结构动力学在隔震减震技术中的应用价值分析.docVIP

结构动力学在隔震减震技术中的应用价值分析 　　摘要：进入二十一世纪以来，伴随着经济社会的快速发展，建筑工程亦发展迅猛，各个学科之间的交叉性在逐渐增强，从而推动了隔震减震技术的快速发展，使得该技术在许多领域得到应用。通过对隔震减震装置的动力学展开分析，发现该技术在地震中的作用非常的显著。下面就对结构动力学在隔震减震中如何运用以及应用价值进行简要分析。 　　关键词：价值分析；应用；隔震减震；技术；结构动力学 　　伴随着社会各个方面的快速发展，结构形式已经从传统的单一方式走向了综合性方式，加上社会和民众对安全的重视程度越来越高，对建筑的抗震减灾要求也在提升。在传统的建筑结构中，一方面建筑工程的造价昂贵，另一方面在抗震减灾方面也还有待提升。在这种背景下，近些年国内对抗震减灾技术进行了大量的研究，在许多实践中得到了运用，取得了非常显著的效果。隔震是指在工程结构中，设置一层隔震装置，便于在发生地震时起到减缓地震带来的影响的一种方法，该技术目前的运用相对成熟。结合动力学的相关知识对隔震减震装置的设计以及材料选用进行分析，可以有效的提升隔震减震技术的使用效果。 　　一、建筑结构设计的保障 　　在建筑物设计时，只要设防烈度在六度以上的，根据规定必须开展抗震设计，为了达到抗震设防目标，要求建筑物必须具备良好的延伸性、刚度、承载力等多项要求。延伸性实际上是指在承载力没有发生重大变化时，让建筑主体维持原来的形态，在受力发生变形时可以有一定的舒缓性。通常来说，延伸性越好，该建筑的抗震能力也越高。 　　在选择延伸性以及相关的建筑要求以后，就必须借助抗震措施进而提升该建筑的延伸性，进而保证在发生各类地震时满足抗震的要求。一般来说，要想达到上述要求，首先需要做的就是增大梁柱的抗弯能力，使其在地震来临时，有充分的韧性去应对，从而保证建筑不受地震的影响，始终保持其稳定性，最后保证其安全性。在进行抗震设计时，抗震计算为建筑抗震设计提供定量计算方式，而良好的构造措施能有效地保障局部薄弱环节和整体性达到抗震计算结构的有效性，而抗震设计包含了三个方面的内容，分别是抗震计算、概念设计、构造措施，这三部分是一个统一的整体，必须全部具备，忽略了任何一个部分都有可能造成抗震设计的失败。 　　二、结构动力学的特征 　　在结构动力中，通常会伴随时间的推移而变化。由于反应时间以及荷载发生变化，其动力问题也会随之发生变化，而静力问题则较为单一，是属于恒定的，其解十分单一，必须建立在相应于反应过程全部感兴趣时间的一系列解答；在结构静力学问题和动力学问题中，二者的区别是非常明显的，而特征都是抵抗结构加速度及惯性力。通常而言，如果惯性力是结构内部弹性力所平衡的全部外荷载的一个组成部分，那么在考虑问题时，首先需要考虑的问题就是动力特性。同时，如果运动的速度较慢，以至于惯性力不会带来影响时，则荷载和反应可能随时间的变化而产生变化，但是不管是分析哪一个瞬间的影响，任然可以选择用结构静力分析方法来进行解答。 　　三、结构动力学在隔震减震的应用 　　在一套减震系统中，其中最为重要的设计原理就是提升系统的阻力和降低系统的固有频率以此来降低结构的加速度反应，进而从本质上降低结构的地震内力，但是，该设计方式的弊端还是非常明显的，具有明显的局限性，主要表现在此方法适合在高层建筑中使用，在软弱地基中不适合使用。在这种背景下，相关的研究得出了一种新的减震装置，可以控制结构地震的反应。 　　耗能减震应用和原理。在发生地震时，地面会发生运动进而引起结构发生反应，结构会在这个过程中吸收许多的地震能量，而能量要想分散，必须要进行转换才可以完成。在传统的抗震系统中，其建筑的主体结构容易在地震中遭到损毁，而在发生损毁时实际上就是能量转化的过程中，而建筑主体损坏就是地震能量转化的结果。 　　从能量的角度来看，地震输入给结构的能量Et是不变的，所以，耗能装置消耗的能量越多，那么结构自身所需要消耗的能量就会减弱，也就有效的降低了结构地震所带来的反应。同时从动力学的角度来看，实际上耗能装置的作用就是提升了结构的阻力，在增大结构阻力以后，那么就有效的降低了地震给结构带来的反应。在小地震或者风的作用下，耗能装置应该具备一定的刚度，从而保证结构的使用性，在发生大地震时，耗能装置通常需要先进入非弹性状态，将地震给结构带来的能量进行大量的消耗。 　　四、结构动力学在隔震减震中的原理 　　在一个建筑结构中，一旦受到外力的影响，那么结构会发生破坏或者引起结构疲劳，严重的会造成建筑结构变形或者倒塌，同时在这个过程中会产生噪音，在经历了振动以后，相关的机构部件会受到影响，建筑的寿命也会受到影响。 　　通常来说，现在的隔震设计基本上都是在地面以上的部分选择一个恰当的位置设置隔震层，让表面建筑和地基之间通过隔震层有效