高層隔震體系的發(fā)展概述

隔震思想已經(jīng)有100多年的歷史，日本的河合浩藏在1988年在其著作《地震時不遭受大震動的結(jié)構(gòu)》中提出基礎(chǔ)隔震的主要思想是最早提出的學(xué)者。直至20世紀(jì)20年代開始逐步在工程上應(yīng)用，近年來，隔震技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。常見的隔震系統(tǒng)包括橡膠支座隔震系統(tǒng)、滑移支座隔震系統(tǒng)和混合隔震系統(tǒng)，這些隔震系統(tǒng)已經(jīng)大量應(yīng)用在橋梁建筑等多方面。

另一方面高層建筑也伴隨著社會的發(fā)展成為了主要發(fā)展方向，但是隔震大部分應(yīng)用和研究集中在中底層建筑，但高層的隔震不同于中低層建筑，對高層隔震進行研究也是必然方向。其中基礎(chǔ)采用橡膠墊隔震支座是目前國內(nèi)高層結(jié)構(gòu)隔震的主要方法，同時國內(nèi)對高層隔震的研究主要集中在高層減震性能分析、等效簡化模型、支座受拉問題和對應(yīng)措施以及高寬比限值等這些方面的問題，并取得了一定的成果。這里，主要從高層隔震結(jié)構(gòu)的體系發(fā)展方面進行研究。

一、高層隔震體系發(fā)展

隔震層是隔震結(jié)構(gòu)最重要的部分，隔震結(jié)構(gòu)的水平變形大部分都集中在隔震層，上部結(jié)構(gòu)基本上是平動，主要是依靠隔震層的阻尼器來吸收地震傳向上部結(jié)構(gòu)的能量，減少地震響應(yīng)，所以隔震結(jié)構(gòu)的隔震層是提高隔震建筑可靠性的依據(jù)。目前國內(nèi)外從隔震層角度劃分隔震體系一般包括基礎(chǔ)隔震和層間隔震。關(guān)于基礎(chǔ)隔震的研究時間較長，我國的基礎(chǔ)隔震研究是1997年周福霖首次完整的介紹了基礎(chǔ)隔震的動力反應(yīng)分析、振動臺試驗、地震考驗和工程實用算法?；诖酥蟠罅康膶W(xué)者對基礎(chǔ)隔震進行了研究，魏德敏等人通過有限元軟件對采用基礎(chǔ)隔震的建筑進行研究，通過對非隔震結(jié)構(gòu)和采用基礎(chǔ)隔震的高層建筑進行對比研究，計算結(jié)果表明采用基礎(chǔ)隔震有效的減小了高層結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

另一種隔震體系，層間隔震由徐忠根、周福霖等最先在國內(nèi)提出相關(guān)的隔震體系和應(yīng)用研究，并在1995年的汕頭博物館中采用了層間隔震方案。國外學(xué)者小林正人等人也對層間隔震進行了系統(tǒng)的分析研究，集中分析了層間隔震體系的模態(tài)連成作用以及層間隔震結(jié)構(gòu)的彈性和彈塑性動力反應(yīng)，最終結(jié)論表明層間隔震結(jié)構(gòu)的反應(yīng)和非隔震結(jié)構(gòu)相比小，但和基礎(chǔ)隔震比較的反應(yīng)較大。對于高層建筑而言，采用基礎(chǔ)隔震的高層建筑，由于結(jié)構(gòu)自有周期較長，采用基礎(chǔ)隔震形式很難達到較好的控制效果，根本無法達到較好的隔震效果，同時會延長高層建筑的自震周期時間，無形中增大了建筑的自身重量，對隔震效果有很大的影響。同時采用基礎(chǔ)隔震的高層結(jié)構(gòu)在大幅擺動的狀況下，會破壞支座，導(dǎo)致傾覆效應(yīng)，所以目前基礎(chǔ)隔震還是應(yīng)用于高寬比小于4且上部結(jié)構(gòu)剛度較大的建筑。針對基礎(chǔ)隔震在高層建筑中的缺陷祁皚等人對高層建筑的層間隔震的進行分析研究，結(jié)果表明在采用隔震層相連的梁柱桿端彎矩可能會增大，指出結(jié)構(gòu)使用層間隔震具有明顯的效果，是隔震技術(shù)發(fā)展的新成果。

二、結(jié)語

國內(nèi)外目前對于高層隔震的已經(jīng)進行了很多研究，但高層隔震的研究還是相對較少，并且還存在很多問題。 隔震體系還在發(fā)展過程中，未來還需要對高層隔震的問題進行研究，現(xiàn)存高層隔震體系在基礎(chǔ)隔震的狀態(tài)下仍未徹底解決傾覆問題，雖然相比之前已經(jīng)有很大的進步，但還需繼續(xù)發(fā)展和研究。

本文來源：《魅力中國》：http://m.xwlcp.cn/w/wy/25805.html