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隔震技术概述
摘要:阐述了隔震技术的基本原理及主要的方法;然后又介绍了隔震技术的发展,从隔振系统,高层隔震,隔震软件,规范规程等几个方面来介绍目前的研究情况;最后,提出了隔震技术未来的研究方向。
关键词:隔震技术;发展;研究现状;
中图分类号:TU856 文献标识码:A
1 前言
地震是严重的自然灾害之一。20世纪90年代发生在一些发达国家的地震表明,虽然地震时建筑物没有倒塌,但是因建筑内设备及仪器等的破坏,所造成的损失却是十分巨大的。因此,传统的结构抗震设计的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,已经不是一种完善的抗震设计理念,而采用建筑结构隔震技术,在大震下结构不损坏或者仅有轻微损坏,从而保证罕遇地震发生时人员、设备、仪器的安全,符合现阶段的基于性能的抗震设计思想,有良好的发展和应用前景。随着科学技术的不断发展,隔震和耗能减震技术的研究与应用逐渐成熟起来并在国内外得到了应用[1]- [2]。
2隔震技术介绍

隔震就是隔离地震对建筑结构的作用。通过在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递。通过隔震体系隔离地震波向上部结构的输入, 隔震层的水平向大变形运动消耗掉大部分地震,延长结构基本周期, 降低建筑物地震反应,使结构加速度反应减小, 让隔震系统承担地震能,起到减震作用。达到预期的防震要求,使建筑物的安全得到可靠的保证。

常见的隔震系统包括橡胶支座隔震系统、滑移支座隔震系统、悬吊基础隔震、螺旋钢弹簧隔震和摆动隔震系统,以及近年发展的混合控制隔震系统等[3]。

其基本原理为:延长结构的基本自振周期,远离场地卓越周期,使结构基频处于地震能量高的频段之外, 从而有效的降低建筑物的地震反应; 适度增大叠层钢板橡胶垫的阻尼,以更多的吸收传入结构的地震能量.
在常见的隔震系统中,叠层橡胶支座隔震体系应用相对较为广泛,而该系统又包括普通夹层橡胶垫支座、高阻尼橡胶垫支座、铅芯夹层橡胶垫支座以及其他类型夹层橡胶垫支座。

摩擦滑移技术是通过滑移或滚动隔震层,允许建筑物在发生地震时相对于地面做整体水平滑动,从而限制地震作用向上部结构的传递,并通过摩擦耗能消耗地震能量,从而达到隔离地震的目的。其基本原理为:当结构受到较小的地面激励时,摩擦力阻止上部结构滑动, 使建筑物保持稳定;当地面激励超过某一限值时,隔震层地震作用将超过摩擦力,滑动面开始滑移,发挥隔震作用。这时即使地面激励再增大传入上部结构的地震作用也不会随之增大[4]。

复合隔震技术是一种可以克服单纯橡胶垫或摩擦滑移隔震等隔震技术的某些缺点并兼容其优点的隔震方案,其基本原理是综合利用两种或两种以上的隔震机制或耗能机制,取长补短,并通过参数的合理优化配置来得到更好的隔震效果。

摩擦摆式系统是一种有效的干摩擦滑移隔震体系,具有较强的、耗能机制和良好的稳定性。该系统可作为斜拉桥立柱减震器和建筑结构底部隔震器,也可与结构顶部形成组合控制系统以对电视塔等高耸结构施加进一步控制[5]。

其他一些应用较广的隔震技术