智能滑移隔震减震技术的应用分析与探讨.docVIP

智能滑移隔震减震技术的应用分析与探讨 张德新 新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司 [摘要] 智能滑移隔震减震技术是在橡胶隔震技术的基础上做了一些系统性的改进。提升了支座（包括下支撑体及连接件）在地震时的竖向承载力与承载范围。加大了上支撑体与下支撑体在地震时的隔离效果与柔性结合。保证了在地震时对外输能量实施有效地隔离、截流、吸收、储存与递进阻尼。确保了地震后上支撑结构体的复位功能（储存能量的释放）。促进了中高层及装配式建筑的应用与发展。解决了成本高且技术原理不易与普通民宅结构对接的现实问题与大家共同分析探讨。 [关键词] 智能滑移 钢索连接 能量隔离 弹簧阻尼 0引言 我国是世界上多发地震的国家之一，民用住宅及公共建筑（如学校、商场等）普遍采用的是砖混结构及钢筋混凝土结构，地震发生时，给人类带来最大危害的就是建筑物，给国家经济建设造成巨大损失的也是建筑物。（天然、高阻尼、铅芯）叠层橡胶隔震支座目前在国内外建筑工程上得到广泛应用，同时也存在不足之处急待解决。为解决以上问题，笔者提出几点技术改进措施，望大家共同探讨并提出宝贵意见。 总体技术介绍 智能滑移隔震减震技术的具体措施是参照人体结构平衡原理，在建筑结构中的适当部位植入关节（滑移钢板支座）、神经（钢索或钢丝绳）、能量阻尼（弹簧阻尼器）来提高其在地震时的隔震减震耐震效果与反应能力。 具体措施 2.0．1 智能滑移隔震减震工程 在建筑物的基础与上部结构支撑体之间设置滑移钢板隔震层，在建筑物上部结构支撑体上设置上弹簧阻尼器，在建筑物下部基础支撑体的侧面设置下弹簧阻尼器，把建筑物的上部结构和下部基础（结构）完全隔离，用钢索或钢丝绳通过弹簧阻尼器、上部结构支撑体、滑移钢板支座、下部基础支撑体的空洞贯通柔性连接，一端锚固在弹簧阻尼器的压板上，另一端锚固在建筑物上部支撑体或下部支撑体的基础中。平时滑移钢板支座支撑上部结构。地震时隔震层上部结构与基础及地面发生水平相对位移，地震能量由下部结构传到隔震层，大部分被滑移隔震装置隔断或吸收，以此消耗地震能量，避免或减少地震能量向上部传输，向上部传输的地震能量同时被上下弹簧阻尼器有效地吸收与消耗。避免了共振现象的发生，有效地保障上部结构安全的工程措施。 2.0.2 滑移钢板限位隔震支座 由上下钢板之间组合成光滑平面（包括干燥性润滑剂及其它连接件）且中心位置形成菱形状限位空洞（内置钢索或钢丝绳）。简称滑移限位钢板支座。 2.0.3 橡胶弹簧复合体形变阻尼器 以橡胶弹簧复合体为阻尼介质的速度相关型阻尼器，由钢柱体滑动导杆、阻尼通道、橡胶弹簧阻尼材料、钢索或钢丝绳等部分组成。简称弹簧阻尼器。 设计基本要点 在建筑物上部支撑体的顶面或侧面设置弹簧阻尼器时，以最大阻尼力计算活荷载参照抗震规范对上支撑体进行加载设计。 3.0.2 下部基础支撑体顶端的水平截面尺寸应大于相邻上部支撑体的水平截面尺寸400mm，以应对上部结构在罕遇地震下的最大水平位移，参照抗震规范进行设计。 4. 材料与原理结构示意分析 滑移钢板支座外形结构 滑移支座上下钢板 弹簧阻尼器 （地震时）原理示意图 结构示意图 1-基础 2-地面 3-下支撑体 4下钢板 6-限位隔挡装置 7-上钢板 9-钢索或钢丝绳 10-弹簧阻尼器 12-上支撑体 5.组件性能分析 5.0.1限位滑移钢板隔震支座 限位滑移钢板隔震支座的压缩性能：竖向压缩刚度及竖向承载力较高，竖向承载范围较广。 限位滑移钢板隔震支座的剪切性能：水平刚度较小，剪切性能较大，上输地震能量较弱，隔震效果较强。 水平极限变形能力：水平极限变形可取支座在罕遇地震下的最大设计水平位移值，其内部构造稳定性较好不易损坏。 5.0.2弹簧阻尼器 橡胶弹簧复合体形变阻尼器的力学性能：初期阻尼值较小，中期阻尼值递增，后期阻尼值较高。发生在罕遇地震下的最大位移设定值时，钢索或钢丝绳与支座内菱形空洞壁粘结一起，进行强行限位阻尼，其内部构造为揉体材料不易损坏。 5.0.3弹簧阻尼器位置的设置 阻尼器可设置在建筑物上部支撑体的顶端或侧面，也可设置在下部基础支撑体的相邻表面或侧面，也可以上下同时设置。必要时可增设隔挡装置与竖向隔震缝。 6.其他分析 6.0.1结构受力相对减小 结构节点受力运动路线走势对比分析： 黑色线为建筑物结构体在静止平衡状态时。 天蓝色线为地面地基基础在地震运动状态时。 红色线为传统抗震的建筑物结构体在地震运动状态时的受力放大。 深绿色线为已安装了智能滑移防震系统的建筑物结构体在地震运动状态时的