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基础隔震的概念与优越性

2017-04-25 14:29:58来源: 作者:xdnet

    基础隔震是指在建筑物底部与基础之间设置水平“柔性”隔震系统,把建筑物与基础隔离开来,减少地面运动能量向建筑物上部传递,延长结构基本周期,降低建筑物上部的地震反应,使结构加速度反应减少,让隔震系统承担地震能,起到减震的作用,以实现地震发生时建筑物不损坏或只发生较轻微破坏的目标,从而保证建筑物内人员、设备的安全和装修的完好。

    当遇到小地震和阵风作用时,基础隔震装置具有足够的水平刚度,使结构物基本保持不动;当遇到中大地震作用时,隔震系统在地震作用下产生水平变形,同时吸收大量地震能量,有效地把地震动能隔开,使上部结构的地震反应明显减小;当遇到大地震作用时,隔震系统的“限位阻尼系统”限制了结构的过大位移,保证结构“大震不倒并可修”,从而达到抗震设防的目的。

    结构隔震体系与一般抗震结构体系相比,具有“小刚度,大阻尼”的特点。小刚度就是隔震层与上部结构相比很柔,延长了建筑结构的基本自振周期,远离了地震的卓越周期,从而有效地降低结构的地震反应。小刚度并不是隔震层无线的柔,它有一定下限,能够抵抗风荷载或轻微地震作用,使上部结构满足正常使用要求。大阻尼是指隔震层具有较大的耗能能力,防止隔震结构产生很大变形。

    隔震体系基本特征总结如下:

    1)水平具有可变的刚度。在风荷载和较小地震作用时,隔震系统具有足够的水平刚度使上部结构相对于地面保持不动;在中强地震发生时,隔震层发生较大变形,耗散了地震的绝大部分能量,而上部结构相对于地面只有少许整体平动,处于基本弹性状态。

    2)水平具有自动复位能力。在地震发生后,隔震结构体系自动回复到初始状态,满足正常使用要求。

    3)适当调整阻尼,使隔震层的位移控制在设计范围内。

    结构隔震体系与传统的抗震结构体系相比,具有以下的优越性:

    1)明显有效地减轻结构的地震反应,能非常有效地保护结构物及内部设备在强地震冲击下免遭毁坏。

    2)提高了地震时结构的安全性,防止结构内部物品的振动、移动、翻倒,保持机械、器具的功能。

    3)抗震措施简单。抗震设计从考虑整个结构物的复杂的、不明确的抗震计算及措施转变为主要考虑隔振层设计,简单明了,设计和施工大大简化。

    4)震后无须修复。地震后,只对隔振装置进行必要的检查,无须考虑建筑结构物本身的修复。地震后可很快恢复正常生活或生产,能带来明显的社会和经济效益。

    5)上部结构的建筑设计限制减小,设计的自由度增大,布置灵活。

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