地震動引起地面上房屋以及各種工程結構的往復運動,產生慣性力。當慣性力超過了結構自身抗力,則結構將出現破壞。這就是大地震造成房屋破壞、橋梁塌落以及其他眾多工程設施損毀的根本原因。
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隔震是將工程結構體系與地面分隔開來,并通過一套專門的支座裝置與地面相連接,形成一個隔離層,以此改變工程結構體系的動力特性,阻隔地震動能量向上傳輸,減小結構的地震反應程度。目前,隔震技術依機理可以分為柔性隔震、摩擦隔震與擺動隔震三類。
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減震又稱為消能減振,是通過增加工程結構自身的阻尼,消耗結構振動能量,減小結構的地震反應程度。阻尼是衡量結構耗能程度的一個物理指標。
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正常情況下,工程結構可以視為小阻尼彈性體,以房屋為例,其在地震作用下各樓層由下至上振動幅值逐漸增加,即使地震動停止了,各樓層的振動仍會持續幾秒或幾十秒。如果房屋結構自身的阻尼足夠大,則地震動引起的振幅就小,而且會很快衰減掉,這就在很大程度上避免了地震動持續作用下的迭加效應,大大降低了結構的地震反應程度。通過安裝消能減振裝置,適度增加結構的阻尼,可以有效改善結構的地震反應性能。消能減振裝置依機理可以分為吸振器和阻尼器兩類。
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目前,減隔震技術已經廣泛應用于有抗震需求的建筑結構中,包括中低層建筑、高層建筑、大型場館、橋梁等,相關技術顯著增強了建筑抗震性能。比較典型的工程應用包括北京大興國際機場、昆明長水國際機場、四川蘆山縣人民醫院等。
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