粘滯阻尼器、隔震支座等減隔震產品在減輕建築地震震害的中的優勢主要通過與傳統抗震設計對比體現。
減輕建築地震震害的兩種方法:
方法一:傳統抗震設計——「硬抗」
加大斷面尺寸及配筋率→剛度大、地震力大(循環);震後較難修復
方法二:減隔震設計——「以柔克剛」
原理:
隔離上下部結構地震作用 延長結構基本周期 增加阻尼、滯回耗能 水平力分散
效果:
降低地震力耗散 地震能量 協同抗震
前提:
可靠的連接 良好的力學性能 滿足較大的水平位移
a、傳統抗震----加強結構剛度和強度,強度抵抗型設計。
橋梁、建築結構,傳統的抗震技術都是通過加強結構的剛度和強度;從而提高結構抵抗地震破壞的能力。
例如:建築的框架結構,鋼筋—強柱弱梁;增大梁、柱截面;提高梁、柱的配筋率等措施,在一些加固的項目上,尤為突出。
b、減震控制技術----增加結構的塑性變形能力,吸收和消耗地震能量,達到減震的目的。
減震又稱消能減震,是通過消能器的相對位移和相對速度消耗輸入到結構中的能量,提供附加阻尼,達到預期防震減震要求。
最常見的消能器就是黏滯阻尼器、屈曲約束耗能支撐、金屬屈服型阻尼器和摩擦阻尼器。
c、隔震控制技術----增加結構的柔性,阻隔地震能量傳遞。
橋梁工程中,是在橋梁支撐部位設置隔震裝置,使之與固結於地基中的橋墩頂面分開;建築工程中,一般是在上部結構與基礎之間增設隔震裝置。
在隔震結構中,隔震裝置具有變化的水平剛度,在風和小震作用下具有足夠的剛度。在中、大震時,隔震裝置的水平剛度變小,使隔震結構的自振周期延長,遠離上部結構的自振周期。從而將部分地震能隔絕,減少了輸入到上部結構的地震能量。並且隔震裝置先於上部結構進入到塑性變形階段,地震能量主要由隔震層的塑性變形和阻尼來消耗,因此上部結構可基本保持彈性而不會發生嚴重的破壞。