;;;;;;结构减震控制按是否需要外部能源输入可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制,如图9-1所示。;;;结构减震控制的研究与应用已有40余年的历史。以改变结构频率为主的隔震技术是结构减震控制技术中研究和应用最多、最成熟的技术,利用该技术,国内外已建隔震建筑数千栋,其中一些隔震建筑已在数次大地震中成功地经受住了考验。以增加结构阻尼为主的被动消能减震理论与技术已趋成熟,并已成功用于工程结构的抗震抗风控制中。;;;;在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置(或系统)以形成隔震层,把房屋结构与基础隔离开来,利用隔震装置来隔离或耗散地震能量以避免或减少地震能量向上部结构传输,减轻建筑物的地震反应。实现地震时隔震层以上的主体结构只发生微小的相对运动和变形,从而使建筑物在地震作用下不损坏或不倒塌,这种抗震方法称为房屋基础隔震。图9-2所示为隔震结构的模型图。;;;
抗震设计的原则是在多遇地震作用下建筑物基本不产生损坏,在罕遇地震作用下建筑物允许产生破坏但不倒塌。按传统抗震设计的建筑物,不能避免地震时的强烈晃动,当遭遇大地震时,虽然可以保证人身安全,但不能保证建筑物及其内部设备和设施的安全,而且建筑物由于严重破坏常常不可修复,如果用隔震结构,就可以避免这类情况的发生。隔震结构通过隔震层的集中大变形和所提供的阻尼将地震能量隔离或耗散,地震能量不能向上部结构全部传输,因而,上部结构的地震反应大大减小,振动减轻,结构不产生破坏,人员安全和财产安全均可以得到保证。图9-4所示为传统抗震结构与隔震结构在地震时的反应对比。;;;①;;;常用的隔震支座主要有叠层橡胶支座、弹性滑板隔震支座、摩擦摆隔震支座等。《建筑抗震设计规范(2016年版)》(GB50011—2010)、《建筑隔震设计标准》(GB/T51408—2021)、《橡胶支座第3部分:建筑隔震橡胶支座》(GB/T20688.3—2006)、《橡胶支座第5部分:建筑隔震弹性滑板支座》(GB/T20688.5—2014)和《建筑摩擦摆隔震支座》(GB/T37358—2019)针对叠层橡胶支座、弹性滑板隔震支座、摩擦摆隔震支座给出了有关的设计要求,因此下面主要介绍叠层橡胶支座、弹性滑板隔震???座、摩擦摆隔震支座的类型与性能。;叠层橡胶支座是由薄橡胶板和薄钢板分层交替叠合、经高温高压硫化黏结而成的,如图9-5所示。由于在橡胶层中加入了若干块薄钢板,并且橡胶层与钢板紧密黏结,当橡胶支座承受竖向荷载时,橡胶层的横向变形受到上、下钢板的约束,使橡胶支座具有很大的竖向承载力和刚度。当橡胶支座承受水平荷载时,橡胶层的相对位移大大减小,使橡胶支座可达到很大的整体侧移而不致失稳,并且保持较小的水平刚度(竖向刚度的1/1000~1/500)。并且,由于橡胶层与中间钢板紧密黏结,橡胶层在竖向地震作用下还能承受一定的拉力(拉应力不超过1MPa)。因此,叠层橡胶支座是一种竖向刚度大、竖向承载力高、水平刚度较小、水平变形能力大的隔震装置。;;Title;;铅芯叠层橡胶支座采用在叠层橡胶支座中部圆形孔中压入铅而成,其构造如图9-8(a)所示。由于铅具有较低的屈服点和较高的塑性变形能力,可使铅芯叠层橡胶支座的阻尼比达到20%~30%。;图9-8(b)为铅芯叠层橡胶支座的滞回曲线。铅芯具有提高支座的吸能能力,确保支座有适度的阻尼,同时具有增加支座的初始刚度、控制风反应和抵抗微震的作用。铅芯橡胶支座既具有隔震作用,又具有阻尼作用,因此可单独使用,无须另设阻尼器,使隔震系统的组成变得比较简单,可以节省空间,在施工上也较为有利。;弹性滑板隔震支座是由橡胶支座部、滑移材料、滑移面板及上、下连接板组成的隔震支座。橡胶支座部由内部橡胶和内部钢板叠合整体硫化而成的支座部分。滑移材料与滑移面板组成摩擦副,提供滑移功能。按照橡胶支座部的形状,可将滑板支座分为圆形和方形,如图9-9所示。
其中,H1为上连接板和橡胶支座部组装总高度(不含滑移材料厚度);H2为上连接板厚度;H3为橡胶支座部上封板厚度;H4为滑移面板厚度;H5为橡胶支座部下封板厚度;H6为下连接板厚度;Dd为圆形橡胶支座部连接板外径;Ds为圆形滑移材料直径或方形滑移材料边长;Dr为圆形橡胶支座部内部钢板直径;Ps为圆形橡胶支座部连接板与预埋件相连的螺栓孔分度圆直径;Sd为方形橡胶支座部连接板边长;Sr为方形橡胶支座部橡胶层有效边长;Ss为方形橡胶支座部连接板对边螺栓孔中心距。;按照动摩擦系数大小,滑板支座可分为低摩擦滑板支座(摩擦系数0.03)、中摩擦滑板支座(0.03≤摩擦系数≤0.06)、高摩擦滑板支座(摩擦系数0.06)。;摩擦摆隔震支座是一种通过球面摆动延长结构振动周期和滑动界面摩擦消耗地震能量实现