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摘 要:近年来,高层建筑耗能结构减震技术有了很大的发展,如何在突遇地震中建造一个能保证建筑物安全的结构,如何采用一种更安全、更合理、更有效的新型体系结构,对减轻地震灾害起着决定性的作用。耗能减震体系的建筑结构、隔震体系、被动体系结构和新体系的主动控制结构,决定建筑工程中的各种应用体系,为工程结构振动的抗震设计提供了参考。本研究主要就高层建筑耗能减震新体系概念与实现进行分析。
关键词:高层建筑;耗能减震体系;概念与实现
中图分类号:TU973.31 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0317-01
前 言
从目前高层建筑结构耗能减震技术的角度,探讨了这些方法在实际设计中的原则和施工方法。隔震与结构减震是目前应用最广泛的技术应用和最佳方法。隔振的基础之一是被动隔振。结构耗能技术属于结构被动控制。许多工程师和建筑师现在相信高层建筑耗能减震新体系是一个能驾驭最可怕的地震的浪头。
1 高层建筑耗能减震新体系的概念
1.1 液压质量控制体系
液压质量控制体系改善建筑物对地震反应方式的技术。这些结构极大地制约了建筑物对地震事件的反应。仅仅提高隔墙的抗力并不能解决地震造成的更广泛的破坏。砖墙吸收地震引起的水平移动的能力很大,这将隔墙与主建筑框架隔离开来。液压质量控制体系它们有效地起到了隔离屏障的作用,避免了荷载从这些隔离元件传递到主结构。通过这样做,它们在面对地震大大减少了。动能量的一部分传递到流体内部和质量块上,从而减小框架振动。液压质量控制系统必须考虑液体的压缩性,而其建立则考虑了液体压缩系统的“柔性”模型的计算和分析,从“弹性”模型的结构和减震系统的组成部分入手,为抗震建筑的控制提供了一种新的体系。
1.2 结构耗能技术系统
高层建筑耗能减震系统中一种耗能性能好、结构简单、成本低、制作方便的结构耗能技术来源于阻尼装置。普通摩擦阻尼器通过在两个铜板中间开一个窄缝相对于上、下板的摩擦运动能量,调节螺栓紧固力即可改变滑动摩擦力的大小。结果表明滑动摩擦力与螺栓紧固程度成正比;最大静摩擦与滑动摩擦之差较小,但滑动摩擦衰减较大,滞回曲线显示出良好的刚性塑性。高层建筑耗能减震新体系由摩擦滑动节点和四链杆组成的节点通过滑动摩擦与高强度螺栓连接而成,耗能装置由角撑板与摩擦控制板之间的滑动力可以通过位于摩擦材料之间或夹在接触面上的方式进行加工来调节摩擦系数,节点通过螺栓来调节板与被链条包围的杆之间的摩擦的紧密性,起连接和共同变形的作用。结构耗能技术受外力支撑时无法克服最大静摩擦,能量不产生滑动;当外力能够克服最大静摩擦时,能量通过摩擦产生动力滑动。高层建筑减震体系性能稳定,耗能能力强。
1.3 耗能减震材料系统
高层建筑耗能减震材料被设计成从最小厚度提供最大的重复冲击吸收。在与其它典型材料的并排比较中,耗能减震材料性能是在多个步骤前后显示出更好减震性的唯一材料。多孔性能材料提供高能量回报和卓越的减震功能,适用于要求苛刻的防护设备。多孔双层材料结合定制轮廓配合与附加的减震。这项耗能减震材料系统有助于加强建筑工程,并提供均匀的压力分布,以帮助支持和稳定。
2 高层建筑耗能减震新体系的实现
2.1 高层建筑耗能减震系统设计
高层建筑耗能减震系统在设计地震安全结构时,首先要考虑的是尽可能使最高的钻头,即顶部尽可能轻。这这也可以具有带有隔离物和绝缘的双层外皮。它可以具有在3°和15°之间的屋顶坡度。如果需要有一个“平”屋顶,这可以用镀锌钢盖板和固体绝缘板制成,顶部有一个特殊的膜。即使是“平的”屋顶也应该具有大约2度的斜度。如果需要有一个“平的”混凝土屋顶,那么最好的解决方案是在大约2m、6英寸的中心位置安装钢托梁,并在上面安装复合式屋顶盖板。然后将钢筋混凝土板浇在屋顶上,不需要支撑。这样的板将被完全粘结到框架上,并且将不能滑脱或坍塌。高层建筑耗能系统设计最大程度范围内提高建筑工程的稳定性。
2.2 高層建筑耗能减震系统施工
如果建筑物或结构是普通单层,那么任何普通门式刚架或其他钢框架建筑物施工得当,将能承受地震荷载。高层建筑耗能减震系统施工如果有两层或更多层,需要做更多的工作来确保它在地震中的稳定性。和屋顶一样,地板应该做得尽可能轻。这样做的第一种方法是使用传统的木材托梁或胶合板地板。至关重要的木材托梁是通过螺栓牢固地通过在框架上,以避免他们滑动或撕裂。车架需要它们来保持稳定,地板决不能掉下来。高层建筑耗能减震系统施工一个更好的选择是用轻钢龙骨代替木龙骨。它们可以跨越得更远,更容易牢固地固定到框架上。可能需要混凝土地板这种情况下,建筑工程施工应减少跨度到复合地板的跨越能力,并浇注钢筋混凝土板到甲板。盖板固定在托梁上,托梁固定在主梁上,主梁固定在立柱上,混凝土浇注在所有立柱周围。这种地板不可能从框架上掉下来,采用最有效的施工程序保障高层建筑耗能减震系统实效性的发挥。
2.3 高层建筑耗能减震系统应用
为了抗震,高层建筑物及其基础必须能够承受侧向荷载。建筑物越轻,负载就越小。高层建筑耗能减震系统具体应用当重量较高时尤其如此。如有可能,屋顶应采用轻质材料。如果有地板、墙和隔墙,越轻越好。如果要从墙壁获得侧向阻力,这些墙壁必须在两个方向上相等。他们必须足够强壮以承受负荷。它们必须系在任何框架上,并加固以承受最弱方向的载荷。它们绝不能解体,必须在最严重的冲击波之后保持在适当位置,以便在震后保持力量。如果侧向阻力来自对角支撑,那么它也必须在两个方向上均匀地旋转。因此高层建筑耗能减震系统的应用其强度应足以承受拉伸和压缩载荷,并且不应在载荷远高于设计载荷的情况下弯曲。
3 结 语
高层建筑耗能减震其被设计成防止完全坍塌和保存生命,以及建筑预算。近年来,建筑抗震结构的科学有了很大的发展,但这并不是一门全新的学科。工程师们实施的技术有点不同,但基本原理是一样的。在我们深入研究高层建筑耗能减震结构之前,需要掌握体系的一些基础知识,即地震期间产生的力以及它们如何影响建筑结构,进而最大效益施展高层建筑耗能减震新体系。
参考文献
[1]王明宇.高层建筑耗能减震新体系概念与实现[J].建筑工程,2012,31(1):46~48.
[2]万佳鹏.高层建筑耗能减震新体系概念与实现[J].建筑工程,2011,24(1):123~124.
收稿日期:2018-4-1
关键词:高层建筑;耗能减震体系;概念与实现
中图分类号:TU973.31 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15-0317-01
前 言
从目前高层建筑结构耗能减震技术的角度,探讨了这些方法在实际设计中的原则和施工方法。隔震与结构减震是目前应用最广泛的技术应用和最佳方法。隔振的基础之一是被动隔振。结构耗能技术属于结构被动控制。许多工程师和建筑师现在相信高层建筑耗能减震新体系是一个能驾驭最可怕的地震的浪头。
1 高层建筑耗能减震新体系的概念
1.1 液压质量控制体系
液压质量控制体系改善建筑物对地震反应方式的技术。这些结构极大地制约了建筑物对地震事件的反应。仅仅提高隔墙的抗力并不能解决地震造成的更广泛的破坏。砖墙吸收地震引起的水平移动的能力很大,这将隔墙与主建筑框架隔离开来。液压质量控制体系它们有效地起到了隔离屏障的作用,避免了荷载从这些隔离元件传递到主结构。通过这样做,它们在面对地震大大减少了。动能量的一部分传递到流体内部和质量块上,从而减小框架振动。液压质量控制系统必须考虑液体的压缩性,而其建立则考虑了液体压缩系统的“柔性”模型的计算和分析,从“弹性”模型的结构和减震系统的组成部分入手,为抗震建筑的控制提供了一种新的体系。
1.2 结构耗能技术系统
高层建筑耗能减震系统中一种耗能性能好、结构简单、成本低、制作方便的结构耗能技术来源于阻尼装置。普通摩擦阻尼器通过在两个铜板中间开一个窄缝相对于上、下板的摩擦运动能量,调节螺栓紧固力即可改变滑动摩擦力的大小。结果表明滑动摩擦力与螺栓紧固程度成正比;最大静摩擦与滑动摩擦之差较小,但滑动摩擦衰减较大,滞回曲线显示出良好的刚性塑性。高层建筑耗能减震新体系由摩擦滑动节点和四链杆组成的节点通过滑动摩擦与高强度螺栓连接而成,耗能装置由角撑板与摩擦控制板之间的滑动力可以通过位于摩擦材料之间或夹在接触面上的方式进行加工来调节摩擦系数,节点通过螺栓来调节板与被链条包围的杆之间的摩擦的紧密性,起连接和共同变形的作用。结构耗能技术受外力支撑时无法克服最大静摩擦,能量不产生滑动;当外力能够克服最大静摩擦时,能量通过摩擦产生动力滑动。高层建筑减震体系性能稳定,耗能能力强。
1.3 耗能减震材料系统
高层建筑耗能减震材料被设计成从最小厚度提供最大的重复冲击吸收。在与其它典型材料的并排比较中,耗能减震材料性能是在多个步骤前后显示出更好减震性的唯一材料。多孔性能材料提供高能量回报和卓越的减震功能,适用于要求苛刻的防护设备。多孔双层材料结合定制轮廓配合与附加的减震。这项耗能减震材料系统有助于加强建筑工程,并提供均匀的压力分布,以帮助支持和稳定。
2 高层建筑耗能减震新体系的实现
2.1 高层建筑耗能减震系统设计
高层建筑耗能减震系统在设计地震安全结构时,首先要考虑的是尽可能使最高的钻头,即顶部尽可能轻。这这也可以具有带有隔离物和绝缘的双层外皮。它可以具有在3°和15°之间的屋顶坡度。如果需要有一个“平”屋顶,这可以用镀锌钢盖板和固体绝缘板制成,顶部有一个特殊的膜。即使是“平的”屋顶也应该具有大约2度的斜度。如果需要有一个“平的”混凝土屋顶,那么最好的解决方案是在大约2m、6英寸的中心位置安装钢托梁,并在上面安装复合式屋顶盖板。然后将钢筋混凝土板浇在屋顶上,不需要支撑。这样的板将被完全粘结到框架上,并且将不能滑脱或坍塌。高层建筑耗能系统设计最大程度范围内提高建筑工程的稳定性。
2.2 高層建筑耗能减震系统施工
如果建筑物或结构是普通单层,那么任何普通门式刚架或其他钢框架建筑物施工得当,将能承受地震荷载。高层建筑耗能减震系统施工如果有两层或更多层,需要做更多的工作来确保它在地震中的稳定性。和屋顶一样,地板应该做得尽可能轻。这样做的第一种方法是使用传统的木材托梁或胶合板地板。至关重要的木材托梁是通过螺栓牢固地通过在框架上,以避免他们滑动或撕裂。车架需要它们来保持稳定,地板决不能掉下来。高层建筑耗能减震系统施工一个更好的选择是用轻钢龙骨代替木龙骨。它们可以跨越得更远,更容易牢固地固定到框架上。可能需要混凝土地板这种情况下,建筑工程施工应减少跨度到复合地板的跨越能力,并浇注钢筋混凝土板到甲板。盖板固定在托梁上,托梁固定在主梁上,主梁固定在立柱上,混凝土浇注在所有立柱周围。这种地板不可能从框架上掉下来,采用最有效的施工程序保障高层建筑耗能减震系统实效性的发挥。
2.3 高层建筑耗能减震系统应用
为了抗震,高层建筑物及其基础必须能够承受侧向荷载。建筑物越轻,负载就越小。高层建筑耗能减震系统具体应用当重量较高时尤其如此。如有可能,屋顶应采用轻质材料。如果有地板、墙和隔墙,越轻越好。如果要从墙壁获得侧向阻力,这些墙壁必须在两个方向上相等。他们必须足够强壮以承受负荷。它们必须系在任何框架上,并加固以承受最弱方向的载荷。它们绝不能解体,必须在最严重的冲击波之后保持在适当位置,以便在震后保持力量。如果侧向阻力来自对角支撑,那么它也必须在两个方向上均匀地旋转。因此高层建筑耗能减震系统的应用其强度应足以承受拉伸和压缩载荷,并且不应在载荷远高于设计载荷的情况下弯曲。
3 结 语
高层建筑耗能减震其被设计成防止完全坍塌和保存生命,以及建筑预算。近年来,建筑抗震结构的科学有了很大的发展,但这并不是一门全新的学科。工程师们实施的技术有点不同,但基本原理是一样的。在我们深入研究高层建筑耗能减震结构之前,需要掌握体系的一些基础知识,即地震期间产生的力以及它们如何影响建筑结构,进而最大效益施展高层建筑耗能减震新体系。
参考文献
[1]王明宇.高层建筑耗能减震新体系概念与实现[J].建筑工程,2012,31(1):46~48.
[2]万佳鹏.高层建筑耗能减震新体系概念与实现[J].建筑工程,2011,24(1):123~124.
收稿日期:2018-4-1