促使結構能夠使延性性能得以一定的發揮。
3 高層建筑結構隔震技術分析
3.1 高層建筑隔震技術
隔震技術重點是采用隔震支座進而提高建筑當中結構抗震功能的技術，建筑應用的隔震支座重點包含滑動隔震支座以及橡膠隔震支座兩種類型，這當中的橡膠隔震支座還可以劃分為普通橡膠支座以及鉛芯橡膠支座兩種類型，普通橡膠支座重點是將鋼板以及橡膠層進行融合，進而提升建筑結構的承載能力、水平位移水平以及側向抗壓水平，但是，對于鉛芯隔離支座來說，其阻尼比較高，在能夠使地震對于建筑的不利影響得以很大程度上降低的同時，還能夠使隔離層出現位移的情況得以有效的避免，從而使高層建筑的穩固性得以提高，延長建筑壽命。對于滑動隔離支座而言，其主要是通過對動力學原理進行利用，并結合內部存在的低摩擦系數的滑動材料，能夠在很大程度上使地震對高層建筑的不利影響得以降低。除此之外，也能夠通過對滑動隔離支座的隔震層摩擦力進行利用來對在發生地震期間建筑結構產生的振動能力得以消耗，使建筑結構中的阻尼得以加大，進而使在發生地震時候建筑的穩固性得以極大地增強。
3.2 隔震結構的基本原理和特性
對一般的房屋來說，其地基與上部結構是連接在一起的。在發生地震的時候，地面振動的能量經由地基能夠傳輸到房屋的上部結構當中，結構可以利用變形以及振動來耗費能量。隔離技術就是在房屋地基與上部結構之間增設了一層隔震裝備。在發生地震的時候，地震帶來能量的一部分可以被隔離裝備所損耗，這樣就能夠降低傳送到上層結構的能量，進而很好地維護了建筑當中的設備與人員。隔震裝置具備自動復位以及調整剛度的作用。如果建筑物受到了較輕的地震作用時，隔震設備能夠帶來一個充足的水平力來確保建筑物上部在受到地震沖擊的時候，可以維持相對地面沒有位移的情況；在發生中度地震的時候，隔震層的外形就會發生比較大的變化，這樣就能夠使得地震帶來的大多數能量被吸收，這樣一來相對于地面而言，建筑物的上部結構只有一些很小的位移，大體上是處在不動的情況。在發生地震之后，隔震裝置還能夠自動回到最初的情況，仍然可以正常利用，進而滿足建筑物正常使用的要求。
3.3 高層建筑隔震結構設計要點
首先，在設計高層建筑基礎隔震結構的過程中可以對隔震系數與分離式計算方法進行采用，其中，隔震系數主要指的是建筑隔震結構中其樓層剪力與非隔震結構樓層剪力之間比較值的最大值。在高層建筑結構中，在對樓層剪力隔震結構進行考慮的同時還需要對樓層傾覆力矩的減震系數進行重視，在保證高層建筑隔震結構的減震系數與規定的標準相符合之后，在后續設計過程中可與對非隔震結構進行參照來進行，而在對橡膠隔震技術進行應用的過程中，在計算減震系數的時候，需要在對橡膠隔震支座的性能進行考慮的基礎上，來對高層建筑結構的減震系數值來進行適當地提高，如此一來，能夠使隔震結構設計的施工安全得以很大程度上的保證，而在具體計算減震系數期間，需要對時程分析法進行利用來對高層建筑隔震結構的減震系數進行確定，同時還可以在建筑結構受拉中對折線形彈性型的橡膠隔震支座模型進行應用，從而使建筑結構的抗張拉承載力和水平荷載以及建筑的穩固性得以增強，并提高高層建筑結構的抗震能力，保障人們的居住安全。
4 結語
在高層建筑結構中，應用基礎隔震技術能夠在很大程度上使建筑的抗震能力得以增強，意味著人類在地震多發區能夠更加安全的生活，其除了能夠在高層建筑領域中應用之外，還可以在城市生命線工程、防災指揮中心等工程中進行應用，在防震減災的事業中有著不可磨滅的突出作用。
參考文獻
[1] 宋玉旺.房屋基礎隔震技術應用分析[J].經營管理者，2011（19）.
建筑減隔震技術范文5
關鍵詞：隔震技術；多層建筑；應用探究
我國屬于地震發生較多的國家，尤其是在大城市中，高層建筑不斷增多，且人口多，居住密集，如果發生地震，那么建筑物倒塌可能引起周圍大面積的損失，因此隔震技術的研究在我國勢在必行，也是建筑建造過程中很重要的一個施工階段，隨著我國科學技術水平的提高，建筑建造過程中的隔震技術不斷增強，同時也不斷地應用于多層建筑建造過程中，因此增強建筑物的抗震能力，采用更安全的建造方法和建造過程，形成一種更合理、有效、安全、經濟的結構體系。因此對隔震技術在多層建筑中的應用進行研究具有非常重要的現實意義。
1.基礎隔震結構模型建造
1.1隔震原理
隔震原理設計中橡膠墊子的使用，是比較廣泛的一種應用，隔震組件形成的隔震層的設計的水平高度和上面的連接剛性結構的設計相比較而言，是比較小的，因此隔震技術在隔震層的設計中擁有大于一般建筑結構的周期，因此不會形成共振現象，在隔震層中除了防止共振效應外，還有設置緩沖裝置也就是阻尼器，這樣通過阻尼器的使用減少隔震層的移動，能夠實現有效地降低地震帶來的損害，從而能夠盡量減小地震對上層建筑的影響。
1.2基礎隔震結構模型的建造計算
1.2.1單質點的模型
單質點模型的設計，只要是以建筑物的結構為剛性結構為前提，以隔震層作為一個整體，通過這樣的假設來估算地震時地震對隔震層造成的反應。
1.2.2多質點的模型
多質點模型的設計，不是以建筑物的結構為剛性結構為前提，以隔震層作為一個整體，而是將隔震層作為建筑一體的第一層，然后上面結構分層次，通過這樣的假設來估算地震時地震對隔震層以及分出的各層造成的反應來設計的模型。通過使用時程分析法等方法，對多質點模型進行分層次計算，對于地震過程中形成的各層次之間重疊，都作為各層次間的錯動，通過這樣的模型設計來進行基礎隔震結構模型建造和基礎隔震結構模型的建造計算。
2.多層建筑工程分析
2.1多層建筑工程概括
假設多層建筑為11層建筑物，建筑場地屬于三類場地，地面以上是10層，再加上一層地下室，建筑物高度為34層，首層是4米，其他各層是3米，混凝土的強度為C25。
2.2隔震層的設計過程
2.2.1確定隔震層的位置
首選隔震位置是在建筑物的最底部，根基以下部分，隔震層的剛度中心必須與建筑物的結構中心底部相吻合。
2.2.2隔震層設計中隔震墊子的數量、大小以及位置
第一，隔震層應該設計在建筑物底部的根基基礎下部，也就是承受力比較重的地方，在安排放置時一定要在每個地基的脊柱下面放置橡膠隔震墊，當地基上部基礎結構比較跨度大時，可以設計放置多個橡膠隔震裝置；第二，充分保證隔震墊可以達到對建筑物水平位移以及極限承載能力的要求；第三，隔震層設計有足夠的豎向剛度，能夠保證豎向承載力足夠大，保證豎向的位移可以被有效控制在范圍內。
2.3隔震層的平面設置以及結果分析
第一，隔震層的位置位于建筑物地基底部，采用的是橡膠疊加的隔震支架結構，因此根據以上隔震層的平面設置，選取控制因素進行分析，確定隔震層布置的合理性。
第二，利用時程分析法進行分析計算，確保隔震結構能夠有效地將地震影響集中到隔震層里；同時隔震層在地震發生時水平位移和豎向位移都要保證在既定的范圍內；通過上面多質點方法的分析，可以確定隔震層各層承受的壓力大小以及控制壓力在非隔震裝置結構的30%以下；同時也要保證隔震裝置中各隔震層的加速度以及層與層之間的剪力分別降到既定的范圍之內。通過這樣的方法計算和數據結果分析，有利于做好多層建筑在隔震層設計中的應用。
第三，建筑物的本體和基礎地下如果被檢測到含有地下水層時，一定要對建筑物基層建造時，可能出現的地下水噴射造成建筑物基層的損壞等后果進行數據計算，切實做好控制工作以及數據解釋的合理性。比如可以在低于地下水水位的位置開挖基坑，應該要先進行滲透性和富水性試驗，并且要對由人工降水可能引起的土體沉降和邊坡失穩，從而影響周圍建筑物穩定性的概率進行客觀的評價。只有通過一系列合理的假設和數據分析，才能夠真正的做好隔震技術在多層建筑中的應用，以及確保隔震設置能夠達到應有的隔震效果。
總之，在我國，建筑隔震技術不斷應有于建造市場中，并且廣泛受到市場和人民的肯定，這是時展進步的產物。盡管建筑物建造屬于常規建設，但是其隔震技術的完成過程卻是需要克服很大的困難阻礙，是一項艱巨的任務，因此掌握好的建筑隔震技術是建筑物建造項目建設過程中的必備條件，其建造過程中離不開隔震技術的支持。只有做好隔震技術以及隔震結構的設計，才能夠保證建筑物在遇到地震情況下的安全穩定，才能夠保證建筑物的完整，因此必須嚴格把控對建筑隔震技術的管理。
3.隔震層的建造措施探討
建筑物建造工程項目在我國尤其是城市發展過程中建造項目非常之多，，且隔震技術要求水平很高，隔震層設計的的優劣關系著對資源的有效利用，同時施工管理方法的有效性也對此產生巨大影響。因此，做好隔震層設計的技術水平、管理水平、安全措施等問題都成為建筑物建造工程項目建設中隔震層設計的突出問題。
3.1對于同一棟建筑物建造時，可以針對不同的建造位置采用不同型號的隔震墊子。
隔震層的設計目的就是為了抵御地震對建筑物可能造成的危害，因此以建筑物的穩固存在為目的建造。
3.2可以應用鋼筋作為避雷線。
通過導線連接進入隔震層，降低地震時產生的強大電力對隔震層以及建筑物主體造成的傷害。
3.3.切實執行好橡膠隔震墊子的安裝程序
只有真正地切實做好橡膠隔震墊子的安裝過程，才能夠保證隔震技術以及隔震效果的實現，在隔震工序施工結束后，一定要對隔震層上部結構和水平、豎直方向的障礙物距離做好檢查工作。
3.4加強隔震裝置施工運行管理
在建筑物隔震裝置施工運行中，一定要做好其管理工作，保證運行過程的規范性和有效性，對于設備運行過程中設備、施工人員等都要做好管理，對于一些施工過程中出現的不良情況比如設備故障、施工人員馬虎做事等一定要認真管理。對于隔震裝置施工運行的資料數據的收集和保管、工人的操作、技術問題等都要認真對待，發現問題及早解決。
4.結束語
伴隨著我國社會主義建設不斷發展和完善，與此同時人民生活水平也不斷提高，相應地房地產建造項目也不斷增加。提高我國房地產建造項目建設過程中的各項施工技術非常必要，高層建筑隔震技術以及隔震裝置安裝等是目前多層建筑建造過程存在的很大問題，因此在建筑物建造時一定要做好隔震技術的監督管理工作，從選材、施工到維護一定要選用嚴格檢測技術來檢驗，嚴格做好隔震層的設計和安裝，以保證建筑物的安全穩固和地下室的正常使用。
參考文獻：
[1]孫玉紅，祁皚，王麗紅.隔震技術在多層建筑中的應用[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2005，21（06）：667-670.
[2]謝飚.隔震技術在高層建筑中的應用[J].山西建筑，2004（14）：42-43.
建筑減隔震技術范文6
關鍵詞：三維隔震；豎向隔震；振動臺試驗
中圖分類號：TV223.7 文獻標識碼：A1 概述
隔震結構是指在建筑物上部結構與基礎之間設置隔震層，延長整個結構體系的自振周期、增大阻尼、減小輸入上部結構的地震作用，達到防震要求。
地震作用是三維的，較大分量的豎向地震，成為結構倒塌的重要誘因。水平隔震通過設置水平隔震層，延長上部結構的周期，減小結構的加速度反應；豎向隔震通過豎向隔震裝置，延長上部結構的周期，使結構的加速度反應減小。
2 三維隔震裝置
三維隔震支座一般分為兩個部分：水平方向隔震的橡膠支座和豎向隔震裝置。水平方向一般采用技術成熟的鉛芯橡膠支座，而三維隔震支座根據豎向隔震裝置主要有以下五種。
2.1 摩擦-彈簧三維復合隔震支座（MTFGZ支座）
在水平隔震方面，采用的是聚四氟乙烯板滑移裝置，在滑移的過程中耗散地震輸入的能量，設置的水平方向彈簧剛度可以調節，來延長結構自振周期，并且還能提供水平恢復力，實現震后結構復位的功能。豎向隔震方面，布置豎向彈簧來調節隔震支座的豎向剛度，選擇合理的豎向剛度來減小結構的豎向地震反應。豎向隔震裝置采用螺旋壓縮彈簧或者碟形彈簧，兩者各有優點。螺旋壓縮彈簧是線性變形，剛度穩定，加工方便，但是承載力和阻尼較小；碟形彈簧的剛度相比較螺旋彈簧較大，可以提供豎向阻尼，呈現一定的滯回性能，但是價格較高，構造比較復雜。
2.2 豎向隔振-水平隔震支座
該支座具有水平隔震、豎向隔振的作用，它由連接板、豎向隔振支座和水平隔震支座構成。水平隔震支座可采用高阻尼橡膠支座、普通橡膠支座、鉛芯橡膠支座和滑板支座等技術成熟的支座產品，水平剛度小，可以達到水平隔震的作用。豎向隔振裝置可以使用多層橡膠，其豎直剛度小，可以達到豎向隔振的作用。此種三維隔震支座在實際工程中已有應用，對地鐵引起的振動有良好的效果。
2.3 環形彈簧三維隔震抗傾覆支座
下半部分采用環形彈簧來實現豎向隔震，彈簧的外面是特殊設計的圓筒，圓筒的上端部向內延伸一翼緣，上部抗拉橡膠支座下端連接與彈簧直接接觸的圓形小聯結板，當彈簧從受壓回到平衡位置時，圓筒的上部翼緣限制小聯結板與彈簧的豎向位移，使其不再向上移動，起到限位的作用，上部抗拉橡膠支座內的鋼絲繩張緊，起到抗傾覆的作用。
2.4 厚橡膠層三維隔震抗傾覆支座
該支座下部分構件是添加了鋼絲繩的疊層厚橡膠支座，鋼絲繩在初始狀態下是張緊的，當支座受拉時，鋼絲繩與疊層厚橡膠支座共同承受拉力。疊層厚橡膠支座的上下聯結板各焊一個圓筒，兩個圓筒套在一起，起到導向作用，限制疊層厚橡膠支座的水平位移，防止失穩。
2.5 碟形彈簧為豎向隔震支座
2.5.1 3DIB不需額外附加豎向阻尼器的組合式三維隔震支座
由組合式碟形彈簧豎向隔震支座（DSB）和鉛芯橡膠支座兩部分串聯而成。上部分為DSB，采用不同尺寸的多個碟形彈簧柱并聯而成，通過不同尺寸的碟形彈簧搭配和組合，使支座的高度減小，并且豎向剛度又不會太大，碟形彈簧的數量較多，不需要外加阻尼器DSB就會有較高的豎向阻尼，實現豎向隔震。下部串聯鉛芯橡膠支座來實現水平隔震。
2.5.2 SMA三維隔震支座
由疊層橡膠支座、形狀記憶合金（SMA）絞線、碟形彈簧三部分組合而成，在疊層橡膠支座安裝形狀記憶合金絞線，繞過固定在對面鋼板的滑輪，兩端固定于鋼板兩側，當疊層橡膠支座產生水平位移時，形狀記憶合金絞線就會產生變形，提供恢復力和阻尼力。
2.5.3 碟形彈簧三維隔震抗傾覆支座
由上下兩部分串聯而成：上部分是橡膠墊，添加了鋼絲繩使其具有抗拉能力；下部分是碟形彈簧，碟形彈簧外面是導向圓筒。當支座收到拉力時，導向圓筒的向內翼緣阻擋碟形彈簧向上運動，橡膠支座的鋼絲繩起到抗拉的功能，防止結構傾覆。
2.5.4 鉛芯橡膠支座與鉛芯碟形彈簧串聯組成的三維隔震支座
下部采用鉛芯橡膠支座，有適宜的阻尼性能與水平剛度，具有良好的水平隔震效果。上半部分是鉛芯碟形彈簧支座，它是由碟形彈簧串并聯組合，將擠壓鉛阻尼器導筒裝在中心孔上，并且導筒還具有限制鉛芯碟形彈簧水平位移的作用，使它幾乎只存在豎向位移，鉛芯碟形彈簧具有適當的豎向剛度和阻尼，起到豎向隔震作用。這種三維基礎隔震支座具有三向適宜剛度和阻尼性能，并且剛度和阻尼調整方便，加工制作簡單，性能穩定。
2.5.5 采用碟形彈簧的豎向半主動三維隔震裝置
它是由疊層橡膠支座和豎向半主動隔震裝置組合而成。豎向半主動隔震裝置由外套油缸和碟形彈簧組合而成，通過電磁閥控制油缸內油體與外接儲油箱油體之間的油路。當結構未遭受地震或地震時豎向加速度反應未超過限定值時，電磁閥關閉，豎向隔震裝置的豎向剛度很大；當遭受地震使結構的豎向加速度反應超過限定值時，電磁閥開啟，豎向隔震裝置提供較小的豎向剛度，并且還可以提供一定的豎向阻尼，起到豎向隔震的作用。
2.5.6 帶菱形鋼板阻尼器的三維隔震支座
主要由鉛芯橡膠隔震支座、組合碟形彈簧和菱形鋼板耗能阻尼器3部分組成。在組合碟形彈簧中間設置導向軸，并且在導向軸頂端設置抗拉擋板和抗拉螺栓，防止上連接板受到較大拉力時脫離碟形彈簧，菱形鋼板阻尼器的中間通過在螺桿連接在上聯結板，兩端支撐在中間連接板的支撐架上，組合碟形彈簧和菱形鋼板阻尼器兩者組成豎向隔震系統。在豎向隔震系統的下部安裝鉛芯橡膠支座，實現三維隔震。
3 三維隔震結構試驗研究
三維隔震結構的振動臺試驗完成的較少。1984年，Staudacher用天然橡膠塊作為建筑的三維隔震支座進行了振動臺試驗。1996年，Fujita等對橡膠支座和螺旋彈簧組合構成三維隔震系統的模型進行了振動臺試驗。2002年，Kagcyama等對鋼絲加強型空氣彈簧作為三維基礎隔震的1/4.5模型進行了振動臺試驗。2007年，孟慶利等進行了豎向半主動隔震裝置與橡膠隔震支座組合實現三維隔震的模型試驗。2010年，顏學淵等對裝有碟形彈簧三維抗傾覆支座的鋼框架模型進行振動臺試驗。2012年，魏陸順等進行了豎向隔震層與水平隔震層分開布置的模型試驗，取得了良好的效果。
結語
雖然對三維隔震結構進行了一些列的研究，但是仍然存在一些問題：三維隔震裝置的構造太過復雜，使得隔震裝置的造價過高，不利于推廣應用；三維隔震結構的傾覆問題，這直接影響到人民生命財產安全，是要重點解決的的問題；隔震層模型力學參數和設計參數對應的定量化關系尚不明確。這些問題都有待于進一步研究。
參考文獻
[1]魏陸順.三維隔震（振）支座的工程應用與現場測試[J].地震工程與工程振動，2007（27）：121-125.
