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建筑减隔震技术范文1
关键词：隔震 橡胶支座 经济
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
地震是我们在建造建筑物时永远不可避免的一个重要考虑因素，我国处于世界上两大火山地震带――环太平洋火山地震带和欧亚火山地震带之间，受太平洋板块印度洋板块以及欧亚板块的挤压，地震断裂带十分活跃。20世纪以来发生6级以上地震近800多次，遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外的所有省市自治区直辖市。地震活动频率高、震源浅、强度大、分布广，是一个震害非常严重的国家。1900年有记录以来，我国死于地震的人数达到55万之多，占同期世界死于地震总人口的53％，地震成灾面积达到30多万平方公里，房屋倒塌近700万间。尤其是近期发生的汶川大地震使举国震惊，我们清楚地见识到了地震的威力，大片房屋倒塌，大量的人员伤亡使我们迫切地意识到发展新型抵抗地震灾害的新方法和新技术的重要性。
传统的抗震方法，主要是针对建筑物的结构，通过合理的设计，保证建筑物在规定的烈度范围内不发生破坏，这是一种刚性抗震结构，其地震反应是放大晃动型，容易发生脆性破坏。而隔震技术是将过去的硬抗技术改为软抗,是在建筑物底部和基础顶部之间安放适当的缓冲物，使建筑物在受到地震波作用后的加速度反应大大减弱，同时让建筑物的位移主要由隔震系统承担，从而使建筑物在地震中产生的变形非常小，以达到防护目的。一般来说，基础隔震结构的地震反应只是抗震结构的1／4～1／12，大大提高了结构的安全度。通过这种以柔克刚的方法可以使建筑物在地震中受到较小的伤害。
二、隔震技术的发展经过了早期的萌芽阶段与现代的发展阶段
（一）基础隔震技术的早期阶段
基础隔震概念最早是由日本学者合浩藏于1881年提出的，认为先在地基上纵横交错放置几层圆木，圆木上做混凝土基础，再在混凝土基础上盖房，以削弱地震传递的能量。
1909年，美国的J.A.卡兰特伦茨提出了另外一种隔震方案，即在基础与上部建筑物之间铺一层滑石或云母，这样地震时建筑物会发生滑动，以达到隔离地震的目的；
1921年，美国工程师F．L．莱特在设计日本东京帝国饭店时，有意用密集的短桩穿过表层硬土，直接插到软泥土层底部，利用软泥土层作为隔震层。1923年关东大地震发生，附近同类建筑毁坏严重，但这个建筑却保持完好；
1924年，日本的鬼头健三郎提出了在建筑物的柱脚与基础之间插入轴承的隔震方案。1927年，日本的中村太郎论述了加装阻尼器吸能装置，在隔震理论方面进行了有益的探索。
在这一阶段，虽然有了清晰的隔震概念和一定的隔震理论基础，但限于当时的水平与条件，基础隔震技术的应用未被很好地研究与开发。
（二）基础隔震的现代阶段
随着地震工程理论的逐步建立以及实际地震对结构工程的进一步考验，特别是近二三十年来，由于采用大量的强震记录仪对地震进行观测，使人们较快地积累了有关隔震及非隔震结构工作性能的定量化经验，从而对早期提出的一些隔震方法进行了淘汰与升华。其中叠层橡胶垫基础隔震体系被认为是隔震技术迈向实用化最卓有成效的体系。
1984年新西兰建造了世界上第一幢以铅芯叠层橡胶垫作为隔震元件的4层建筑物；1985年美国建成第一座4层的叠层橡胶垫隔震大楼加州•圣丁司法事务中心；1986年日本又建成一幢5层高技术中心楼，采用铅芯橡胶垫。目前，世界上大约有30多个国家在开展这方面的研究，这项技术已被应用在桥梁、建筑，甚至是核设施上。截止目前，世界上大约已建成了3100多幢基础隔震建筑。
常见的隔震技术有叠层橡胶支座技术、砂垫层隔震技术、石墨垫层隔震、摩擦滑移支座隔震及橡胶隔震支座与摩擦滑移支座联合隔震。这其中发展较为迅速的是叠层橡胶垫支座隔震技术。
隔震橡胶支座是由一层钢板一层橡胶层层叠合而成，并经过加工使其紧密地连接在一起的。首先，隔震支座有高的竖向承载能力和较小压缩的变形，可以保证建筑物的安全；此外叠层橡胶垫支座还有很大的水平方向的变形能力，在地震作用下可以隔离水平方向上的地震分量；第三隔震橡胶支座具有弹性复原特性，地震后可以使建筑物自动恢复原位。采用隔震橡胶垫支座的建筑物，设防目标一般可以增加一个等级，传统抗震建筑的设防目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，而设计合理的基础隔震建筑可以做到“小震不坏，中震不坏或轻度破坏，大震不失去功能”
目前，我国叠层橡胶垫基础隔震体系发展迅速，已经用在各种类型的建筑中，但是高层建筑与低多层建筑相比还有其一些本身的特点。首先，高层隔震建筑的上层结构不能满足刚体假定，高阵型反应分量的影响不可以忽视，不能以结构第一阵型为主确定上部结构反应；二是由于高层超高层建筑的水平地震力产生的倾覆力矩较大，在较大强风和地震力的作用下隔震支座中可能会有拉应力产生如何避免隔震支座中拉应力的产生成为一个重大问题，第三是高层超高层建筑的自振周期都比较长，所以必须进一步延长高层和超高层建筑的基本周期，已达到更好的效果，低弹性、大变形支座的开发在强震和强风地区有很好的研究前景。
三、隔震技术在低层和多层建筑中的应用
对于低层和多层建筑，由于其主要是砖砌体结构体系，由于砖砌体的材料脆性性质，其整体性极差，以及砌筑质量的高离散型，其抗震性能较差，历次震害统计中表明，砌体结构受到的地震破坏最为严重，目前，在设计使用中，多层楼房局部跃层、错层越来越多，沿街大多出现底框建筑，抗震性能极差，居民装修使结构的损害较大，在地震来临时其抗震性能令人担忧。从下表中我们可以看到隔震技术主要应用于低层和多层建筑中。
序号 地点 层数 结构类型 建成时间 高度
1 汕头 8 R.C框架 1993 27
2 西昌 6 砌体混合 1994 17
3 澄海 8 R.C框架 1995 26
4 广州 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
隔震在我国部分地区住宅中的应用
近20年来，基础隔震技术在工程中得到广泛的应用。据不完全统计，到2003年仅日本就已经建成1300多栋隔震建筑，我国到现在也建设了300多栋隔震建筑，与传统抗震建筑相比，采用隔震技术的建筑物的安全性和减震效果在几次地震中得到检验隔震建筑的最大水平加速度仅为传统抗震结构的1/3～1/5。
从技术方面来讲，隔震技术的研究在抗震技术的发展过程中发展较早，目前，已经相当成熟，包括中国在内的世界上许多国家都已经制订了隔震建筑设计的规范和相关标准。但是，从工程普及角度讲还远远不够。
首先是经济方面的考虑，在工程抗震界，以往的研究大多集中于抗震理论和设计方法的研究，而对具体的经济指标的评价做的不够，这样往往导致研究与实际工程脱节，使得大部分的人认为采用隔震体系会导致建筑物的工程造价大大提高，其实正好相反，采用隔震技术建造的房屋从长远角度讲会使建筑物的成本下降。
同非隔震建筑相比，基础隔震建筑在技术经济方面有了一些变化。
第一，在结构造价方面，增加的部分有隔震部分的设计费用；隔震构件的费用；隔震层上增加一层楼面的费用；隔震层引起的工程量的增加费用。但是由于利用了隔震技术使得基础费用降低，由于隔震技术使得上部结构的抗震设防目标增加了一个等级，使得墙体变薄，结构构件使用上也变少，带来了一定的费用降低。
第二，由于现在主要使用的是叠层橡胶垫基础隔震技术，而橡胶是一种极易老化的材料，一般的使用寿命最多达到60年，所以使用基础隔震技术相应的增加了维护和拆除的费用。
第三，由于隔震技术使得上部结构墙体变薄，相应的带来的效果就是使用面积的增大。
第四，采用隔震技术一般可以使建筑物的高度增加一层，这样就可以带来很可观的经济效益。
第五，我们分析建筑的经济效益时不仅仅要分析表面上看得着的经济问题，还要研究其隐含的经济问题。隔震技术能够降低房屋的地震作用，使房屋在地震中不易破坏。同时也能减少地震所引起的火灾等次生灾害，城市瘫痪、社会长期不安等，尤其是人员伤亡（据统计，在地震中所导致的人员伤亡90都是由于房屋倒塌造成的），而隔震技术能很好地减少这些次生灾害。
再次，是基础隔震技术对技术要求相当的严格，就拿叠层橡胶垫基础隔震支座来说：（一）叠层橡胶垫基础隔震体系的动力特性不仅随着结构体系的不同而变化，而且与安放位置的不同也发生变化，因此，在设计时不但要进行相应的概念设计，而且要从多个角度进行动力分析，合理、准确地把握动力响应才能保证做出准确安全的设计。（二）在隔震结构中要真正做到基础与上部结构隔离，还需要进行一些关键部位的构造处理。如低层楼梯与主体结构的隔离处理；上下水、煤气、供暖及配电管道穿越隔震层时的柔化处理。有一方面处理不当，都会使结构在地震中遭到巨大的损失。（三）除此之外，叠层橡胶垫基础隔震层对施工的要求是比较严格的，隔震层的位移不能受任何原因的干扰和约束，施工时不能损伤隔震器及其附件，并要求隔震器的安装要有较高的水平度以保证在受到地震作用时能够完成复位。
四、结论
综合分析可以知道，基础隔震建筑大大降低地震灾害，由于上部地震作用减少，结构跨度、进深可增大，结构构件减小使得房屋的使用面积增大，虽然房屋的建设费用增加了一些，但与所带来的经济效益相比，较少的增加了结构造价，较大地增加了经济效益。综合经济和社会效益，尤其是在降低社会损失方面，其效果更加明显。有专家从广州、太原、西昌等地隔震技术建造的房屋进行经济评估后得知，隔震房屋比传统抗震房屋节省土建造价为：7度减少1%～3%，8度减少5%～15%，9度减少10%～20%。特别是在高烈度区，采用隔震技术可以比采用原来的隔震技术在原有基础上多建造1到2层，土地更加节约，带来了更好的经济效益。
隔震建筑与传统的抗震建筑相比，不论是在减小地震灾害还是在经济方面都有其较大的优势，故隔震建筑是未来建筑控震的发展趋势，随着技术的发展，现在存在于隔震建筑中的一些难点如叠层橡胶垫基础隔震技术在高层建筑中遇到的如拉应力的处理，以及高寿命橡胶的研究都是现在研究的热点。
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建筑减隔震技术范文2
关键词：住宅建筑,隔震技术 , 措施,现状,应用
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
中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：
地震是最具破坏力的自然灾害之一。如何能更有效的减轻震害，提高建筑物的安全性就显得尤为重要。一直以来我们在进行建筑结构设计的时候都以抗震为主，通过相应的构造措施和抗震设计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。但这一能量耗散过程必然导致结构的损伤、破坏，甚至倒塌。这种“硬碰硬”似的较量面对无情的大自然总是显得那么不自量力，而且由于建筑物的使用功能以及造价等诸多因素的限制，使得在加强结构本身抗震能力方面的空间已经非常狭小，那么有没有更好的方法来减轻震害，保障建筑物的安全，更有效的保护人民的财产安全呢? 各国地震工程学家一直在寻求新的结构抗震设计途径，隔震、减震与振动控制体系应运而生。建筑物和地球应该是和谐的，而不是对抗的。中国有句古话叫“以柔克刚”，隔震技术正是遵循着这样的思路，完全有别于传统的抗震设计理念，利用一些特殊的装置来把建筑物和地震隔开，使得建筑本身的结构一直保持安全有效的工作。
一、隔震结构设计概述
1、传统建筑的结构概念
传统建筑常用的结构材料为钢材、混凝土、木材等，设计足够的强度和韧性用以抵抗地震所带来的破坏力，这虽然可以消除大部分地震的破坏能量，但是当地震能量强度大到一定程度的时候，仍会对非结构构件的墙，甚至是结构体造成破坏。
2、隔震建筑的概念
隔震和消能是提高建筑物体耐震抗震的两大途径。消能是利用形变或是可破坏的斜撑杆或是可恢复的阻尼器，将建筑物的震动周期拉长，阻尼比增加，最后达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决因地震造成的建筑物楼层间变位造成的墙面破裂、斜撑破坏等问题。而隔震是利用隔震器将地震时所产生的建筑物摆动转换成建筑物对地面的横向位移，地震的能力由隔振器吸收。这样的隔震建筑很大程度的降低了因地震给建筑物带来的扭曲、弯曲变形，降低建筑物摇摆度，从而降低了地震对建筑物构造和设备的破坏。隔震结构就是利用这样的原理，在建筑物基础结构和上部结构之间设置带有阻尼器和隔震支座等隔震装置的隔震层。
3、隔震结构的性能和效果
美国北岭地震(1994)中的南加利福尼亚大学医院，兵库县南部地震(1995)中的WEST大楼等隔震结构的强震观测记录，证实了地震时上部结构产生的水平加速度在地表加速度的1/3 以下。传统结构中上部结构的加速度反应是地表加速度的2-3 倍，因此隔震建筑内部的摇晃程度与传统的建筑相比，大约要小一个数量级。隔震建筑上部结构产生的竖向地震动同一般建筑物一样有若干增幅，但水平地震反应变得很小，极大地增强了建筑物内部的安全性。
二、建筑安装隔震技术措施
地震对建筑物的破坏作用，是由于地面运动激发建筑物强烈振动所造成的，也就是说，破坏的能量来自地面，通过基础向上部结构传递。人们总结地震经验发现，地震时结构底部的有限滑动能大幅度地减轻上部结构的破坏程度，因此在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置隔震层,利用软弱隔震层的大变形来减少地震能量的输入，减少地震地面运动对上部结构的影响（隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右）,从根本上减少地震对人身安全、建筑物及其室内重要设备的破坏，以达到防震的目的。隔震措施主要包括基础隔震和层间隔震。基于可动概念的基础隔震方案主要有以下几种：
1、软垫式隔震
软垫式隔震是在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶块隔震装置，使整个房屋坐落在软垫上。与传统结构相比，在结构底部设置软垫式隔震装置的楼房在遭遇地震时，楼房底面和地面之间产生相对水平位移，房屋自振周期加长，主要变形都发生在软垫处，上部结构层间侧移变得很小，从而保护结构免遭破坏。
2、滑移式隔震
滑移隔震体系是指在上部结构和建筑物基础之间设置一个滑移面，并在滑移面上使用摩擦系数较小的摩擦材料（钢珠、石墨等），允许建筑物在发生地震时相对基础作整体水平滑动，使结构与基础解锁，起到隔离地面运动的作用。同时建筑物在滑动过程中通过摩擦耗散了地震能量，有效限制能量向上传递和向下反馈，从而达到减震的效果。
3、摆动式隔震
摆动式隔震是将基础支撑在可摆动的短柱群或桩基上，或者将基础设计成底部呈球状的整体，并在基础侧面采用圆形弹簧作为阻尼器[3]。在地震作用下，基础可产生一定的倾向和摆动，即以低的刚度控制结构的反应，延长自振周期，从而减轻地震作用。此种摆动隔震方式实际上是柔性底层概念的改进和引伸。
4、悬吊式隔震
建筑减隔震技术范文3
关键词：高层建筑；结构设计；隔震
建筑的诞生之初就被认为是技术与审美融合的产物。这就意味着一个好的建筑，它必经得起适用性、经济性与美观性这三重考验。而伴随着高层建筑在我国的迅速发展和建筑高度的不断增加，高层建筑的安全性，坚固耐用性亦成为人们所追求的目标。
一、高层建筑的结构与设计理念
现代的高层建筑变得越来越纤细，产生更大侧移的可能性比以往大体积的多层高楼要大。建筑愈高，自然界所产生的重力荷载、风荷载和地震荷载的影响愈大。正因为如此，抵消这些荷载的结构作用成为高层建筑设计的一个重要方面。高层建筑对侧向荷载的动力反应，可以通过改进结构系统以及选择有效建筑形式的措施加以控制。因此，高层建筑的形式在很大程度上和结构的有效性有关，这也就决定了建筑的经济性。建筑的结构性能可以定义为建筑承受荷载以及抵抗侧移的能力，同时也决定着建筑各体量的组成。
从表象层面看，建筑表现为空间方面的概念的形式是表现总体环境的。对于某个建筑物最初方案设计.建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。但是，关于空间形式的整体设想，也要求建筑师必须考虑建筑形式中有关荷载与抗力之间关系的某些准则.即结构概念。所以，在进行高层建筑设计时，建筑师的基本任务是；一方面要与结构工程师及其他工程技术人员协调合作，另一方面要根据建筑功能要求、建筑立意，场地情况、外力特征，施工条件及效率等因素，寻找出最经济、合理、美观的建筑方案。
二、房屋基础隔震技术的基本原理
房屋基础隔震技术的基本原理就是在房屋的上部结构同地基之间实现柔性连接，一般是在上下结构的中间增加水平刚度低且具有适当的隔震和增加结构系统的柔性，使上部结构得以同可能造成破坏的地面运动分离，以达到降低房屋上部结构的地震能量加速，且提高房屋对于地震的抵抗能力的目的。可以说基础隔震技术通过“以柔克刚”的方式使得房屋的抗震性能大大提高。当地震破坏程度较小时，“隔震装置的初始刚度足以使房屋屹立不动”，在遇到破坏性大的地震时这种设计就可以保持房屋的基本结构让房屋不至完全倒塌。
三、房屋基础隔震设计的优越性
1.抗震能力。基础隔震技术能让房屋的整体结构得到有效的保护，同时也因结构的震动得以保持在较为轻微的水品内而让房屋的内部设施。同时在地震时，应用了基础抗震设计的房屋能够保持上部结构的弹性工作状态的正常运作，这可以给某些重要的建筑物以可靠的保护。
2.节约成本。首先，房屋基础隔震可以有效的保护房屋内部的浮放设备，防止内部物品的破损，减少了受灾群众的经济损失和次生灾害的发生。其次，抗震措施简单明了，隔震设计仅考虑隔震装置，“这样就可以把设计、试验、制造的注意力集中到这些构件上”因此建筑结构的设计与施工得以简化。最后，地震后无需对隔震建筑进行过多的维修。
四、高层建筑结构设计的特殊性
1.水平荷载成为决定因素。一方面。因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续粱弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整。另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
五、高层基础隔震系统组成
基础隔震建筑体系通过在建筑物的基础和上部结构之间设置隔震层，将建筑物分为上部结构、隔震层和下部结构3部分。地震能量经由下部分结构传到隔震层，大部分被隔震层的隔震装置吸收，仅有少部分传到上部结构，从而大大减轻地震作用，提高隔震建筑的安全性。经过人们不断的探索，如今基础隔震技术已经系统化、实用化，它包括摩擦滑移系统，叠层橡胶支座系统、摩擦摆系统等。目前工程最常用的是叠层像胶支座隔震系统。这种隔震系统.性能稳定可靠，采用专门的叠层橡胶支座作为隔震元件，该支座是由一层层的薄钢板和橡胶相互盛置，经过专门的硫化工艺粘合而成，其结构、配方、工艺需要特殊的设计，属于一种橡胶厚制品。目前常用的橡胶隔震支座有：天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等。
六、房屋基础隔震设计的应用方法
1.现阶段常用的隔震装置有：加铅芯的多层橡胶支座、橡胶隔震支座、摩擦滑动层隔震装置、阻尼器。这些隔震装置都各有其优缺点，具体什么选择还得按照房屋的总体设计需要来，但总的来讲要想隔震装置在地震中发挥作用，保证房屋整体的抗震性能和安全性，就必须就有适当的阻尼及消能能力基础隔震装置必须具有一定的阻尼、消能能力和竖向承载能力。
2.基础设计要点。当我们进行抗震设计的基础设计时可以不考虑隔震产生的减震效果，只需按原设防烈度着手设计即可。
3.隔震层设计要点。隔震层能在地震中起到应有作用是设计的根本，因而就必须确保整体隔震结构得以协调工作，这样一来我们在将具有合适刚度的梁板体系安排在隔震结构的项部的同时要做到让该层隔震装置的两种负荷——永久、可变负荷的“竖向平均压应力限值不超过相关规范规定，且在罕遇地震下不出现拉应力。”还有一点需要我们注意，就是虽然在前面已经列出了防烈度的相应系数，但是考虑到在遇到竖向地震是隔震层的相对无力，在上部结构设计是我们有必要把水平向换算烈度提高。基础隔震设计不是单靠哪一个部分就能够完成的，要想使得隔震设计的性能得到良好的发挥，就必须保证设计的每个部分都不能脱节，要重视连接点的重要性，从全局出发着手设计。
建筑减隔震技术范文4
关键词：高层建筑；建筑结构；基础隔震技术
在建筑行业中，其经济效益与市场竞争力的提高与建筑的经济性、适用性及美观性有着十分重要的关系。也就是说，一个好的建筑能够在很大程度上使人们的需求得以满足的同时，还能够使建筑行业的整体实力得以增强。随着高层建筑的不断发展，建筑的高度不断增加，在此背景下，人们对于高层建筑的耐用性与安全性提出更高的要求，对此，在高层建筑结构中应用基础隔震技术有着十分重要的现实意义。
1 高层建筑的结构与设计理念
现如今，在建筑领域中，对于高层建筑的美观性追求愈加强烈，因此，高层建筑变得越来越纤细，此类建筑与传统体积比较大的多层高层建筑而言，其产生更大侧移的可能性更大。从某种意义上来说，建筑的楼层越多，建筑越高，自然界所产生重力荷载、风力荷载、地震荷载就越大，因此，在高层建筑设计的过程中，采取某种措施来对自然界所产生的这些荷载进行抵消十分必要。高层建筑对侧向荷载的动力反应，可以通过对结构系统进行改进或者是建筑形式进行有效的选择来对其进行控制。所以，结构的有效性能够在很大程度上对高层建筑的形式产生影响，从而对建筑的经济效益产生决定性的作用。通常来说，我们可以把建筑抵抗侧移的能力和承受荷d的能力视为建筑的结构性能，同时，也能够对建筑各体量的组成产生影响。
建筑师在对建筑物的初始方案进行设计的时候，在详细确定其具体结构的过程中需要同时更加留意建筑物的空间组成特点。然而，在建筑物中，从其空间形式的整体设想方面上来说，建筑师需要对建筑形式中与抗力及荷载之间关系中存在的某些准则与规定进行综合的考虑，主要可以从以下几点进行了解：第一，所设想的空间形式上，应当在地面上进行固定。第二，对于所设想的空间形式来说，要必须能够对水平风力作用等进行抵抗。因此，建筑师在对高层建筑进行设计的时候，其基本的工作任务要从两个方面进行：一方面，是要加强与建筑结构工程师及其他工程技术人员的合作与协调力度；另一方面，需要与建筑的功能要求、场地情况、建筑立面、外力特征、施工条件等方面相结合，来对最为科学合理、最为经济的建筑方案进行选择。
2 高层建筑结构设计中存在的特殊性
第一，水平荷载与高层建筑结构设计之间有着十分重要的关系。主要从以下几点表现出来：首先，在竖向构件中，楼房自重及楼面的使用荷载形成的轴力及弯矩的数据与建筑高度的一次方之间的关系是正比例的，结构受到水平荷载形成的倾覆力矩和轴力与建筑高度的平方之间的关系是正比例的。其次，从总体上来说，对于一些高层建筑，其竖向荷载一般是定值，而随着结构动力特性的变化，水平荷载中的荷载以及地震的作用也会随之出现比较大的变化。
第二，结构侧移在高层建筑结构设计中是一项关键性的存在。随着建筑高度的不断增加，水平荷载作用下会出现比较大的结构侧移变形现象，促使在水平荷载的作用之下，在某一个限度内应该采取措施来制约结构位移。
第三，在建筑结构设计中，结构延性是最为重要的指标，同时其对于建筑结构的设计也有着关键性的作用。与较低的建筑物相比来说，在发生地震的时候，高层建筑更容易出现较大的变形。为了能够使建筑结构在塑性变形的阶段中避免发生倒塌的问题，可以采取一定措施来改善其构造，促使结构能够使延性性能得以一定的发挥。
3 高层建筑结构隔震技术分析
3.1 高层建筑隔震技术
隔震技术重点是采用隔震支座进而提高建筑当中结构抗震功能的技术，建筑应用的隔震支座重点包含滑动隔震支座以及橡胶隔震支座两种类型，这当中的橡胶隔震支座还可以划分为普通橡胶支座以及铅芯橡胶支座两种类型，普通橡胶支座重点是将钢板以及橡胶层进行融合，进而提升建筑结构的承载能力、水平位移水平以及侧向抗压水平，但是，对于铅芯隔离支座来说，其阻尼比较高，在能够使地震对于建筑的不利影响得以很大程度上降低的同时，还能够使隔离层出现位移的情况得以有效的避免，从而使高层建筑的稳固性得以提高，延长建筑寿命。对于滑动隔离支座而言，其主要是通过对动力学原理进行利用，并结合内部存在的低摩擦系数的滑动材料，能够在很大程度上使地震对高层建筑的不利影响得以降低。除此之外，也能够通过对滑动隔离支座的隔震层摩擦力进行利用来对在发生地震期间建筑结构产生的振动能力得以消耗，使建筑结构中的阻尼得以加大，进而使在发生地震时候建筑的稳固性得以极大地增强。
3.2 隔震结构的基本原理和特性
对一般的房屋来说，其地基与上部结构是连接在一起的。在发生地震的时候，地面振动的能量经由地基能够传输到房屋的上部结构当中，结构可以利用变形以及振动来耗费能量。隔离技术就是在房屋地基与上部结构之间增设了一层隔震装备。在发生地震的时候，地震带来能量的一部分可以被隔离装备所损耗，这样就能够降低传送到上层结构的能量，进而很好地维护了建筑当中的设备与人员。隔震装置具备自动复位以及调整刚度的作用。如果建筑物受到了较轻的地震作用时，隔震设备能够带来一个充足的水平力来确保建筑物上部在受到地震冲击的时候，可以维持相对地面没有位移的情况；在发生中度地震的时候，隔震层的外形就会发生比较大的变化，这样就能够使得地震带来的大多数能量被吸收，这样一来相对于地面而言，建筑物的上部结构只有一些很小的位移，大体上是处在不动的情况。在发生地震之后，隔震装置还能够自动回到最初的情况，仍然可以正常利用，进而满足建筑物正常使用的要求。
3.3 高层建筑隔震结构设计要点
首先，在设计高层建筑基础隔震结构的过程中可以对隔震系数与分离式计算方法进行采用，其中，隔震系数主要指的是建筑隔震结构中其楼层剪力与非隔震结构楼层剪力之间比较值的最大值。在高层建筑结构中，在对楼层剪力隔震结构进行考虑的同时还需要对楼层倾覆力矩的减震系数进行重视，在保证高层建筑隔震结构的减震系数与规定的标准相符合之后，在后续设计过程中可与对非隔震结构进行参照来进行，而在对橡胶隔震技术进行应用的过程中，在计算减震系数的时候，需要在对橡胶隔震支座的性能进行考虑的基础上，来对高层建筑结构的减震系数值来进行适当地提高，如此一来，能够使隔震结构设计的施工安全得以很大程度上的保证，而在具体计算减震系数期间，需要对时程分析法进行利用来对高层建筑隔震结构的减震系数进行确定，同时还可以在建筑结构受拉中对折线形弹性型的橡胶隔震支座模型进行应用，从而使建筑结构的抗张拉承载力和水平荷载以及建筑的稳固性得以增强，并提高高层建筑结构的抗震能力，保障人们的居住安全。
4 结语
在高层建筑结构中，应用基础隔震技术能够在很大程度上使建筑的抗震能力得以增强，意味着人类在地震多发区能够更加安全的生活，其除了能够在高层建筑领域中应用之外，还可以在城市生命线工程、防灾指挥中心等工程中进行应用，在防震减灾的事业中有着不可磨灭的突出作用。
参考文献
[1] 宋玉旺.房屋基础隔震技术应用分析[J].经营管理者，2011（19）.
建筑减隔震技术范文5
关键词：建筑设备；隔振；降噪；技术；探究
中图分类号：TU244 文献标识码：A
近几年来，建筑物的建设多以高层建筑结构为主。建筑中用到的各种建筑设备主要是安装在建筑物的设备层或者是顶部，这些设备与建筑结构之间，各种管道之间，都有多重的衔接，同时管道和建筑结构之间的连接也是复杂的。这些设备运作中的震动就通过这些相互连接的空间进行着不同角度的传递，从而也就使得震动具有多角度且较为复杂。多种设备的震动相互叠加不仅使得建筑结构内部的震动非常大，同时也对各种设备自身的使用寿命带来了一定的折损，并且最重要的是这些震动所引起的噪音对周围的居住环境和居民的身心健康带来了严重的干扰和威胁。
特别是现代社会，随着社会的进步和经济的发展，人们对生活品质的需求越来越高。对于由建筑过程中引起的噪音污染，已经造成了很多的民事纠纷，成为环保部门重点关注的问题之一。所以，如何有效地进行隔振降噪处理，整体提升建筑项目周边的整体环境舒适度和环保程度，成为国家和人民普遍关心的问题。对于各类建筑设备的震源的有效隔离和噪音的降低等技术，也成为国内很多机电设备安装专业的研发热点和难点。
1.震动和噪音在社会环境中的主要危害概述
震动是产生噪音的最直接源头，且震动本身的危害也是非常大的。人如果长期处在一种剧烈震动的环境中，可能会造成神经系统和机体的损伤。与此同时，剧烈的震动也会对机械设备及相关的建筑结构稳定性都带来不同程度的影响。噪音给环境和人类带来的危害主要有：影响人的正常工作和睡眠，干扰到人的听力和思维等。如果长期在较强噪音的环境中，人的听力器官会因损伤而听力下降，严重的会引起噪音性耳聋。对于国家规定的85db～90db听力保护标准来说，很多建筑场地的噪音如果不经过处理都基本是不达标的。强烈的噪音可以直接干扰到人体的神经系统，大脑皮层的功能受到限制而出现记忆力衰退，头疼头晕等一些症状。严重的还会造成神经系统紊乱，心血管疾病等。所以，在建筑物的建造过程中，必须采取合理的措施来降低设备的震动及噪音的污染，确保人类生活环境的安全和环保。
2.建筑设备在工作过程中的震动传递解析
2.1 通常情况下，建筑设备的噪音主要是设备在运行过程中的剧烈震动或者是各种液态的材料在机械设备管道内高速流动所产生的震动和噪音。在这些震动和噪音传递到建筑物的过程中，一些电机设备所产生的低频震动，很难从根本上进行控制。这就使得这部分的震动对建筑物周边居民的身心健康带来了一定的影响。
2.2 机械设备的震动通常情况下可以在具体的设计阶段，建筑施工阶段，运行管理等各个环节进行合理的控制。首先，在设计方面，可以通过进行合理的设备选型以及相关的系统改进，从源头上进行震动和噪音的有效降低。其次，在建筑施工阶段，设备的正常运行过程中应该做好定期的设备维修和养护，这也能够在一定程度上减少震动所产生的噪音污染。事实证明，即便在设计阶段已经做好的设备系统的具体优化，在运行中，还是会有各种震动和噪音的产生。所以，要在施工和设备运行中，加强设备的维护和保养，针对各种建筑设备采取合理的隔振降噪技术处理时必不可少的。
2.3 从建设设备的基本构成分析上来看，由于设备，建筑结构，管道等相互之间的复杂连接，使得各类设备的震动以这些连接处为介质形成多维空间的传递，这些震动和噪音传到建筑物内部，变形成了一定的噪音污染。
3.关于建筑设备隔振降噪的基本施工方案
传统的隔振降噪施工方案，通常的做法就是在建筑设备正常安装的基础上再添加一块能够起到减震作用的垫片。但长时间的实践证明，这种减震工艺效果机器不理想，特别是一些较低频率的振动，这种传统的隔振工艺是基本上不会达到隔振降噪效果的。根据建筑设备振动传递的过程分析来看，要想有效地进行振动的对外传递隔离，就必须想办法在设备、管道、建筑结构连接处进行一定的技术处理，让振动得不到传递或者隔断，从而减弱振动或者噪音污染。通过长期的工程实践，我们已经在各种连接处的技术处理方面，形成了一套行之有效的隔振降噪处理技术和措施。
4.建筑设备主要的隔振降噪施工技术策略
4.1 设备与建筑结构连接处的隔振降噪处理
对于多台振动设备或者单台振动较强的设备，要在进行传统的隔振处理基础上，合理进行二次隔振技术处理，即：应用一种用于隔振的基座，形成对建筑设备垂直振动向建筑结构传递的隔断。在振动设备和基座的水平振动和位移控制上，可以加载一种阻尼限位器，这种限位器的安装位置选取在各镇基座壁面和建筑结构地面之间，实现基座水平振动的控制。基座安装中应该检查各仿真器的偏差压缩量保持在2mm以内。
4.2 建筑设备与管道连接处的隔振降噪处理策略
为有效地阻止振动设备将振动通过连接的管道传递到建筑物结构内部，应该在设备与管道的连接处进行相应的柔性连接技术处理。例如：在水泵，空调外挂机，制冷机组等的设备连接处，应该选用柔性的橡胶接头或者橡胶避震喉等部件进行减震连接。对于风机的进风口和进风管等处，可以选用一些帆布形式的软接头进行连接。
4.3 各种管道与建筑结构连接处的隔振降噪处理策略
设备的低频震动大多都是通过管道与建筑结构的连接处向建筑结构内部传递的，这就要求根据机房和振动产生的范围，对所有管道与建筑结构衔接处的部位进行一些富有弹性的隔振处理。所选用的隔振吊架应该以弹性吊架为主，隔振支架脚部也应该在合适的位置上安装具有减震作用的弹簧或者是橡胶减震器等，加强隔振效果。对于需要进行二次隔振的设备，应该适当地调整支架的具体高度，在两个减震器基础上分别叠加二次隔振处理，以增强隔振效果。对于一些需要贯穿楼板和墙体的管道和线路，应该在孔洞四周进行严格的密封隔音处理。
4.4 对各种隔振降噪施工技术的检测效果控制
在上述各种连接处进行了相关的隔振降噪施工处理后，需要对整个的隔振降噪系统进行调试和效果监测。通常情况下，这种检测也应该合理的控制检测时间。对于室内噪音级别的检测一般控制在早上6点到晚上22点之间。对于夜间噪音的检测，时间点则控制在早上22点到晚上6点之间。所有的噪音检测条件及相关的标准都应该依据国家关于民用建筑隔音设计规范相关要求进行，只有经过检测合格的隔振降噪处理技术才能够确保建筑物的使用舒适性和环保性。
结语
综合以上可以看出，只有对不同的建筑设备振动传递过程进行详细和准确地分析和研究，才能够在设备船体的各个连接处进行相关的隔振降噪技术处理。形成以隔振基座技术，阻尼线为技术为要领的二次隔振方案。同时，在管道之间，管道和建筑物连接处等合理的进行柔性连接处理，也是有效降低震动和噪音污染的工艺，通过这些多种隔振降噪的施工处理应用，目前的噪音污染已经得到了大幅度地降低。但这不代表我国的隔振降噪处理技术已经达到了极致，我们必须不断地吸取实际的工程经验和国内外的先进降噪处理技术，使各种震动和噪音都能够得到更进一步或者更为彻底的消除，为国家和人民应该和谐，健康的生活环境。
参考文献
[1]吕玉恒.螺旋钢弹簧浮置板技术及发泡聚氨脂隔振技术研讨会在京沪举行[J].工程建设与设计，2001（6）：48.
建筑减隔震技术范文6
关键词：三维隔震；竖向隔震；振动台试验
中图分类号：TV223.7 文献标识码：A1 概述
隔震结构是指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层，延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用，达到防震要求。
地震作用是三维的，较大分量的竖向地震，成为结构倒塌的重要诱因。水平隔震通过设置水平隔震层，延长上部结构的周期，减小结构的加速度反应；竖向隔震通过竖向隔震装置，延长上部结构的周期，使结构的加速度反应减小。
2 三维隔震装置
三维隔震支座一般分为两个部分：水平方向隔震的橡胶支座和竖向隔震装置。水平方向一般采用技术成熟的铅芯橡胶支座，而三维隔震支座根据竖向隔震装置主要有以下五种。
2.1 摩擦-弹簧三维复合隔震支座（MTFGZ支座）
在水平隔震方面，采用的是聚四氟乙烯板滑移装置，在滑移的过程中耗散地震输入的能量，设置的水平方向弹簧刚度可以调节，来延长结构自振周期，并且还能提供水平恢复力，实现震后结构复位的功能。竖向隔震方面，布置竖向弹簧来调节隔震支座的竖向刚度，选择合理的竖向刚度来减小结构的竖向地震反应。竖向隔震装置采用螺旋压缩弹簧或者碟形弹簧，两者各有优点。螺旋压缩弹簧是线性变形，刚度稳定，加工方便，但是承载力和阻尼较小；碟形弹簧的刚度相比较螺旋弹簧较大，可以提供竖向阻尼，呈现一定的滞回性能，但是价格较高，构造比较复杂。
2.2 竖向隔振-水平隔震支座
该支座具有水平隔震、竖向隔振的作用，它由连接板、竖向隔振支座和水平隔震支座构成。水平隔震支座可采用高阻尼橡胶支座、普通橡胶支座、铅芯橡胶支座和滑板支座等技术成熟的支座产品，水平刚度小，可以达到水平隔震的作用。竖向隔振装置可以使用多层橡胶，其竖直刚度小，可以达到竖向隔振的作用。此种三维隔震支座在实际工程中已有应用，对地铁引起的振动有良好的效果。
2.3 环形弹簧三维隔震抗倾覆支座
下半部分采用环形弹簧来实现竖向隔震，弹簧的外面是特殊设计的圆筒，圆筒的上端部向内延伸一翼缘，上部抗拉橡胶支座下端连接与弹簧直接接触的圆形小联结板，当弹簧从受压回到平衡位置时，圆筒的上部翼缘限制小联结板与弹簧的竖向位移，使其不再向上移动，起到限位的作用，上部抗拉橡胶支座内的钢丝绳张紧，起到抗倾覆的作用。
2.4 厚橡胶层三维隔震抗倾覆支座
该支座下部分构件是添加了钢丝绳的叠层厚橡胶支座，钢丝绳在初始状态下是张紧的，当支座受拉时，钢丝绳与叠层厚橡胶支座共同承受拉力。叠层厚橡胶支座的上下联结板各焊一个圆筒，两个圆筒套在一起，起到导向作用，限制叠层厚橡胶支座的水平位移，防止失稳。
2.5 碟形弹簧为竖向隔震支座
2.5.1 3DIB不需额外附加竖向阻尼器的组合式三维隔震支座
由组合式碟形弹簧竖向隔震支座（DSB）和铅芯橡胶支座两部分串联而成。上部分为DSB，采用不同尺寸的多个碟形弹簧柱并联而成，通过不同尺寸的碟形弹簧搭配和组合，使支座的高度减小，并且竖向刚度又不会太大，碟形弹簧的数量较多，不需要外加阻尼器DSB就会有较高的竖向阻尼，实现竖向隔震。下部串联铅芯橡胶支座来实现水平隔震。
2.5.2 SMA三维隔震支座
由叠层橡胶支座、形状记忆合金（SMA）绞线、碟形弹簧三部分组合而成，在叠层橡胶支座安装形状记忆合金绞线，绕过固定在对面钢板的滑轮，两端固定于钢板两侧，当叠层橡胶支座产生水平位移时，形状记忆合金绞线就会产生变形，提供恢复力和阻尼力。
2.5.3 碟形弹簧三维隔震抗倾覆支座
由上下两部分串联而成：上部分是橡胶垫，添加了钢丝绳使其具有抗拉能力；下部分是碟形弹簧，碟形弹簧外面是导向圆筒。当支座收到拉力时，导向圆筒的向内翼缘阻挡碟形弹簧向上运动，橡胶支座的钢丝绳起到抗拉的功能，防止结构倾覆。
2.5.4 铅芯橡胶支座与铅芯碟形弹簧串联组成的三维隔震支座
下部采用铅芯橡胶支座，有适宜的阻尼性能与水平刚度，具有良好的水平隔震效果。上半部分是铅芯碟形弹簧支座，它是由碟形弹簧串并联组合，将挤压铅阻尼器导筒装在中心孔上，并且导筒还具有限制铅芯碟形弹簧水平位移的作用，使它几乎只存在竖向位移，铅芯碟形弹簧具有适当的竖向刚度和阻尼，起到竖向隔震作用。这种三维基础隔震支座具有三向适宜刚度和阻尼性能，并且刚度和阻尼调整方便，加工制作简单，性能稳定。
2.5.5 采用碟形弹簧的竖向半主动三维隔震装置
它是由叠层橡胶支座和竖向半主动隔震装置组合而成。竖向半主动隔震装置由外套油缸和碟形弹簧组合而成，通过电磁阀控制油缸内油体与外接储油箱油体之间的油路。当结构未遭受地震或地震时竖向加速度反应未超过限定值时，电磁阀关闭，竖向隔震装置的竖向刚度很大；当遭受地震使结构的竖向加速度反应超过限定值时，电磁阀开启，竖向隔震装置提供较小的竖向刚度，并且还可以提供一定的竖向阻尼，起到竖向隔震的作用。
2.5.6 带菱形钢板阻尼器的三维隔震支座
主要由铅芯橡胶隔震支座、组合碟形弹簧和菱形钢板耗能阻尼器3部分组成。在组合碟形弹簧中间设置导向轴，并且在导向轴顶端设置抗拉挡板和抗拉螺栓，防止上连接板受到较大拉力时脱离碟形弹簧，菱形钢板阻尼器的中间通过在螺杆连接在上联结板，两端支撑在中间连接板的支撑架上，组合碟形弹簧和菱形钢板阻尼器两者组成竖向隔震系统。在竖向隔震系统的下部安装铅芯橡胶支座，实现三维隔震。
3 三维隔震结构试验研究
三维隔震结构的振动台试验完成的较少。1984年，Staudacher用天然橡胶块作为建筑的三维隔震支座进行了振动台试验。1996年，Fujita等对橡胶支座和螺旋弹簧组合构成三维隔震系统的模型进行了振动台试验。2002年，Kagcyama等对钢丝加强型空气弹簧作为三维基础隔震的1/4.5模型进行了振动台试验。2007年，孟庆利等进行了竖向半主动隔震装置与橡胶隔震支座组合实现三维隔震的模型试验。2010年，颜学渊等对装有碟形弹簧三维抗倾覆支座的钢框架模型进行振动台试验。2012年，魏陆顺等进行了竖向隔震层与水平隔震层分开布置的模型试验，取得了良好的效果。
结语
虽然对三维隔震结构进行了一些列的研究，但是仍然存在一些问题：三维隔震装置的构造太过复杂，使得隔震装置的造价过高，不利于推广应用；三维隔震结构的倾覆问题，这直接影响到人民生命财产安全，是要重点解决的的问题；隔震层模型力学参数和设计参数对应的定量化关系尚不明确。这些问题都有待于进一步研究。
参考文献
[1]魏陆顺.三维隔震（振）支座的工程应用与现场测试[J].地震工程与工程振动，2007（27）：121-125.
