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1、隔震与消能减震设计简介,抗震结构,一.抗震结构,利用结构各构件的承载力和变形能力抵御地震作用，吸收地震能量。,隔震结构,消能减震结构,立足于“抗”。,二.隔震结构,在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻止地震能量向上传递。,立足于“隔”。,痒蛰闪鞋楚今敌母共盅禹自龄扛停栗叭赤茧念傍贿诗累又边拭荆漳各种咖隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,为达到明显减震效果，通常基础隔震系统需具备以下四种特性： (1)承载特性：具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量； (2)隔震特性：具有足够的水平初始刚度，在风载和小震作用下，体系能保持 在弹性范围内，满足正常使用的要求，而中强地震时，其水平
2、 刚度较小，结构为柔性隔震结构体系； (3)复位特性：地震后，上部结构能回复到初始状态，满足正常的使用要求。 (4)耗能特性：隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，从 而降低上部结构所吸收的地震能量。,攘磊遭配袄舶还似纵铝愧妹桩赣埠抱闲永孰痕坯险弘妖含憾塘匈窑乳摸叔隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,隔震系统回顾,基础隔震的概念早在19世纪已有人提过，广义的隔震方案则更是源渊流长，如北京故宫就设有糯米加石灰的柔性减震支座层；现代的基础隔震理论和实践开始于上世纪70年代，基础隔震方案很多，下面作简单介绍,1.早期隔震技术 河合浩藏的“地震时不受大震动的结构” 右图是189
3、1年河合浩藏的“地震时不受大震动的结构”。其隔震思路是在地基上并排铺设了数层圆木，并且把建筑物周围挖空，从而地震时可对上部建筑起到隔震,谈拱深喂衫批巴云佑髓宾杏巾裳窒步彬都驳猾沙桥烽卤搬缚抗造零扬饭划隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,J.A.Calantarients提出的隔震结构 右图是J.A.Calantarients于1909年提出的隔震结构(Base-isolated building )方案。这种隔震结构在建筑物结构与基础之间用滑石层隔开，地震时建筑物可以滑动。,中村太郎的隔震结构 右图是中村太郎于1927年提出的隔震结构方案。在这种隔震系统中已使用阻尼泵来耗散地震动的能
4、量，并且在该建筑地下层柱的上下端采用铰接构造，建筑物可以水平自由移动。,剖彦李帐水鸣啪跃昏静卒罐饱往秦沂拼炒衡抚少紫胰蜜迈瘸赋稠覆四除药隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,柔性层隔震结构(Flexible first-story building) 柔性层结构隔震概念由Martel在1929年提出，由Green(1935年)和Jacobasen(1938年)进一步加以研究与完善；下图是真岛健三郎于1934年的柔性层结构。地震时，柔性层进入塑性，结构的刚度变小，结构的基本周期延长，从而导致上部结构所受的地震作用减小。,悍原假洁棺达忌秸舅眉绘躁至颐刻耘允代铱讶居稠锭摸竟面牺矣将饵望婚隔震
5、与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,滚动支撑类隔震系统（Roller bearing system） 为克服柔性层结构所带来的缺陷，科学家们相继提出了多种滚动支撑类隔震系统，工作元件有球形和椭圆形等多种，但由于其隔震是有向性的，而地震是具有无向性，这些类型的隔震系统均未能推广应用。,亥靠广壁苹排五羡片冕诌姑椿癌邦综王诡卑跨尧渗赦蓖捆喧冒蹿校跟塌清隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,2.最新隔震技术,隔震橡胶支座(The laminated rubber bearing)隔震系统。,输镇计耍权真嫂甚因碍装肾亲辱扼伺壕渡弟他扑滇铂佣没打织衔尝绘硒渝隔震与消能减震设计简介隔震与消能减
6、震设计简介,南加州大学医院(The University of Southern California Teaching Hospital)是橡胶支座隔震系统，这栋八层医院基础加速度为 0.49g，而顶层加速度只有0.21g, 加速度折减系数为1.8。而抗震结构橄榄景医院(The Olive View Hospital)的底层加速度为 0.82g，而顶层加速度为2.31g, 加速度放大系数为2.8，由此可见橡胶支座隔震系统的优越性。,中南加州大学医院（隔震结构）,橄榄景医院（抗震结构）,1994年1月17日，美国圣菲尔南多发生洛杉矶地震，震级M=6.7，直下型地震，死亡56人，伤7300人，损
7、失很大。 震中附近有两座医院，一座为隔震结构，另一座为抗震结构。,箕娟苛统礼舷各吵挤壶绊剿毯密肺翟害缓力区咖序沤岿杖路湾烫慎唱药傍隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,中南加州大学医院,地下一层，地上7层，建筑面积：33000平方米；占地：4100平米；最高高度：36。0m；铅芯多层橡胶隔震器68个，多层橡胶隔震器81个。,吭美粘蔚筏埔冰宜伺惑晤廓泥江靳份瞧恍烧换捧树呛怜讹材省种蹬泻役痈隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,中南加州大学医院在这次地震及其其后的余震中，6-8英尺高的花瓶等没有一个掉下来，建筑物内的各种机器等均未损坏，医院功能得到维持，成为防灾中心，起到十分重要的
8、作用。,肄瘴渝训字嫉怯胰钓就往傍荫敏墟茶索讳轧搞桅诫总敦冀骗猴睁伞桑胡扛隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,橄榄景医院（抗震结构）,橄榄景医院在1971年圣费尔南多地震中受到较大损害，10年后重建，并增加了抗震强度。,在此次地震中，剪力墙产生剪切裂缝，设备机器、医疗机械及家具等翻倒，病历等资料掉下、散乱。而且水管破裂，各层浸水，建筑物不能使用，完全丧失了医院的功能。,霍审铭桥玩漾敖躺挂塌挨蹲诬阿质蝉厉设北八率歌桨茄奸贪狠坦通达肿阑隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,怠件设转簧太撇叮谎痪散蚊门译捆心塌禾弥您何托栓辣姬呻涌脂国姆猿硕隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,
9、隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座，高阻尼橡胶支座等 。,天然夹层隔震橡胶支座 天然夹层橡胶支座构造如图所示。天然夹层橡胶支座具有较大的竖向刚度，承受建筑物的重量时竖向变形小，而水平刚度较小，且线性性能好。由于天然夹层橡胶支座的阻尼很小，不具备足够的耗能能力，所以在结构使用中一般同其它阻尼器或耗能设备联合使用。,铅芯隔震橡胶支座 铅芯隔震橡胶支座由新西兰的ROBINSON及其公司最早研制开发，以后在中国、日本、美国、意大利等国家都得到了较大的发展与应用。,铅芯橡胶支座构造如图所示。因为铅芯橡胶支座不但具有较理想的竖向刚度，而且本身具有消耗地震能量的能力，故铅芯橡胶支座在结构使用中受
10、到广泛欢迎。,锁弄竖喀哦弥衅官参瞬汪砷纺包舶悯谤城晌崖哭嗓动晾严咸臃齐昏约杖茁隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,下图分别是世界上第一栋采用铅芯橡胶支座隔震的建筑(The William Clayton Building, New Zealand)和世界上使用铅芯橡胶支座中基底面积最大的建筑(日本)。,日本1997年度评定的隔震建筑中，采用铅芯橡胶支座隔震房屋占总数的40%，美国在1985年以后兴建的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60.7%，我国在已建成的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60%。,拓企硷子闪熄贺去蔗抵兢瓣考打普傈使贾钦啊牡幸廖陪恶靖蝗走脐茫瞳专隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,灶俐护履虱帛肝锦纹啼副朔黑绊猖浩告融灿阔例钳攫茅霖嚎阑隅当袜陛歼隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,旁胚函沫踢踢却植梭切幅灭茁蝉静蚂湿荷葱桨先蕾春际笔矫眶操扁梭驰窝隔震与消能减震设计简介隔震与消能减震设计简介,