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粘滞阻尼器、隔震支座等减隔震产品在减轻建筑地震震害的中的优势主要通过与传统抗震设计对比体现。
减轻建筑地震震害的两种方法:
方法一:传统抗震设计——“硬抗”
加大断面尺寸及配筋率→刚度大、地震力大(循环);震后较难修复
方法二:减隔震设计——“以柔克刚”
原理:
隔离上下部结构地震作用延长结构基本周期增加阻尼、滞回耗能水平力分散
效果:
降低地震力耗散地震能量协同抗震
前提:
可靠的连接良好的力学性能满足较大的水平位移
a、传统抗震----加强结构刚度和强度,强度抵抗型设计。
桥梁、建筑结构,传统的抗震技术都是通过加强结构的刚度和强度;从而提高结构抵抗地震破坏的能力。
例如:建筑的框架结构,钢筋—强柱弱梁;增大梁、柱截面;提高梁、柱的配筋率等措施,在一些加固的项目上,尤为突出。
b、减震控制技术----增加结构的塑性变形能力,吸收和消耗地震能量,达到减震的目的。
减震又称消能减震,是通过消能器的相对位移和相对速度消耗输入到结构中的能量,提供附加阻尼,达到预期防震减震要求。
最常见的消能器就是黏滞阻尼器、屈曲约束耗能支撑、金属屈服型阻尼器和摩擦阻尼器。
粘滞阻尼器屈曲约束支撑金属剪切阻尼器摩擦阻尼器c、隔震控制技术----增加结构的柔性,阻隔地震能量传递。
桥梁工程中,是在桥梁支撑部位设置隔震装置,使之与固结于地基中的桥墩顶面分开;建筑工程中,一般是在上部结构与基础之间增设隔震装置。
在隔震结构中,隔震装置具有变化的水平刚度,在风和小震作用下具有足够的刚度。在中、大震时,隔震装置的水平刚度变小,使隔震结构的自振周期延长,远离上部结构的自振周期。从而将部分地震能隔绝,减少了输入到上部结构的地震能量。并且隔震装置先于上部结构进入到塑性变形阶段,地震能量主要由隔震层的塑性变形和阻尼来消耗,因此上部结构可基本保持弹性而不会发生严重的破坏。