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应用减隔震技术,全面提高防震减灾能力 ——我院承接设计智能化减震及隔震制品装备制造基地项目
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应用减隔震技术,全面提高防震减灾能力 ——我院承接设计智能化减震及隔震制品装备制造基地项目

2020/07/18
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7月12日6时38分,我市发生5.1级地震,河北、北京、天津等地均有震感。据悉,本次地震是1976年唐山大地震的余震。

 

 

自20世纪以来,我国因地震死亡的人数占全球地震死亡人数的55%,世界上两次死亡超20万人的大地震都发生在我国。在强烈地震中,发达国家的伤亡人数仅为发展中国家的十分之一左右,其主要原因在于发达国家的建筑物大量采用了隔震技术,从而提高了建筑物的抗震性能。

 

 

建筑隔震技术和减震技术统称为减隔震技术,减隔震技术是一种以柔克刚的柔性抗震技术。隔震技术立足于隔,就是在建筑物的某层设置隔震层,将隔离绝大部分地震能量向上部结构传递,从而保护建筑的安全。减震技术立足于耗,就是在建筑物的薄弱节点设置耗能的阻尼器装置,这些类似于汽车的避震器可以消耗部分地震能量,从而减小主体结构的地震反应。

 

 

目前,我国正处在经济和社会迅速发展期,防震减灾是保障国家公共安全的重要内容。因此,在我国研发和应用建筑减隔震技术更具有重要意义和现实需求。

 

 

方案及施工图设计

智能化减震及隔震制品装备制造基地是河北震安减隔震技术有限公司的新建研发楼,由我院城市设计中心承接,负责方案及施工图设计。项目基地位于高新区京唐智慧港。建筑工程抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度峰值为0.2g,设计地震分组第二组,II类场地,场地特征周期0.4s。建筑采用框架结构形式,楼层数为5层,建筑结构高度21.95m,宽20.24m,高宽比1.08,属于标准设防类丙类建筑。采用Etabs,PKPMV4.3结构软件进行减、隔震分析。

 

 

隔震支座布置方案:隔震支座设置于地下室柱顶,共使用了34个橡胶隔震支座,隔震结构屈重比为0.016。

阻尼器布置方案:共设置屈曲约束支撑11个,粘滞阻尼器3个,摩擦阻尼器2个,金属屈服型阻尼器4个,粘滞阻尼墙1个,黏弹阻尼器2个。

通过减、隔震技术的应用提高了主体结构刚度,增加了主体结构的阻尼比,使主体结构的抗震性能更好。

 

 

建筑(减隔震)健康监测系统

建筑(减隔震)健康监测系统,是利用减隔震建筑结构变形首先从柔性装置既减隔震装置开始的原理,通过在减隔震建筑中的装置(如:叠层隔震橡胶支座)内部植入微型传感器,监测减隔震装置在正常使用状态以及遭遇台风、地震时支座的竖向压应力、水平位移、地震加速度的变化,实时反馈减隔震装置的受力状态和变形状态,将各类型的监测数据汇在一起,从而反映该建筑的结构健康状况并建立数据中转站和终端。通过实时监测、传输、分析及展示,快速评估形成数据库。因监测成本不高,适用于所有的减震隔震建筑。

7月11日下午,技术人员将建设初期临时安置的两个普通橡胶隔震支座,更换为植入传感器的隔震橡胶支座。加入传感器后,便于建立健康检测系统,一是为减隔震建筑长期科学有序的监测、巡检、维护提供数据平台,存储减隔震结构长期的数字化和信息化档案;二是可尽早发现减隔震结构自身或者地震过程中的危险状态,在减隔震结构危险萌芽阶段时提前预警,确保安全;三是便于有效掌控使用期间减隔震结构的局部或整体长期使用状态和发展趋势,为维护决策提供数据与信息支持;四是可将数据成果用于客户查询展示、科学研究、快速诊断建筑结构的健康状况,通过减隔震建筑的普及形成城市建筑结构健康大数据,并为我国政府在灾后快速响应和评估方面提供决策依据。