智能滑移隔震減震技術(shù)的應(yīng)用分析及探討

1、-智能滑移隔震減震技術(shù)的應(yīng)用分析與探討德新市紅旗區(qū)德新防震技術(shù)效勞摘要 智能滑移隔震減震技術(shù)是在橡膠隔震技術(shù)的根底上做了一些系統(tǒng)性的改進。提升了支座包括下支撐體及連接件在地震時的豎向承載力與承載圍。加大了上支撐體與下支撐體在地震時的隔離效果與柔性結(jié)合。保證了在地震時對外輸能量實施有效地隔離、截流、吸收、儲存與遞進阻尼。確保了地震后上支撐構(gòu)造體的復(fù)位功能儲存能量的釋放。促進了中高層及裝配式建筑的應(yīng)用與開展。解決了本錢高且技術(shù)原理不易與普通民宅構(gòu)造對接的現(xiàn)實問題與大家共同分析探討。關(guān)鍵詞智能滑移 鋼索連接能量隔離彈簧阻尼0引言 我國是世界上多發(fā)地震的國家之一，民用住宅及公共建筑如學校、商場等普遍采

2、用的是磚混構(gòu)造及鋼筋混凝土構(gòu)造，地震發(fā)生時，給人類帶來最大危害的就是建筑物，給國家經(jīng)濟建立造成巨大損失的也是建筑物。天然、高阻尼、鉛芯疊層橡膠隔震支座目前在國外建筑工程上得到廣泛應(yīng)用，同時也存在缺乏之處急待解決。為解決以上問題，筆者提出幾點技術(shù)改進措施，望大家共同探討并提出珍貴意見。1. 總體技術(shù)介紹智能滑移隔震減震技術(shù)的具體措施是參照人體構(gòu)造平衡原理，在建筑構(gòu)造中的適當部位植入關(guān)節(jié)滑移鋼板支座、神經(jīng)鋼索或鋼絲繩、能量阻尼彈簧阻尼器來提高其在地震時的隔震減震耐震效果與反響能力。2. 具體措施2.01 智能滑移隔震減震工程在建筑物的根底與上部構(gòu)造支撐體之間設(shè)置滑移鋼板隔震層，在建筑物上部構(gòu)造支撐

3、體上設(shè)置上彈簧阻尼器，在建筑物下部根底支撐體的側(cè)面設(shè)置下彈簧阻尼器，把建筑物的上部構(gòu)造和下部根底構(gòu)造完全隔離，用鋼索或鋼絲繩通過彈簧阻尼器、上部構(gòu)造支撐體、滑移鋼板支座、下部根底支撐體的空洞貫穿柔性連接，一端錨固在彈簧阻尼器的壓板上，另一端錨固在建筑物上部支撐體或下部支撐體的根底中。平時滑移鋼板支座支撐上部構(gòu)造。地震時隔震層上部構(gòu)造與根底及地面發(fā)生水平相對位移，地震能量由下部構(gòu)造傳到隔震層，大局部被滑移隔震裝置隔斷或吸收，以此消耗地震能量，防止或減少地震能量向上部傳輸，向上部傳輸?shù)牡卣鹉芰客瑫r被上下彈簧阻尼器有效地吸收與消耗。防止了共振現(xiàn)象的發(fā)生，有效地保障上部構(gòu)造平安的工程措施。 滑移鋼板限

4、位隔震支座由上下鋼板之間組合成光滑平面包括枯燥性潤滑劑及其它連接件且中心位置形成菱形狀限位空洞置鋼索或鋼絲繩。簡稱滑移限位鋼板支座。橡膠彈簧復(fù)合體形變阻尼器以橡膠彈簧復(fù)合體為阻尼介質(zhì)的速度相關(guān)型阻尼器，由鋼柱體滑動導(dǎo)桿、阻尼通道、橡膠彈簧阻尼材料、鋼索或鋼絲繩等局部組成。簡稱彈簧阻尼器。3. 設(shè)計根本要點3.0.1 在建筑物上部支撐體的頂面或側(cè)面設(shè)置彈簧阻尼器時，以最大阻尼力計算活荷載參照抗震規(guī)對上支撐體進展加載設(shè)計。 下部根底支撐體頂端的水平截面尺寸應(yīng)大于相鄰上部支撐體的水平截面尺寸400mm，以應(yīng)對上部構(gòu)造在罕遇地震下的最大水平位移，參照抗震規(guī)進展設(shè)計。4. 材料與原理構(gòu)造示意分析滑移鋼板

5、支座外形構(gòu)造滑移支座上下鋼板彈簧阻尼器地震時原理示意圖構(gòu)造示意圖1-根底 2-地面 3-下支撐體 4下鋼板 6-限位隔擋裝置 7-上鋼板 9-鋼索或鋼絲繩 10-彈簧阻尼器 12-上支撐體5.組件性能分析限位滑移鋼板隔震支座限位滑移鋼板隔震支座的壓縮性能：豎向壓縮剛度及豎向承載力較高，豎向承載圍較廣。限位滑移鋼板隔震支座的剪切性能：水平剛度較小，剪切性能較大，上輸?shù)卣鹉芰枯^弱，隔震效果較強。水平極限變形能力：水平極限變形可取支座在罕遇地震下的最大設(shè)計水平位移值，其部構(gòu)造穩(wěn)定性較好不易損壞。彈簧阻尼器橡膠彈簧復(fù)合體形變阻尼器的力學性能：初期阻尼值較小，中期阻尼值遞增，后期阻尼值較高。發(fā)生在罕遇地

6、震下的最大位移設(shè)定值時，鋼索或鋼絲繩與支座菱形空洞壁粘結(jié)一起，進展強行限位阻尼，其部構(gòu)造為揉體材料不易損壞。彈簧阻尼器位置的設(shè)置阻尼器可設(shè)置在建筑物上部支撐體的頂端或側(cè)面，也可設(shè)置在下部根底支撐體的相鄰?fù)獗砘騻?cè)面，也可以上下同時設(shè)置。必要時可增設(shè)隔擋裝置與豎向隔震縫。6.其他分析構(gòu)造受力相對減小構(gòu)造節(jié)點受力運動路線走勢比照分析：黑色線為建筑物構(gòu)造體在靜止平衡狀態(tài)時。天藍色線為地面地基根底在地震運動狀態(tài)時。紅色線為傳統(tǒng)抗震的建筑物構(gòu)造體在地震運動狀態(tài)時的受力放大。深綠色線為已安裝了智能滑移防震系統(tǒng)的建筑物構(gòu)造體在地震運動狀態(tài)時的受力減小。平安性能提高且本錢低廉及易普及它兼有國外橡膠墊隔震支座現(xiàn)有

7、技術(shù)之優(yōu)點，同時也抑制了橡膠墊長期受到建筑物自重擠壓功能退化更換之缺點,避開了對建筑物承載的風險。突出了建筑物在地震運動中的快速再平衡，解決了次級能量得不到徹底根治之難題。打破了其本錢高且技術(shù)原理不易與普通民宅建筑對接現(xiàn)狀，創(chuàng)新了本錢低且技術(shù)原理不僅適用于城鎮(zhèn)的中高層建筑，也適用于農(nóng)村的一般民宅普通建筑。它在兼有國外滑移防震技術(shù)優(yōu)點的根底上，在建筑物的頂端增加了快速平衡緩沖消能裝置，無疑將為建筑物體系上了多功能“平安帶。鋼板滑動防震技術(shù)在國外如日本現(xiàn)有建筑中已得到了廣泛應(yīng)用，逐漸替代了本錢較高的橡膠墊防震技術(shù)。節(jié)能高效促進社會協(xié)調(diào)開展該技術(shù)在抗震性能相對提高的同時，也解決了抗震原材料不必要的浪

8、費問題，節(jié)約了大量的鋼筋、水泥等建筑材料。改變了既浪費資源且抗震性能得不到有效提高的實際現(xiàn)狀。打破了建筑物直承受到地震運動能量的切割，且切割破壞呈放大趨勢的被動抗震局面。開創(chuàng)了建筑物在地震運動中主動滑動免遭切割，并且使建筑物在地震運動中快速平衡的主動減震柔性抗震新局面。防止了地震災(zāi)害造成人民群眾的重大人員傷亡與財產(chǎn)損失，同時對我國有限的自然資源與生態(tài)環(huán)境保護起到了舉足輕重的實際意義，促進了我國經(jīng)濟建立與防震減災(zāi)及節(jié)能環(huán)保事業(yè)的同步開展。促進其它建筑行業(yè)共同進步該技術(shù)在建筑物遇到地震運動時，相對減弱了地基根底局部方向的構(gòu)造受力，對地基根底的節(jié)能型研發(fā)、設(shè)計提供了科學依據(jù)與技術(shù)支撐。該技術(shù)在建筑物

9、遇到地震運動時，相對減弱了地震運動能量及次級能量，快速調(diào)整了建筑物重心位置在地震運動中的再平衡，為我國混凝土裝配式建筑構(gòu)造的穩(wěn)步開展奠定理論根底與科學依據(jù)。為我國建筑步如綠色節(jié)能高效建筑時代鋪平了道路。7.試驗分析與結(jié)論兩個構(gòu)造完全一樣的建筑物體，在同一個震動平臺上，在同樣的震動效果下，傳統(tǒng)抗震構(gòu)造的建筑物體模型瞬間倒塌，而另一邊安裝了智能隔震減震裝置智能防震構(gòu)造的建筑物體模型卻在強烈震動的地基上跳起了舞蹈，似乎有了強壯的“筋骨，只是在一定圍小幅移動，絲毫沒有要倒塌的跡象兩個建筑物體模型是四分之一比例且完全一樣的二層磚混構(gòu)造。以下圖1、2、3中左邊紅的為傳統(tǒng)建筑構(gòu)造體A，右邊綠的為傳統(tǒng)建筑構(gòu)造

10、體A加裝了智能減震平衡裝置bAb構(gòu)造體，震動時，A瞬間倒塌，經(jīng)過長期無數(shù)次的震動，Ab構(gòu)造體仍然毫發(fā)無損。以下圖4、5、6中左邊的為傳統(tǒng)建筑構(gòu)造體A，右邊的為傳統(tǒng)建筑構(gòu)造體A加裝了智能減震平衡裝置b(Ab構(gòu)造體)。震動時，A瞬間倒塌，經(jīng)過長期無數(shù)次的震動Ab構(gòu)造體仍然毫發(fā)無損。以下圖：7、8、9、10中為傳統(tǒng)建筑構(gòu)造體A加裝了智能減震平衡裝置b(Ab構(gòu)造體)，震動時，Ab構(gòu)造體在其根底上可控圍來回滑動，經(jīng)過長期無數(shù)次的震動，Ab構(gòu)造體仍然毫發(fā)無損。上震動前1 上震動中2 上震動后3上震動前4 上震動中5 上震動后6 震動中 左上震動前、后7 上震動中8 上震動中9 右上震動中108.案例圖片分

11、析智能滑移隔震減震主體工程封頂 案例工程簡介郟縣邱莊村“一鳴書居工程系大河報新聞評論部主任黃普磊先生在撤除祖居投資建設(shè)的公益工程，地下一層，地上三層，工程建立面積約800平方米，系著名設(shè)計師董建先生設(shè)計，市德新防震公司抗震專家德新先生擔任總監(jiān)，工程采用德新先生研發(fā)的智能滑移隔震技術(shù)建造，在負一層和一層之間設(shè)置有100片鋼板構(gòu)成的滑動隔震層，在建筑物與根底之間又用16根鋼絲繩及彈簧阻尼器柔性連接，地震來時，地下根底隨震在建筑物的下部滑動，地震完畢自動復(fù)位。 滑動鋼板隔震層 上下彈簧阻尼器下彈簧阻尼器 上彈簧阻尼器下彈簧阻尼器封閉箱預(yù)留 上彈簧阻尼器封閉箱9.結(jié)語：隨著建筑物智能滑移隔震新技術(shù)、新

12、工藝和新裝備的應(yīng)用與開展，使建筑物自身增強了立體化隔震減震耐震性能，真正到達大震變小、小震變了的目的。改變了人們對建筑物抗震研發(fā)、設(shè)計的傳統(tǒng)思路，建立了人們對建筑物隔震減震耐震一體化研發(fā)、設(shè)計的新思路，增強了人們對建筑物智能滑移隔震新技術(shù)的理解意識，為我國防震減災(zāi)事業(yè)的良性開展鋪平了道路，使建筑物智能滑移隔震標準不僅僅作為國家強制性標準應(yīng)用，更要建議納入國家建筑物防震減災(zāi)規(guī)劃的制定圍；希望通過更多的科技研發(fā)，使我們的建筑物能夠具備更多更好的抗震性能，能夠抵御自然災(zāi)害的發(fā)生，為人類造福，為社會奉獻。參考文獻1  文革，唐圣貴，王敬河等.超限磚混構(gòu)造抗震設(shè)計假設(shè)干問題的探討J.

13、工程抗震,2004,(2): 13-141 wen-ge liu, Tang Shenggui Wang Jinghe etc. Transfinite discusses some issues of posite masonry structure seismic design J. Journal of engineering seismic, 2004, (2) : 13-14 2  文，涂津，文.淺談復(fù)雜構(gòu)造的中震設(shè)計J.工程抗震與改造加固,2021,31(5): 81-8Cathy, 2 TuJin, pomfret. Introduction to ple* structures i