减隔震技术在高烈度抗震设防区的应用研究

减隔震技术在高烈度抗震设防区的应用研究
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摘要:中国幅员辽阔,地质地貌条件复杂。我国历史上,历史记录中记载了许多严重地震,这些地震灾害给人民造成了严重损失。建国后,唐山大地震、汶川大地震、梁山大地震等重大地震灾害不仅给居民的生命财产造成了严重破坏,也给当地社会经济发展造成了毁灭性打击,多年来人们的辛勤劳动遭到破坏。在地震灾区评估过程中,调查人员发现,上述地震灾区大部分受损建筑物没有采取适当的防震措施,甚至一些旧建筑物也没有达到当地抗震设计要求。
关键词:高烈度;抗震设防区;减隔震;设计
引言
我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间,因此地震断裂带充分发育,我国的多次强震中,导致了大量的人员伤亡和经济损失。我们的高烈度抗震设防区分布广泛,主要集中在西南、西北和中部地区。在此种程度上,需要最大限度地提升高烈度抗震设防区建筑的安全性及抗震性能,现阶段当中,我国减隔震技术得到了广泛的应用和推广,尤其是隔震技
术。我国的隔震技术集中在单独应用的方面,对于隔震层外设置出对应的减震装置和隔振支座来实现混合应用。在技术不断发展的今天,需要对减隔震技术不断创新和提升。
无人机机巢1、减隔震技术的实际内涵
在进一步分析该技术的应用现状之前,有关人员应首先对该技术的设备类型进行详细分析和识别。只有这样,隔震技术的后期应用才能科学地进行。建筑结构抗震设计的传统概念及其所有机制主要基于桥梁结构和构件本身的强度。这种情况会使地震中形成的能量和地震力直接从地面转移到建筑结构上,从而使建筑结构也受到更大的地震冲击力的影响。为了有效避免地震灾害对国内建筑结构的实际影响,大量技术人员开发了抗震隔离技术。地震隔震技术主要是指为尽可能将建筑结构或构件与地震震动和可能造成破坏的支撑运动分离开来而开发的隔震装置,这大大降低了传递到上部机构的地震力和能量,是地震隔震技术的基本原理。其中,如果满足了建筑物正常使用的要求,这种分离或脱钩可以通过增加系统的灵活性和提供适当的阻尼来实现这一目标。因此,本工程采用的隔震方法本质上是建筑结构控制的方法之一,在各个方面都属于被动控制技术。隔震技术的应用将对实际建筑结构的稳定性起很大作用,不仅可以提高建筑结构的抗震性能,而且可以降低实际工程
的成本。在强震区横向穿越等特殊情况下,该技术的应用往往成为解决实际建筑结构抗震问题的有效措施之一。总而言之,我们应该高度重视隔震技术。手结构图
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防尘接线盒2、减震技术的局限性
与隔震技术相比,阻尼技术可以降低地震时的振动能力,安全指数的弱值根据阻尼技术的不同而有30%到50%的差异。能源铅产品布局将占用空间,在一定程度上影响建筑的美学和功能;(例如,配备能源铅和减震产品的梁和柱应该加强(这也增加了部分建筑费用),增加了水池,影响了照明,装饰时不能拆墙等。);部分能源铅制品(粘性阻尼器)的寿命为30年,与50年建筑物寿命不符,需要在以后更换;消能铅制品布置在建筑物的薄弱节点上,分布分散,使得检查工作比较麻烦。(一般来说,防震建筑的1/3 ~ 1/2层配备有能量铅制品)。
3、减隔震组合结构分析方法
在对减隔震组合结构方法分析过程当中,可以利用分离式的设计方式,将其隔震结构分为隔震层的下部结构、隔震层以及隔震层的上部结构进行分层设计。对于上部结构,主要借
助于减震系数的概念,来实现对隔震结构的减震效率做出评价,根据此基础,来实现地震反应谱的调整。在减隔震组合结构的减震系数计算方法当中,需要结合其整体分析法来进行计算,在计算方式方面,可以应用叠加分析法的方式来进行计算减震系数,对于上部结构的设计来说,可以采用整体分析法来实现对结构整体减震效率进行复核、验算,保证结构的安全性。叠加分析法,基于叠加原理的基础,来实现对减隔震组合体系的划分,可以将其划分为纯框架结构与单独隔震结构,按照其《抗规》的规定来进行计算减震系数。在此基础上,对于上部结构本身的地震波峰值输入方面可以进行加速,利用此种方式来有效实现对上部减震结构粘滞阻尼支撑减震效率的分析。针对隔震分析,可以借助于上文提到的7组地震波来对2种结构进行设防地震作用的分析,在其分析的过程当中,可以借助于ETABS有限元分析软件。针对高烈度地震作用力下的层剪力分布情况,可以通过隔震层的增设来减小上部结构的各层剪力,实现对隔震体系的隔震效率的良好体现。在减震分析方面,利用相同的地震波,来实现对纯框架结构和上部减震结构相同的情况下进行防地震分析,可以得出,其上部结构进行增设粘滞阻尼支撑后,其耗能作用相对良好。可以看出上部结构进行粘滞阻尼支撑增设之后,其X、Y向各层层间的变形分别减少了14%、17%,在结构方面具有良好的抗震性能。在整体分析法的过程当中,需要对上部减震体系和隔震体
系之间产生的相互作用进行分析,以此来和叠加分析法进行对比。对于罕遇地震作用下的结构响应分析方面,在借助于纤维模型理论的弹塑性分析软件PERFORM-3DV5的基础上进行分析,对于框架梁的塑性铰可以采用M铰进行模拟,其框架柱塑性铰可以采用P-M铰进行模拟,对于橡胶隔震支座来说,可以利用iso-lator单元进行模拟,对于阻尼器可以借助于Maxwell的模型来进行分析,对于分析的过程可以利用积分法进行迭代分析。最后对于减隔震组合的结构设计流程来说,根据以上得出的结论,利用叠加分析法来对其进行设计分析,在设计的过程当中,需要注意的是根据实际情况制定出合理的隔震目标和减震目标。在分析的过程当中,需要对隔震与减震作用考虑,同时还需要按照反应谱初步设计,对于减隔震的组合体系设计来说,需要进行隔震层的设计,还需要对上部结构减震体系进行科学设计。利用叠加分析法的过程当中,还需要对时程进行分析,保证减震系数计算之后验算其隔震效率的达标状态。对上部的减震结构进行时程分析的过程当中,可以进行输入减震系数来计算出其地震波的加速度峰值,从而保证上部减震效率达到预期目标的状态。在验算减隔震组合结构过程当中,需要实现对罕遇地震下的性能进行最大限度的分析,其中需要考虑到隔震层极限变形、隔震支座短期面压等多个方面的因素影响。
结束语
综上所述,对于高烈度的抗震设防区建筑来说,需要借助于隔振和上部结构粘滞阻尼支撑的减隔震组合技术来实现有效抗震。此种类型的减隔震组合对于上部结构的抗振作用可以起到有效的减少,与此同时上部结构可以保持基本的弹性,使得结构抗震性能得到有效提升。在对于此类的减隔震组合结构当中,需要使用叠加分析的方式,叠加分析方式可以适用于减隔震组合结构的设计部分。对于设计来说,需要根据其整体的分析来实现对减震效率的复核检验。在这个过程当中,也可以借助于叠加分析方式来对新型的减隔震组合提供设计依据,以此来增加减隔震组合的功能。
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