怎么点评所谓「抗震神器」即「修建隔震支座」?_米乐m6(中国)官方网站

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产品名称: 米乐m6网页:怎么点评所谓「抗震神器」即「修建隔震支座」?
发布时间:2023-06-24 14:29:41 来源:米乐m6网页入口 作者:米乐m6网站 【 字号:  
  • 说明

  谢@周鑫邀。虽然在国内是几乎是汶川地震后才开端在国内大力推广的,但隔震并不是什么新技能,很早就呈现了。隔震支座也不是什么神器,有它的长处和局限性。对媒体的夸张报导就不多批评了,就简略聊聊隔震技能吧。

  隔震支座说白了其实跟轿车的绷簧没什么差异,只不过轿车绷簧离隔的首要是竖向的波动,修建物隔震隔的首要是是水平的地上运动。它的原理能够经过下面一幅图简略了解。

  这是我国结构规划用的标准反响谱,能够把它了解为地震的对不同周期系统影响的核算成果,反映的是在给定地震烈度、场所条件和结构阻尼下,地震力随系统自振周期的改变。能够看到,在某一个周期区间上(0~0.1s),周期越长,地震力越大;某一个区间(0.1s到场所特征周期Tg),地震力最大且不随周期改变;过了某个周期(场所特征周期Tg之后),周期越长,地震力越小。

  可见,地震并不是对一切修建物天公地道的。地震对周期较短较为刚硬的修建更“狠”一些。

  加了个绷簧,修建物和绷簧构成的系统周期就比单一修建物更柔,周期也就延伸了。假如延伸后的周期落在反响谱的方位比原本低,那么结构的遭到的地震力就减小了,算是以柔克刚。

  假如没比原本低,那么隔震就没什么效果,乃至或许有反效果。这种状况在场所特征周期Tg比较长的软土场所(比方长三角、珠三角区域)上比较简略呈现。

  所以说,隔震不仅仅是安个橡胶绷簧支座那么简略,而是需求经过具体剖析规划来确认支座适宜的安置、类型和参数,以到达减小地震效果意图的一整套技能系统。

  隔震的最大优点是底子性地减少了地震能量的输入,所以跟其他抗震的办法比较,隔震技能把修建物的全体振荡下降了,所以修建物里边的非结构构件和物品都一起遭到维护。规划牢靠度相同的前提下,一般修建或许晃动很大但不会坍毁,而隔震规划的修建不光不会坍毁,乃至能够让瓶瓶罐罐不会摔坏,手术正常进行。所以特别合适博物馆、医院等重要的修建物。

  由于隔震能够下降输入的地震能量,所以关于受地震效果操控的修建物,使用隔震技能能够减小需求的梁柱尺度,因而结构造价也能够下降,修建可用的空间也更大。

  不过隔震技能也不是免费的午饭。隔震需求特别规划一个隔震层,占有了额定的修建空间;假如是基底隔震,为了确保修建物跟地上运动脱脱离,修建物周围还需求设置隔震沟,这会给地下室防水带来不少费事。此外,需求隔震支座不廉价,隔震支座的制造装置也需求必定的工期,带来的经济本钱或许掩盖掉结构资料节约得到经济效益。假如不在强震区,隔震规划或许因小失大。

  所以隔震支座不是什么神器,隔震技能也不是。只要量体裁衣,量身定做的隔震规划才干经济牢靠地在地震中为修建物保驾护航。

  隔震技能现在现已很成熟了,并不是什么新技能。‘抵消’两个字用得很欠好,由于隔震的原理是隔,经过调整结构的自振频率来‘阻隔’地震动能量,是一种滤波效应。能量‘抵消80%’个人感觉也是或许的==

  至于隔震效果,现在公认能下降50%以上(和根底固结结构比较)地震输入能量是没有争辩的(我国现在标准隔震结构下降一度进行抗震规划)。咱们课题组做过许多隔震规划,数值剖析和实验。总的看来经过合理隔震规划,地震效果力下降到1/7左右是没问题的。已然这么好为什么不必呢?当然要害仍是没钱啊,还有一些其他问题,比方支座老化,徐变,近场所震下位移过大等等。下面给点比如证明,论文就不给了横竖你们也不会引证我的。

  大约意思便是一个这样图3的层距离震结构,隔震计划和一般固定计划的楼层剪力比照。

  也能够有频域剖析(这里是剖析阻隔地铁引起结构竖向振荡,QZS是隔振结构):

  我原本想说,这个东西不是什么新的东西,在国际上不算什么新的东西,其他答复里也都看得到。

  也便是说,在08年之前,在我朝不算先进区域但算高烈度地震区的四川,这种修建现已有不少了。

  我又想说,这种支座不是全能的,在高层和超高层的修建中十分的欠好用。在不太高的修建中,修建物在地震下首要进行横向的错动,这种东西很好用,在高些的修建中,修建更首要的是进行。。。。嗯。。。。摇晃,隔震支座并欠好用。

  其实我真实想说的是,是我的幻觉仍是真的是这样,跟着国外网站纷繁自行中止在我朝的服务,以及我朝的科技实力见长,国内这些缺少知识的媒体越来越自高自大了?除了这个抗震神器,还能够举个比如:

  隔震支座的挑选是隔震结构规划中最为重要的环节,挑选什么样的隔震支座,除了隔震结构自身的规划要求以外,隔震支座自身的参数也是重要的参阅目标。关于隔震支座的形状系数,您了解有多少呢?今日就跟咱们一同了解一下这个参数。

  传统的隔震支座全称是叠层橡胶隔震支座,其内部结构如下图1所示。经过姓名和图1可见,隔震支座的截面是经过不同资料叠合而成的,一般便是一层钢板一层橡胶叠合而成的复合资料。复合资料的结构构成隔震支座力学特性上即可具有橡胶大变形的特性,又可具有钢板承载力高的特性,是一种各向异性的结构。

  由此而构成的隔震支座的参数,咱们也都十分了解了:轴向拉压异性,剪切向二折线或Wen模型的双向非线性模型。关于这些参数,咱们现已在《隔震支座的这些力学特性您都把握了吗?》(点击检查)一文中进行了具体的介绍。除此之外,隔震支座的形状系数您必定也或多或少了解过。形状系数的巨细对隔震支座的影响怎么样呢?

  2 榜首形状系数S1由于隔震支座是多层钢板和多层橡胶片叠合而成,因而,单层的力学特性会影响全体的力学特性。榜首形状系数是操控每层橡胶的厚度的形状系数,为1层橡胶的束缚面积与自在外表积之比。

  其间:D为隔震支座的有用直径;d为隔震支座的中孔直径;tr为单层橡胶的厚度。

  由图3可见,S1越大,相对直径橡胶片的厚度就越薄,橡胶片的自在外表就越小,遭到钢板束缚的橡胶片占比就多。因而,隔震支座在受压时,橡胶中心部分为3轴受压状况的占比更多,橡胶片的弹性模量比橡胶自身的弹性模型大的多。所以,S1越大,隔震支座的受压承载力越大,竖向刚度也就越大,能够确保隔震支座竖向承载力的稳定性。

  3 第二形状系数S2隔震结构首要是经过隔震层在地震效果下的大变形来延伸隔震结构的周期,然后下降结构的地震反响的,这就要求隔震支座在较大的水平变形和竖向压力下坚持自身的稳定性而不发生压屈的状况。第二形状系数是操控橡胶支座稳定性的形状系数,为多层橡胶直径与橡胶各层总厚度之比。

  由图4可见,S2越大,相对直径多层橡胶越扁平,隔震支座越矮粗,曲折变形占总变形的份额就越小,隔震支座越不简略压屈;S2越小,隔震支座越细高,水平变形较大时稳定性变差。一起,多层橡胶受水平力时,中心钢板不能束缚剪切变形,隔震支座的剪切变形为橡胶的剪切变形。因而,S2越大,隔震支座的水平刚度就越大,太大的水平刚度会约束隔震支座的水平变形才能,然后影响隔震层的变形。因而,S2的数值也不能太大。

  在《修建抗震规划标准》(GB50011-2010)12.2.3条的条文阐明中,给出榜首形状系数和第二形状系数的取值规模,这一规模被写在《修建隔震橡胶支座》(JG/T 118-2018)5.2条关于形状系数的取值中。关于第二形状系数对隔震支座轴向压应力限值的影响,在《修建抗震规划标准》(GB50011-2010)12.2.3条第3款中和《隔震结构规划标准》(征求意见稿)4.6.3条第3款中,均有表现,“抗规”原文摘抄如下:

  依据上面临隔震支座的形状系数的规则,请推算出有用直径为1m的隔震支座的高度大约在什么规模?解:依据第二形状系数S2≥5和公式(2)可知:

  依据“抗规”12.2.3条条文解说,一般中心钢板厚度是橡胶厚度的一半,因而

  考虑到隔震支座在叠层板的上下还有较厚的法兰板,因而,一般有用直径为1m的隔震支座,高度在300mm以上。

  所谓隔震便是在修建物的根底和上部结构设置【叠层橡胶支座】,在水平地震荷载效果时,经过橡胶支座剪切变形发生位移,减小上部结构的结构反映(位移、转角等)。该类橡胶支座一般是这款式的。

  图(a)非隔震结构在地震来时,由于上部结构和根底的固端,能够认为是“硬衔接”,地震来时,只能经过上部结构的摇晃来耗散地震能量;反之,图(b),上部结构和根底之间叠层支座衔接,能够认为是“软衔接”,地震来时,支座剪切变形,带动上部结构横向移动,上部结构摇晃减小,到达隔震的意图。

  1993年,广东汕头的一个8层住宅楼用了这项技能,在1994年的年台湾海峡6.4级地震影响中,高楼在橡胶隔震层上缓慢摇晃,房屋结构在地震中坚持弹性,没有任何损坏,仅仅发生了细微的摇晃。

  点评隔震支座,一是对结构反响的影响,如自振周期延伸了多少,位移减少多少等;二是耗能状况;~~~关于恣意一个支座,先经过核算得到结构的反响,然后看耗能,假如隔震后的反响不满意要求,就需求增大支座的耗能,经过调整橡胶的硬度,钢板的强度或安置方法等,使结构的反响满意隔震要求。~~~

  央视财经频道报导的“抗震神器”,说是由35道特种钢板和橡胶片黏结在一同,能抵消80%的地震能量。这个耗能量真的相当可观,但具体用在结构中,对结构的反响真的比现有的支座好多少,还未可知,等待更多的声响、更具体的论文数据拿来参阅。


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