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[科普中國]-摩擦滑移隔震

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摩擦滑移隔震是通過把建筑物上部結(jié)構(gòu)做成一個整體,在上部結(jié)構(gòu)和建筑物基礎(chǔ)之間設(shè)置一個滑移面,允許建筑物在發(fā)生地震時相對于基礎(chǔ)作整體水平滑動。由于摩擦滑移作用,削弱了地震作用向上部結(jié)構(gòu)的傳遞,同時,建筑物在滑動過程中,通過摩擦耗散了地震的能量從而達(dá)到緩震效果。1

摩擦滑移隔震的作用采用滑移隔震技術(shù)后,在地震作用下建筑物基本處于彈性狀態(tài),因此余震對建筑物的威脅比較小,不論什么時間、地點(diǎn)發(fā)生地震,建筑物與人員的損失均可減少。

摩擦滑移隔震的優(yōu)點(diǎn)(1)解決了地震的超烈度問題。地震烈度是人們根據(jù)地質(zhì)因素人為制定的,由于地震動的隨機(jī)性,加之記錄地震的時間與地球壽命相比很短,很難在地震發(fā)生時將地震烈度定準(zhǔn),而抗震、減震有很多人為對自然的依賴性,很難解決超烈度問題。采用了滑移隔震技術(shù)后,由于地震超烈度變化對建筑物的影響很小,如按烈度十度計算與按烈度九度計算變化很小,這就非??煽康亟鉀Q了地震超烈度問題。

(2)避開由于建筑物自振周期和地震周期接近而產(chǎn)生的共振采用滑隔震技術(shù)后,由于滑移隔震層的作用,不論地震波的頻帶與建筑物自振頻率如何接近,均不產(chǎn)生共振,從這個角度講滑移隔震的防震效果可高達(dá)90%以上。在眾多防震技術(shù)中,只有滑移隔震技術(shù)唯一具有不產(chǎn)生共振的優(yōu)點(diǎn)。

(3)地震中建筑物的加速度放大問題。現(xiàn)有的抗震方法中,由于房屋與基礎(chǔ)牢固地聯(lián)接在一起,地震作用下,建筑物是一個加速度的“放大器”,形成所謂的倒三角形分布,對于建筑物十分不利。采用滑移隔震技術(shù)后,在地震作用下,建筑物的加速度不僅不放大而且還有所變小,變形相應(yīng)減小。這對處理建筑物受沖撞最厲害的底層部位和薄弱層部位十分有利。

(4)層間剪力過大的問題。現(xiàn)有的抗震方法,建筑物受到很大的層間剪力,特別是砌體結(jié)構(gòu),層間剪力常常是造成破壞的重要原因。采用滑移隔震技術(shù)后,層間剪力僅為現(xiàn)有抗震方法的20%—30%,極大地提高了建筑物的防震能力。

(5)樓層最大剪力問題。在地震作用下,采用抗震方法時,建筑物是否能滿足最大剪力的要求是驗(yàn)證建筑物能否抗震的重要指標(biāo)。采用滑移隔震技術(shù)后,樓層最大剪力僅為采用現(xiàn)有抗震方法下的樓層最大剪力的20%~40%,因此可以極大地減少抗水平側(cè)向力的強(qiáng)度,增加建筑物的層數(shù),由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

段春偉 - 教授級高工 - 中國新興建設(shè)開發(fā)總公司