建築結構隔震技術簡介

基礎隔震是在結構物地面以上部分的底部設置隔震層，使之與固結於地基中的基礎頂面分開，限制地震動向結構物的傳遞，如上圖所示。地震來臨時，地動而上部結構不動。

目前採用的基底隔震主要用於隔離水平地震作用，隔離層的水平剛度應顯著低於上部結構的側向剛度，這樣，延長了結構的地震周期，使結構的加速度大大減小。同時，結構在地震反應過程中大變形主要集中在基底隔震層處，而結構本身的變形很小，此時可近似認為上部結構是一個剛體，從而為建築物的地震防護提供良好的安全保障。與傳統的抗震結構相比，基礎隔震結構具有以下優點：

（1）提高了地震時結構的安全性及舒適感。根據基底隔震結構在地震中的強震記錄和振動台模擬地震試驗可知，這種隔震結構的加速度反應是傳統的抗震結構的1/4~1/12。

（2）防止了非結構構件破壞和建築物內物品的振動、移動和翻倒，在中小地震作用下，隔震結構基本未發生破壞，仍處在彈性階段；在罕遇大地震作用下，隔震結構僅發生部分破壞或非結構構件破壞，而不致倒塌。上部結構近似於剛體振動。（隔震與不隔震結構的效果對比如下圖所示）

（3）降低了房屋結構造價。雖然隔震裝置需要增加約5%的造價，但由於地震時上部結構的地震作用大大降低，使上部結構的構件截面、配筋等減少，構造措施和施工簡單，隔震結構總造價仍可降低。統計表明：7度區可節省1%~3%；8度區可節省10%~20%.

（4）結構平立面設計較為靈活。由於上部結構地震作用減少很多，使得對建築和結構設計時的嚴格限制大大放寬。

（5）可以保持儀器和設備的正常使用功能。

最常用的隔震方式為橡膠支座隔震，如下圖所示。用作隔震裝置的橡膠支座，可用天然橡膠，也可用人工合成橡膠。為提高支座的豎向承載力和豎向剛度，橡膠支座一般由橡膠片與薄鋼板疊合成，並將鋼板邊縮入橡膠內，以防止鋼板鏽蝕。當沿豎向壓縮橡膠支座時，橡膠的剪切剛度限制鋼板間的橡膠片外流。橡膠層的總厚度越小，橡膠支座能承受的豎向荷載越大，它的豎向和側向剛度也越大。

隔震技術要求隔震支座的水平剛度較少，以隔離水平地震動，而隔震墊的豎向剛度應比較大，以避免上部結構的豎向不均勻變形。純橡膠支座滿足水平剛度低的要求，但是不滿足緊向變形的限制。而疊層鋼板橡膠支座恰巧滿足這兩點需求，因此在隔震中得到廣泛應用，成為目錄主要的隔震方式。

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