12.1.1
隔震和消能减震是建筑结构减轻地震灾害的新技术。
隔震体系通过延长结构的自振周期能够减少结构的水平地震作用,已被国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明:隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施和人员的地震安全性,增加了震后建筑物继续使用的功能。
采用消能减震的方案,通过消能器增加结构阻尼来减少结构在风作用下的位移是公认的事实,对减少结构水平和竖向的地震反应也是有效的。
适应我国经济发展的需要,有条件地利用隔震和消能减震来减轻建筑结构的地震灾害,是完全可能的。本章主要吸收国内外研究成果中较成熟的内容,目前仅列入橡胶隔震支座的隔震技术和关于消能减震设计的基本要求。
12.1.2
隔震技术和消能减震技术的主要使用范围,是可增加投资来提高抗震安全的建筑,除了重要机关、医院等地震时不能中断使用的建筑外,一般建筑经方案比较和论证后,也可采用。进行方案比较时,需对建筑的抗震设防分类、抗震设防烈度、场地条件、使用功能及建筑、结构的方案,从安全和经济两方面进行综合分析对比,论证其合理性和可行性。
12.1.3
现阶段对隔震技术的采用,按照积极稳妥推广的方针,首先在使用有特殊要求和8、9度地区的多层砌体、混凝土框架和抗震墙房屋中运用。论证隔震设计的可行性时需注意:
1 隔震技术对低层和多层建筑比较合适。日本和美国的经验表明,不隔震时基本周期小于1.0s的建筑结构效果最佳;对于高层建筑效果不大。此时,建筑结构基本周期的估计,普通的砌体房屋可取0.4s,钢筋混凝土框架取T1=0.075H3/4,钢筋混凝土抗震墙结构取T1=0.05H3/4。
2 根据橡胶隔震支座抗拉性能差的特点,需限制非地震作用的水平荷载,结构的变形特点需符合剪切变形为主的要求,即满足本规范第5.1.2条规定的高度不超过40m可采用底部剪力法计算的结构,以利于结构的整体稳定性。对高宽比大的结构,需进行整体倾覆验算,防止支座压屈或出现拉应力。
3 国外对隔震工程的许多考察发现:硬土场地较适合于隔震房屋;软弱场地滤掉了地震波的中高频分量,延长结构的周期将增大而不是减小其地震反应,墨西哥地震就是一个典型的例子。日本的隔震标准草案规定,隔震房屋只适用于一、二类场地。我国大部分地区(第一组)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的设计特征周期均较小,故除Ⅳ类场地外均可建造隔震房屋。
4 隔震层防火措施和穿越隔震层的配管、配线,有与其特性相关的专门要求。
12.1.4
消能减震房屋最基本的特点是:
1 消能装置可同时减少结构的水平和竖向的地震作用,适用范围较广,结构类型和高度均不受限制;
2 消能装置应使结构具有足够的附加阻尼,以满足罕遇地震下预期的结构位移要求;
3 由于消能装置不改变结构的基本形式,除消能部件和相关部件外的结构设计仍可按本规范各章对相应结构类型的要求执行。这样,消能减震房屋的抗震构造,与普通房屋相比不降低,其抗震安全性可有明显的提高。
12.1.5
隔震支座、阻尼器和消能减震部件在长期使用过程中需要检查和维护。因此,其安装位置应便于维护人员接近和操作。
为了确保隔震和消能减震的效果,隔震支座、阻尼器和消能减震部件的性能参数应严格检验。