薛彦涛减隔震技术与应用

减隔震技术减隔震技术 与与应用应用住房城乡建设部住房城乡建设部 建设工程抗震管理条例（草案）建设工程抗震管理条例（草案）位于位于高烈度高烈度设防地区、设防地区、地震重点监视防御地震重点监视防御区区的的学校、幼儿园、医院、养老建筑、应急学校、幼儿园、医院、养老建筑、应急指挥中心、应急避难建筑、等人员集公共建指挥中心、应急避难建筑、等人员集公共建筑筑应当应当采用隔震减震等技术采用隔震减震等技术，保证遭遇本地，保证遭遇本地区设防烈度地震时不中断使用。区设防烈度地震时不中断使用。国家政策支持国家政策支持南加州大学医院（隔震结构），8层。基础加速度为 0.49g，而顶层加速度只有0.21g。隔震震害隔震震害Arahama Elementary School saved the lives of 320 people消能减震建筑震害消能减震震害消能减震震害隔震建筑动画模拟地震地震一、减隔震原理一、减隔震原理 消能减震建筑消能减震原理消能减震原理消能器8ELcentro加速度反应谱ELcentro 位移谱减隔震反应谱原理隔震建筑试验消能减震试验研究 随着我国减隔震工程应用的不断推进，消随着我国减隔震工程应用的不断推进，消能减震和隔震技术标准化、规范化和产业化水能减震和隔震技术标准化、规范化和产业化水平也在不断提高，从减隔装置的产品标准，到平也在不断提高，从减隔装置的产品标准，到技术规程、设计图集及设计规范，目前减隔震技术规程、设计图集及设计规范，目前减隔震技术已初步形成一套较完整的标准规范体系。技术已初步形成一套较完整的标准规范体系。二、设计方法二、设计方法 振型分解反应谱法 （1）实振型分解反应谱法）实振型分解反应谱法 振型应变能法 强行解耦法 （2）复振型分解反应谱法）复振型分解反应谱法 减隔震计算方法减隔震计算方法振型阻尼（1）实振型分解反应谱法）实振型分解反应谱法 1.应变能法 按振型变形计算构件的应变能，按构件阻尼比与应变能乘积之和除以总应变能。2.强行解耦法）（）（）（tYtYtYtYtxiNiiNN 12211)()(iTiiisoTiisoisTissDiKKKiEiE2211)(4)(振型阻尼振型阻尼isoisiiiTiiisTisiMC2iTiiiisoTiisoiMC2结构振型阻尼比隔震层振型阻尼比隔震结构振型阻尼比隔震结构振型阻尼比（2）复振型分解反应谱法）复振型分解反应谱法)()()(1tYBtYAtxNjjjjj 位移时 间函数 速度时 间函数jjjjjjjjjjjjjjpwwpbaA1)1(22222）（)(222jjjjjjjwpbaBj 和 是复振型特征向量 的实部和虚部，jjjjjidxtetYtjtjjjj)()(sin(1)(00)(jTjjTjjMK2jTjjTjjjMC2PKPM、YJK、SAP、ETABS、MIDAS 等软件，提供各类型阻尼器的计算模型。配套设计软件配套设计软件l建筑地点：建筑地点：河北省承德市兴隆县安营寨河北省承德市兴隆县安营寨村南村南侧侧沟谷处沟谷处与两侧山与两侧山坡上坡上l总总建筑面积建筑面积：9271.15平米平米l建筑建筑总高度：总高度：46.8米米l主体主体结构形式结构形式：高位隔震转换结构：高位隔震转换结构A、D轴环向桁架立面展开图C轴环向桁架立面展开图核心筒2，3剖面图核心筒1，4剖面图 隔震模型隔震模型振型号周 期平动系数扭转系数阻尼比(%)12.990.880.1224.07 22.950.960.0424.14 32.620.090.9124.16 40.350.001.005.050.310.770.237.660.280.780.227.6第一振型（周期2.99s）第二振型（周期2.95s）第三振型（周期2.62s）振型非隔震结构周期（s）隔震结构周期（s）10.372.9920.332.9530.292.62 非隔震结构和隔震结构周期对比u下部核心筒下部核心筒结构剪力结构剪力墙墙中震弹性设计中震弹性设计构件类型桁架非桁架柱非桁架梁应力比最大值0.940.161.03u上部钢结构按多遇地震验算上部钢结构按多遇地震验算25四、四、消能减震产品消能减震产品26（1）液体粘滞消能器（阻尼器）27（2）粘滞阻尼墙28金属消能器金属消能器29（3）屈曲约束支撑（4）金属剪切型阻尼器金属剪切型阻尼器（5）摩擦消能器摩擦消能器2016-3-282016-10-272017-7-62018-7-19F=k1x xxdF=Fd xxd变形相关性变形相关性频率相关性频率相关性温度相关性温度相关性老化性能老化性能疲劳性能疲劳性能重复工作能力重复工作能力研研 究究 内内 容容（6）铅黏弹阻尼器橡胶支座橡胶支座铅芯橡胶支座铅芯橡胶支座弹性滑板支座弹性滑板支座摩擦摆支座摩擦摆支座橡胶、钢板橡胶、钢板、铅橡胶、钢板、PTFE不锈钢板、PTFE五、隔五、隔震产品震产品普通叠层橡胶支座普通叠层橡胶支座和和铅芯叠层橡胶支座铅芯叠层橡胶支座 建筑隔震橡胶支座（建筑隔震橡胶支座（JG/T 118）（GB 20688.3）加载试验 滑板隔震支座滑板隔震支座 建筑隔震弹性滑板支座建筑隔震弹性滑板支座（GB 20688.5摩擦摆隔震支座摩擦摆隔震支座建筑摩擦摆隔震支座建筑摩擦摆隔震支座（GB/T 37358）隔震层设备管线要满变形要求 建筑隔震柔性管道（建筑隔震柔性管道（JG/T 541）39李培彬、娄宇、赵广鹏六、工程应用六、工程应用-消能减震消能减震40乌鲁木齐绿地中心（陈建兴、包联进、汪大绥）黏滞阻尼器41青岛胶东国际机场航站楼（冯 远、吴小宾）共设置了138个黏滞阻尼器，1,2,3层分别布置了54，72，12个黏滞阻尼器，设置黏滞阻尼器后，结构耗能能力明显增强，主体结构损伤程度显著降低，有效地提高了航站楼结构在未来可能遭遇较大地震作用下仍能保持正常运转的可靠度，达到了预期减震效果 42天津理工大学体育馆天大设计院5252根根2500kN2500kN屈曲约束支撑屈曲约束支撑海南海航海口机库152152根屈曲约束支撑根屈曲约束支撑43工程应用工程应用-隔震隔震 近来我国已完成6000多幢隔震建筑的建设，包括高层剪力墙隔震建筑、高层框架隔震建筑、高层框架-筒体结构。最高的隔震结构119.1m 最小的高宽比1：5 世界最大的单体隔震建筑日本隔震住宅193m日本隔震剧院+办公楼200m 日本中间层隔震隔震结构119.1m,99m,75m,32.7m云南天湖景秀小区百米高塔住宅剖面平面隔震层 宿迁苏豪银座（南京市设计院）（束伟农）海口美兰机场（束伟农）昆明机场（束伟农）苹果总部苹果总部 California 44.5 万平米万平米 地下地下3层、地上层、地上4层层 环形环形,周长接近周长接近1英里英里(1.6公里公里),直径直径500m 50亿美元亿美元 剖面 这座建筑位于700个基础隔震支座的顶部。每个隔震支座直径2.130m，低摩擦定制的。唐山某医院 盐湖城市政厅新西兰国会大厦 大阪市中央公会堂南京博物院老大殿忻州外国语学校砖混结构忻州十中主教学楼框架结构67谢谢谢谢