衡水橡胶制品有限公司
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剪切型软钢阻尼器是金属阻尼器的*种如图1所示,作为消能减震装置用于结构振动控制中。其工作原理为:在地震或风振时,通过钢材发生塑性屈服产生滞回变形, 耗散输入结构中的能量,从而增加结构等效阻尼,达到减震目的。强地震动下的时程分析显示,采用剪切型软钢阻尼器,根据结构主体的基本动力特性,其地震影响*般可以减小了30%以上,基本满足了保证结构主要构件在弹性范围内的要求。
防屈曲钢支撑是*种位移相关型消能器,主要性能特性是其在受拉受压时都能达到全截面屈服,支撑受压承载力与受拉承载力相当,从而充分发挥钢材的滞回耗能作用,滞回曲线稳定饱满。
防屈曲钢支撑在小震和设计风荷载作用下处于弹性状态,向主体结构提供足够刚度,从而保证结构满足正常使用要求;在中震、大震及强震作用下,防屈曲钢支撑率先进入耗能状态,产生较大的阻尼,耗散地震中大部分的能量,并迅速衰减结构的动力反应(位移、速度、加速度等),而使主体结构不出现明显弹塑性,从而确保其在强震作用下的安全性和正常使用性。在地震作用后,只需更换防屈曲钢支撑即可,大大降低了震后的维修费用。它不仅可以用于新建工程,还可以用于已有建筑的抗震加固改造,为建筑结构的抗震设计和抗震加固提供了*种新的选择。
*、粘滞流体阻尼器的原理
粘滞流体阻尼器的基本原理是:结构在地震(或风)力的作用下,与结构共同工作的粘滞流体阻尼器的活塞杆受力,推动活塞运动,活塞梁板的高粘性阻尼介质产生压力差,使阻尼介质通过活塞上的阻尼孔,从而产生阻尼力,将结构振动的部分能量通过粘滞流体阻尼器中阻尼介质的粘滞耗能耗散掉,达到减小结构振动(地震或风振)反应的目的。
二、粘滞流体阻尼器的优点和运用现状
粘滞流体阻尼器*适于结构工程应用,主要*点是,在静止情况下,它没有起始刚度,不会影响到结构的其它计算(如周期,振型等),也就不会产生预想不到的副作用。这种阻尼器对温度变化、收缩徐变等因素引起的慢速梁体自由变形不产生附加内力,对地震产生梁的快速变形,却能迅速耗能,并且能减小梁的加速度和位移。
另外粘滞流体阻尼器还具有体积小、重量轻、易于安装维护,受激励频率和环境温度影响较小、耐久性好等诸多优点。
利用粘滞流体阻尼器进行结构振动控制的研究是八十年代以来*际上才出现的新课题,美*和日本在这方面的研究处于前列,时至今日,全**已有数以百计的工程使用了粘滞流体阻尼器,涉及到高层建筑、高耸结构、桥梁、铁道、体育馆、海洋石油平台甚至卫星发射。
可以根据用户的需要对粘滞流体阻尼器进行精确地分析,在此基础上制造性能优异的粘滞流体阻尼器。
采用隔震的建筑物可能会引发地震时建筑的位移,如图所示,进而导致建筑物倾斜,其结果是建筑物安全得不到保证;另外大风也会引起建筑物摇晃,使人们感到不安。在8层及以下的建筑抗震已在*外大量采用减隔震技术。
建筑越高,地震和风引起摇晃越发明显,如何解决倾斜摇晃等问题是高层建筑减隔震的关键问题之*。目前解决方法有两种:
其*是通过合理的隔震设计,使长期、短期荷载作用下的隔震支座受拉应力小于规范规定的1.0MPa;
其二使用*种抗拉拔装置,保证隔震支座受拉力时小于规范规定的1.0MPa。
目前*外对抗拉拔装置种类产品的使用较多,如某办公楼建筑总层数为31层(地下4层,地上27层,*大高度是130米),就是采用抗拉拔装置、铅芯橡胶支座和多功能阻尼器协同工作的组合基础隔震体系,取得良好的隔震效果。
对于*些重要建筑,例如:要求地震时不中断使用功能(首脑、指挥机关、消防、警察、医院) ;要求地震时不损坏信息系统、重要设备(银行、保险、通讯)
;要求减轻次生灾害(存放有毒、易燃易爆等物品的建筑)
;要求地震时生命安全有更大保证(幼儿园、小学、医院病房等地震时人员不便疏散的建筑);为了保证地震中结构的安全并可以完全实现对使用功能的特殊要求,因此有必要采用隔震设计。 采用隔震技术对建筑物进行加固改造是*种全新的抗震加固思路.
该技术通过在建筑物下部设置*道隔震层,减少输入到上部结构的地震能量,达到提高建筑物抗震能力的目的.
各*规范均对建筑结构的基础隔震设计标准做了详细的规定。规范中规定隔震层设置在第*层以下或地下层以下。隔震层的平面布置应力求具有良好的对称性,以提高分析计算结果的可靠性。设计方法均是针对隔震层设置在第*层以下的隔震结构体系的,
对于隔震层在其他位置,如隔震层设置在中间层、大跨度结构等情况,需要采用其他方法进行专门研究。
采用隔震设计可使建筑物具有更高的抗震安全度。根据我*建筑抗震规范在采用隔震体系后上部结构的地震烈度在合理的设计情况下可以降*度设计。但是目前的研究表明隔震结构主要用于体型基本规则的低层和多层建筑结构。隔震设计适合于高度不超过40m、以剪切变形为主的结构。根据日、美等*工程经验,不隔震时基本周期小于1.2秒的结构,减震效果*佳。
二、隔震原理
其基本的原理是在地面发生移动时,*个建筑物如果是完全的刚性,它将有零周期。当地震产生加速度使地面发生移动导致建筑物与地面具有相同的加速度及位移。
若*个建筑物是绝对的柔性体,它将具有无限周期。对于这种建筑物,当它底下的地面发生移动,建筑物不会产生加速度,并且也不会随地面的移动而产生位移。(见图2-1)
所有真实的建筑物既不会是完全的刚性,也不会是绝对的柔性体,而是介于两者之间,因此周期也在零和无穷大之间,相对于地面的*大加速度与位移是地震的函数。(见图2-2)
对于大多数在*定周期范围的地震,其传到建筑物后的加速度都有*定的放大作用,而使建筑物的加速度大于地面加速度;但建筑物的位移通常都不会超过地面的位移,当然也有特例,特别是建筑物在地震断层附近的软土上。