地震工程学之隔震减震与结构控制.pdf

1、同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention第十三章第十三章第十三章第十三章隔震减震与结构控制隔震减震与结构控制隔震减震与结构控制隔震减震与结构控制翟翟翟翟 永永永永 梅梅梅梅同同同同 济济济济 大大大大 学学学学土木工程学院土木工程学院土木工程学院土木工程学院上上上上 海海海海 防防防防 灾灾灾灾 救救救救 灾灾灾灾 研研研研 究究究究 所所所所地震工程学地震工程学地震工程学地震工程学同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disa

2、ster Prevention第十三章隔震减震与结构控制第十三章隔震减震与结构控制?概述?隔震的原理与方法?减震的原理与方法?结构主动控制初步同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention13.1 概述13.1 概述产生传递引起震源建筑物所在场地结构的地震反应地震波同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention结构抗震设计思想的演化与发展结构抗震设计思想的演化与发展地震位移反应地震剪力小大小大地震内力同济

3、大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention结构抗震设计思想的演化与发展结构抗震设计思想的演化与发展地震动作用下结构位移过大,实践上的困难延性结延性结构体系构体系刚性结构体系刚性结构体系反应接近地面地震运动一般不发生结构强度破坏导致材料的浪费柔性结构体系柔性结构体系减少结构物的刚性避免结构与地面运动发生类共振减轻地震力同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention结构抗震设计思想的演化与发展结构抗震设计思想

4、的演化与发展“延性结构体系”基本要求“延性结构体系”基本要求实现延性结构体系设计是工程师所追求的抗震基本目标适当控制结构物的刚度与强度结构构件进入非弹性状态后仍具有较大的延性通过塑性变形消耗地震能量“坏而不倒”“坏而不倒”同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention结构抗震设计思想的演化与发展结构抗震设计思想的演化与发展当地基本烈度地震建筑物可能进入非弹性破坏状态装修与内部设备破坏延性结构体系的结构被动抵御地震作用作用导致巨大经济损失某些生命线工程损失更是难以估量延性结构体系的应用也有了一定的局限

5、性隔震、减震、制隔震、减震、制振技术振技术同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention13.1概述13.1概述震 源震 源传播途径传播途径结构结构反应反应消 震消 震隔震隔震被 动 减 震被 动 减 震主 动 减 震主 动 减 震基底隔震基底隔震悬挂隔震悬挂隔震耗能减震耗能减震冲击减震冲击减震吸振减振吸振减振同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention13.1 概述13.1 概述从控制理论的观点，上述

6、方法又分为两大类减震方法：（1）被动控制方法。这种方法无外部能源供给，也称无源控制技术。包括隔震技术和被动减震技术。（2）主动控制方法。这种方法有外部能源供给，也称有源控制技术。与传统的消极抗震方法相比，减震方法优点：（1）减小地震作用，降低结构造价，提高结构抗震可靠度。隔震方法能够控制传到结构上的地震力，克服确定荷载的困难。（2）减小结构在地震作用下的变形，保证非结构构件不破坏，减小震后维修费用，对现代建筑，非结构构件的造价占总造价的80以上。（3）隔震、减震装置的更换或维修比更换、维修结构构件方便、经济（4）精密加工设备、核工业设备等结构物，只能用隔震、减震的方法满足严格的抗震要求同济大学Tongji University上海防灾救灾研究所Shanghai Institute of Disaster Prevention结构抗震设计思想的演化与发展结构抗震设计思想的演化与发展隔震隔震：地震动结构隔离装置隔开减小结构振动主要方法主要方法基底隔震悬挂隔震通过某种装置，将地震动与结构隔开，减弱或改变地震动对结构作用的强度或方式，达到减小结构振动的目的通过某种装置，将地震动与结构隔开，减弱