建筑抗震新技術ppt課件

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1、復旦大學復旦大學建筑抗震新技術姓名：于茂輝學號：專業：地震的基本知識隔震技術消能減震技術復旦大學地球內部由表及 里可分為:地殼、地幔、地核三個圈層。一、地震的基本知識復旦大學 地震：指因地球內部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動。地震產生的過程復旦大學 3.3.塌陷地震 塌陷地震2.2.火山地震 火山地震 4.4.誘發 誘發地震 地震 5.5.誘發 誘發地震 地震1.1.構 構造地震 造地震由地下深處巖層錯動、破裂所造成。構造地震約占世界地震總數的90%以上。由地下巖洞、礦井塌陷而引起。由水庫蓄水、油田注水等引發產生。由火山作用，如巖漿活動、氣體爆炸等引起。地下核爆炸、炸藥爆破等人為

2、引起的。根據成因的不同復旦大學震源深度小于70千米的稱為淺源地震。全世界85以上的地震都是淺源地震。震源深度為70至300千米的稱為中源地震。震源深度在300千米以上的稱為深源地震。淺源地震 中源地震深源地震根據震源深度的不同復旦大學遠震近震地方震千米內的地震稱為近震。內的地震稱為地方震。根據震中距的不同震中距大于1000千米的地震稱為遠震。震中距在100千米至1000震中距在100千米復旦大學震源地球內部巖層破裂引起振動的地方稱為震源。它是有一定大小的區域，又稱震源區或震源體。震源深度震源到地面的垂直距離稱為震源深度。震中震源在地面上的投影。震中距地面上任何一點到震中的直線距離稱為震中距。地

3、震烈度：是指地面及房屋等建筑物受到地震破壞的程度。對同一個地震，不同的地區，烈度大小是不一樣的。距離震源近，破壞就大，烈度就高；距離震源遠，破壞就小，烈度就低。地震時，在地球內部出現的彈性波叫作地震波。地震波分為縱波和橫波?？v波引起地面上下顛簸振動。橫波引起地面的水平晃動。橫波是地震時造成建筑物破壞的主要原因。地震震級：是衡量地震大小的一種度量。每一次地震只有一個震級。震級越高，釋放的能量也越多。復旦大學全球地震帶的分布：1)環太平洋地震帶 2)亞歐地震帶 3)海嶺地震帶復旦大學 我國地震災害狀況：我國處于世界兩大地震帶亞歐地震帶及環太平洋地震帶的交接處，地震頻繁，災害嚴重。我國大陸的地震具有

4、頻度高、分布廣、震源淺、強度大和成災率高的特點。因此，我國的震災形勢十分嚴峻。復旦大學 我國幾個地震活動較為強烈的地區是：青藏高原和云南、四川西部，華北太行山和京津唐地區，新疆及甘肅、寧夏，福建和廣東沿海，臺灣地區等。復旦大學建筑物的抗震對策標題“減”則是通過各種技術措施來減弱地震對結構的作用，可以避免因要加強結構抗力而引起的材料用量和用工量的增加，以及結構總造價的提高;也能大大減輕在大震作用下結構本身的損壞，不但能達到小震不壞，甚至還能夠爭取達到大震基本不壞.“減”“抗”是當前建筑結構設計中普遍采用的一種抗震方法，即通過加強結構本身的承載力及延性來抵御地震，這就需要加大結構構件的截面尺寸及材

5、料消耗，相應地提高了工程造價“抗”“抗”二、建筑隔震技術復旦大學隔震是一種革新的抗震方法,它旨在解除結構與地面運動的耦聯關系,通過增加結構的柔性與提供附加阻尼來減小輸入到結構中的地震作用。結構隔震體系是指在結構物底部或某的隔震體系如圖所示,圖中隔震層設置在結構的首層柱頂。層間設置隔震裝置而形成的結構體系。它包括上部結構,隔震層和下部結構三部分。典型隔震體系模型示意復旦大學 故宮博物院的主要建筑下面都有一層柔軟的糯米加石灰的柔性減震支座層，有效地阻止地震動的傳遞，使故宮免受震害。西安大雁塔,日本的法隆寺五重塔和鐮倉大佛等,這些早期的隔震建筑多是采用滾木或滑石片作為隔震元件,歷經多次地震仍保存完好

6、。古代 隔震技術的應用西安大雁塔 鐮倉大佛復旦大學1891 年河合浩藏提出“地震時不受大震動的結構”。其隔震思路是在地基上并排鋪設數層原木，并把建筑物周圍挖空，從而在地震時對上部建筑起到隔震。J.A.Calanarients 于 1909 年提出的隔震方案是在建筑物結構與基礎之間用滑石層隔開，地震時建筑物可以滑動。中村太郎于 1927 年提出的隔震結構方案中以使用阻尼泵來耗散地震動的能量，并且在該建筑地下層柱的上下端采用鉸接構造，建筑物可以水平自由移動。柔性層隔震結構以及滾動支撐類隔震系統等諸多方案，并在此基礎上逐漸形成了當代的隔震系統技術。近代隔震技術的發展復旦大學關東大地震后，1924年，

7、日本首次在世界上規定了建筑結構抗震設計，必須要考慮“水平設計震度”。20世紀60年代，東京大學教授、結構抗震專家武藤清利用計算機分析地震觀測數據，提出了利用建筑結構的柔韌性吸收地震力、以“振動論”為依據的動態設計方法，即所謂的“柔性抗震結構”理論，并以此理論成功設計了日本第一座超高層建筑“霞關大樓”。1922年，佐野利器的學生內藤多仲，發表的框架建筑抗震結構論中，提出用剪力墻加強結構抗震性能的理論，從而確立了“剛性抗震”理論在日本的主導地位。近代隔震技術的發展復旦大學19691969年年,現代第一座隔震建筑出現在南斯拉夫現代第一座隔震建筑出現在南斯拉夫,建筑建筑 結構為結構為33層鋼筋混凝土結

8、構層鋼筋混凝土結構,隔震裝置采用天然橡膠支座。隔震裝置采用天然橡膠支座。19701970年左右年左右,法國在馬賽蘭蒙斯克鎮建造了一幢法國在馬賽蘭蒙斯克鎮建造了一幢33層教學樓層教學樓,首次采用了疊層鋼板橡膠支座隔震。首次采用了疊層鋼板橡膠支座隔震。19811981年竣工的新西蘭惠靈頓威廉克雷頓年竣工的新西蘭惠靈頓威廉克雷頓(William Clayton)(William Clayton)大樓是世界上第一座使用鉛芯橡膠支座的結構。大樓是世界上第一座使用鉛芯橡膠支座的結構。19841984年年,美國加州福希爾司律師事務中心落成美國加州福希爾司律師事務中心落成,這足美國第座一這足美國第座一 隔震建

9、筑隔震建筑,也是世界上首次使用高阻尼橡膠支座隔震的建筑物。也是世界上首次使用高阻尼橡膠支座隔震的建筑物。19841984年年,美國鹽湖市政大廈采用鉛芯橡膠支座隔震技術加固美國鹽湖市政大廈采用鉛芯橡膠支座隔震技術加固,是世界上第一次用基礎隔震方法對建筑物進行抗震加固是世界上第一次用基礎隔震方法對建筑物進行抗震加固 20032003年落成的日本大阪楠葉塔樓城最高部分達到年落成的日本大阪楠葉塔樓城最高部分達到136.8 m,136.8 m,是目前在建的應用基礎隔震技術的最高建筑物。是目前在建的應用基礎隔震技術的最高建筑物。近代隔震技術的發展復旦大學1993 年,由廣州大學周福霖主持,在汕頭市建成我國

10、第一座夾層橡膠墊隔震房屋。1980年,建筑研究總院在北京采用砂礫層隔震建造了幾座單層隔震房屋和一幢4層磚混房屋,是我國最早的隔震建筑。80 年代后期,我國學者進行了橡膠隔震支座研制、隔震結構分析和設計方法、結構模型振動臺試驗、橡膠支座產品性能檢驗、檢測技術、施工技術等全方位的系統研究工作,提出了橡膠支座隔震建筑的成套技術。我國隔震技術研究進展及應用1993年,由建筑科學研究院周錫元、王亞勇等主持,在新疆獨山子建成我國第一座滑移板(聚四氟乙烯)隔震房屋。1994年,由華中理工大學唐家祥、劉再華主持,在安陽市建成我國第一座采用鉛芯疊層橡膠隔墊的隔震房屋。至今,我國已建成隔震結構有幾百棟,分布于北京

11、、上海、新疆、河南、江西、廣東等20個省市,覆蓋了我國大部分地震設防區。復旦大學隔震設計隔震層設置位置主要有：（1）地基隔震（2）人工場地隔震：采用該設計方法可以降低基礎上結構的層間變形和加速度。地基隔震人工場地隔震復旦大學（3）基礎隔震：所謂基礎隔震是在上部結構與基礎之間安裝橡膠彈性墊或者摩擦滑動承重座等隔震系統,將基礎和上部結構隔離開來,以減小水平地面運動向上部結構的傳遞,從而達到減小上部結構振動的目的?？煞譃橹芷谘娱L、能量吸收和絕緣等方法?；A隔震體系模型圖復旦大學3)上部結構隔震上部結構的隔震方法分為能量吸收和附加振動體兩種形式。能量吸收型是在建筑物的任意層設置彈塑性阻尼器、粘性體阻尼

12、器、油阻尼器或摩擦阻尼器等各種阻尼器以吸收地震能量。附加振動體型式則是在建筑物的任意層上加設振動體,構成新的振動體系,將振動由結構物本身向附加振動體轉移。上部結構隔震復旦大學 上部 上部 結構 結構隔 隔震 震首層隔震 首層隔震中間層隔震 中間層隔震塔頂隔震 塔頂隔震隔震層設置在一層頂。如結構首層為車庫或設備層時,可采用首層隔震。對超高層結構，通常采用中間層隔震的形式。中間層隔震主要不是針對隔震層上部構造，而是為了降低由上部構造傳遞到下部構造的慣性力。隔震層設置在建筑的頂部,在既有建筑物抗震加固時在頂部增加1層或2層,可在增加房屋使用面積的同時提高結構的安全性。首層隔震 層間隔震塔頂隔震復旦大

13、學 基礎隔震體系的主要類型橡膠支橡膠支座隔震座隔震滾子滾子隔震隔震滑動支滑動支座隔震座隔震搖擺支搖擺支座隔震座隔震“局部浮局部浮力力”的抗的抗震系統震系統包括包括滾軸滾軸隔震、隔震、滾滾珠隔震。珠隔震。在上部在上部結結構與基構與基礎礎之之間設間設置置可以滑可以滑動動的滑板。的滑板。由日本提由日本提出的一種出的一種搖擺搖擺支座支座隔震方案。隔震方案。在在傳統傳統抗震構抗震構造基造基礎礎上借助上借助于水的浮力支于水的浮力支撐整個建筑物。撐整個建筑物。局部浮力系局部浮力系統統在上在上層結層結構與構與地基之地基之間設間設置置貯貯水槽，水的水槽，水的浮力承擔建筑浮力承擔建筑物大物大約約一半重一半重量。量

14、。包括包括鋼鋼板疊板疊層層橡膠支座、橡膠支座、石墨橡膠支石墨橡膠支座、座、鉛鉛芯橡芯橡膠支座。普膠支座。普通疊通疊層層橡膠橡膠支座內阻尼支座內阻尼較較小，常需小，常需配合阻尼器配合阻尼器一起使用。一起使用。組合組合隔震隔震滑動凹面隔震復旦大學常用的橡膠隔震裝置有以下兩種:l)橡膠墊塊:一般為圓柱形，由橡膠經過硫化與鋼板多層相疊組成.這樣制 成的橡膠墊塊具有較大的豎向剛度和較小的水平剛度，從而一方面有效地支承上部結構，另一方面又能吸收耗散地震能量.2)灌鉛橡膠墊塊:即將鉛注人到橡膠墊塊中心，與橡膠墊塊一體化.灌鉛橡膠墊塊的滯回曲線具有穩定的形式和大的封閉面積，通過適當選擇鉛芯的尺寸，可以取得顯著

15、的耗能減震效果。隔震支座由鋼板與橡膠分層疊合經高溫硫化粘結而成,并通過上下聯結板與結構相連,裝置正中央為鉛芯,保證隔震結構體系在風荷載作用下的穩定性,并在大震下提供必要的附加阻尼比。隔震裝置示意圖鉛芯橡膠隔震支座剖面復旦大學滑移隔震技術的優勢 滑移隔震技術的優勢現 現有的抗震技 有的抗震技 術 術依靠建筑物的 依靠建筑物的 剛 剛度 度 與 與強度直接 強度直接 對 對抗地震 抗地震 時產 時產生的巨大 生的巨大 能量；而滑移隔震 能量；而滑移隔震 則 則采用了 采用了“以柔克 以柔克 剛 剛”的方法，隔震效果明 的方法，隔震效果明 顯 顯。采用滑移隔震技 采用滑移隔震技 術 術后，地震超烈度

16、 后，地震超烈度 變 變化 化 對 對建筑物的影 建筑物的影 響 響很小，很小，這 這就非?？煽康亟?就非?？煽康亟?決 決了地震超烈度 了地震超烈度 問題 問題。提高了建筑的抗震水準，。提高了建筑的抗震水準，解 解 決 決了超烈度 了超烈度 問題 問題。采用滑移隔震技 采用滑移隔震技 術 術后，在地震作用下建筑物的加速度 后，在地震作用下建筑物的加速度 變 變小，小，變 變形相 形相 應減 應減小 小 對處 對處理建筑物受沖撞最 理建筑物受沖撞最 厲 厲害的底 害的底 層 層部位和薄弱 部位和薄弱 層 層部 部位十分有利。位十分有利。采用滑移隔震技 采用滑移隔震技 術 術后，建筑物基本 后，

17、建筑物基本 處 處于 于 彈 彈性 性 階 階段，有效地 段，有效地 減 減少。少。避 避 開 開建筑物自振周期和地地震波的 建筑物自振周期和地地震波的 頻帶與 頻帶與建筑物自振 建筑物自振頻 頻率，不 率，不 產 產生共振 生共振復旦大學 滑移隔震技術的基本原理滑移隔震技術是指在建筑物的基礎或層間等部位設置低摩擦的滑移件和限位器等,通過相對滑移運動和摩擦耗能而有效限制地震能量向上部傳遞和向下部反饋的一種隔震技術?；聘粽鸢ɑA隔震和層間隔震。在建筑物與地基之間設置一個低摩擦系數的滑移隔震層，當地震產生的慣性力達到一定值時，結構與地基脫開，把地震力切斷，起到隔震的作用，其工作原理如圖a所示。

18、滑移隔震層由滑移件，限位器，復位與試推組成，其構造模型如圖b所示。(a)滑移隔震技術原理(b)滑移隔震層的構造模型滑移隔震技術在工程抗震研究中的應用復旦大學結構抗震加固 為提高建筑物的耐震能力，可以對結構進行加固?，F有的加固技術主要是增強結構各構件的承載力和變形能力來抵御地震作用，吸收地震能量。如下為在建筑物兩個方向增設鋼框架。鋼框架的支撐方式復旦大學 增加建筑物延性的加固方法，主要通過CFS材料或鋼板條包裹框架柱，增加框架柱在豎向力作用卜的軸向約束，從而提高其延性。碳纖維層補強 鋼板層補強復旦大學近年來,隔震技術以層間隔震、高位隔震等方式在高層建筑中得到應用。組合隔震系統具有良好的隔震效果,

19、隔震層的變形復位能力較強。上海國際賽車場的巨型屋蓋系統重約1萬噸,支承在4個混凝土巨型柱上,如圖所示。若采用傳統的固定鉸支座,則在正常使用條件下產生的溫度應力將導致混凝土柱嚴重開裂,結構耐久性和安全性受到影響。為解決溫度應力和大震作用下的結構安全問題,采用了組合隔震系統,用具有滑動功能的盆式支座承受豎向壓力,用橡膠支座進行復位和消能減震,以確保正常使用和大震作用下結構安全。組合隔震系統的布置和安裝見圖,計算表明:在7度基本烈度和罕遇地震作用下,巨型屋蓋系統加速度反應的減震效果分別為76%和82%。上海國際賽車場新聞中心和空中餐廳組合隔震系統安裝組合隔震系統的工程應用復旦大學 趨 勢 究強震作用

20、下結構的地 震反應和控制規律的研究在軟土場地中如何采用隔震技術已成為隔震研究的重要方向隔震系統的維護、保養措施和耐久性能的研究。隔震系統的多樣化,即將兩種或多種隔震方法組合,如將疊層橡膠支座和摩擦滑移組合多維地震動控制技術的研究,研究即能控制一維,又能控制二維、三維及扭轉振動的技術研制開發各種造價低、穩定可靠且施工方便的低成本隔震裝置系統隔震技術在高層建筑中的研究應用隔震技術的研究發展趨勢現代隔震技術以疊層鋼板橡膠支座和聚四氯乙稀摩擦板的應用為標志,實際工程中,最常用的是疊層天然橡膠支座加阻尼的隔震系統、鉛芯疊層橡膠支座和高阻尼疊層橡膠支座。這些隔震系統雖較成熟,但還存在不少缺點。研復旦大學結

21、構消能減震技術是指在結構的某些部位(如支撐、剪力墻、節點、聯結縫或連接件、樓層空間、相鄰建筑間、主附結構間等)設置消能阻尼裝置或元件,通過消能裝置來耗散或吸收輸入結構中的地震能量,以減小主體結構的地震反應,從而避免結構產生破壞或倒塌,以達到減震抗震的目的。三、消能減震技術 安全,依靠消能裝置大量耗散地震能量以保護主體結構。經濟,采取“柔性消能”的概念可減少剪力墻,減小構件斷面和配筋。合理,消能結構可同時減小結構物的水平和豎向地震反應。適用范圍廣,增大了設計自由度。消能構件維護費用低,檢測方便。消能減震技術的優點復旦大學20世紀70年代,國際土木工程界首次提出了結構振動控制的概念。美國是開展消能

22、減震(振)技術研究較早的國家之一。1972年紐約世界貿易中心大廈就安裝了10000個粘彈性阻尼器(減小風振)。日本是結構控制技術應用發展最快的國家,1995年神戶地震發生后,結構控制技術大量涌現。如NHK大廈,20層,高926 m,在X形鋼支撐上使用了剪切板耗能器,以減小振動反應。在加拿大,Pall型摩擦阻尼器已被應用于許多新建建筑和抗震加固工程中,在減小結構的振動作用時,還取得較好的經濟效益。新西蘭已將鉛阻尼器用于橋梁和建筑物中,惠林頓的一座10層交叉支撐的鋼筋混凝土警察所,采用28個鉛擠壓阻尼器作為基礎隔震系統,效果良好。在墨西哥,ADAS裝置已用于多幢房屋的加固中,其中一座5層鋼筋混凝土

23、結構的醫院采用了90個ADAS裝置進行了結構加固。國內外現狀復旦大學我國的消震技術半主動控制和混合控制等方向的研究,理論和試驗研究、方案設計、結合實際工程分析研究、試點工程和應用等工作逐步推進,并朝著標準化、規范化、產業化的方向邁進。20世紀80年代初,王光遠院士首先引入了結構振動控制的概念,隨后國內土木工程界的廣大學者、研究人員深入展開了結構隔震、消能減震、吸振減震、主動控制、學樓鋼筋混凝土框架結構采用T形芯板擬粘滯消能器和鋼板橡膠摩擦消能器進行加固,北京展覽館、北京飯店、北京火車站等鋼筋混凝土框架結構使用粘滯消能器進行加固,成功提升了原結構的抗震性能。90年代以來,我國學者和工程技術人員也

24、致力于該技術的研究與工程實用。東北某政府大樓鋼筋混凝土框架結構采用十字芯板摩擦消能器進行加固,成功地在原結構基礎上增設2層。云南省振戎中學飯堂及教復旦大學 主動式減振系統的設計原理筑物的頂部或者其他部位，設置減振裝置，抵消地震和強風湍流所引起的振動。AMD、HMD、AVS、和AVD?？刂圃肀粍邮綔p振裝置主要是設置一些耗能的部件，如斜撐、鋼板壁、鋼鑲合板、或黏性體等裝置，或者是阻尼器。往復式減震 摩擦式減震 增設金屬阻尼器復旦大學納米結晶鋅鋁合金振動控制阻尼器具有超常的變形能力，其伸長率可超過100，而且具有自行恢復初始材料特性的能力，阻尼器也不易損壞，不需要更換，也不需要進行日常維護。單擊此

25、處添加文字內容單擊此處添加文字內容單擊此處添加文字內容納米結晶鋅鋁合金振動控制阻尼器具有超常的變形能力，其伸長率可超過100，而且具有自行恢復初始材料特性的能力，阻尼器也不易損壞，不需要更換，也不需要進行日常維護。2日本制震新成果復旦大學消能減震裝置由阻尼器及連接裝置組成,阻尼器根據消能機制的不同可分為粘滯阻尼器、粘彈性阻尼器、摩擦阻尼器、金屬屈服阻尼器和鉛擠壓阻尼器等。1.粘滯液體阻尼器粘滯液體阻尼器也稱粘滯阻尼器,粘滯阻尼器主要分為油缸型粘滯阻尼器和粘滯阻尼墻兩類。油缸型粘滯阻尼器一般由缸體、活塞和粘滯液體所組成,如圖1所示。缸體筒內裝有粘滯液體,液體常為硅油或其他粘滯流體,活塞上開有小孔

26、。當活塞在缸體筒內做往復運動時,液體從活塞上的小孔通過,對活塞和缸體的相對運動產生阻尼,從而消耗震動能量。2.粘彈性阻尼器粘彈性阻尼器由粘彈性材料和約束鋼板組成,典型的粘彈性阻尼器如圖3所示。它由兩個T形約束鋼板夾一塊矩形鋼板組成,T形約束鋼板與中間鋼板之間夾有一層粘彈性阻尼材料(通常用有機硅或其他高分子材料)。粘滯液體阻尼器結構消能減震的裝置粘滯阻尼墻復旦大學3摩擦阻尼器摩擦阻尼器由受有預緊力的金屬或其他固體元件構成,這些元件之間能夠相互滑動并且產生摩擦力,其減震機理是通過摩擦耗能耗散掉結構的震動能量。摩擦阻尼器的發展始于20世紀70年代后期,目前國內外學者已陸續研制開發了多種摩擦阻尼器,如

27、Pall摩擦阻尼器、筒式滑塊摩擦阻尼器、鋼絲繩摩擦阻尼器、摩擦滑動螺栓節點及摩擦剪切鉸阻尼器等。摩擦阻尼器一般安裝在結構的支撐上,形成摩擦耗能支撐。4金屬屈服阻尼器金屬屈服阻尼器是用軟鋼或其他軟金屬材料做成的各種形式的阻尼耗能器。它的機理是將結構震動的部分能量通過金屬的屈服滯回耗能耗散掉,從而達到減小結構反應的目的。金屬屈服后具有良好的滯回性能,20世紀70年代初,Kelly等美國學者開始研究利用金屬的這種性能來控制結構的動力反應,并提出了金屬屈服阻尼器的幾種形式,包括扭轉梁、彎曲梁、U形條耗能器等。隨后,其他學者又相繼提出許多形式各異的金屬屈服阻尼器,比較典型的有X形板和三角形板阻尼器。典型

28、金屬屈服阻尼器的滯回模型為雙線性模型。摩擦阻尼器X形板金屬屈服阻尼器復旦大學消能裝置中的連接裝置可按照其構造形式不同來進行分類,主要有:消能支撐、消能支架、消能墻體、消能節點、消能子結構等。1)支撐與消能器一起構成的消能支撐。常見形式有:單斜桿支撐見圖(a)、交叉支撐見圖(b),(c)以及偏心支撐等。連接裝置常見的消能支架同濟大學開發了一種新型組合式抗震消能支撐,該裝置由鉛芯橡膠消能器與油阻尼器并聯后再與鋼支撐通過節點板串聯構成,如圖所示。組合式抗震消能支撐消能支撐的現場安裝復旦大學3)通過在墻體或墻與結構間開消能縫,使用消能材料等手段形成各種消能墻體。如:帶豎縫消能墻體,粘彈性和粘滯阻尼墻等

29、。消能墻體4)另外,在結構的梁柱節點或梁節點處設置消能減震裝置,形成各種消能節點。消能輔助結構則有與主體結構相連的裙樓以及相鄰的其它建筑等幾種形式,通過在兩者之間設置消能裝置進行消能。常見的消能支撐2)在樓層支架與結構梁柱間設置消能裝置可形成消能支架?；拘问接腥俗趾蚔字形兩種。復旦大學摩擦消能器在加固工程中的應用聯邦電子科研大樓位于加拿大首都渥太華,它建于1993年,在2003年增加了1層。這是一幢3層的混凝土框架結構的建筑,帶有1層的地下室?；趯镞呏匾目蒲性O備裝置的安全考慮,工程人員決定采用摩擦耗能支撐對其進行加固。摩擦支撐的布置如圖15所示,在兩條斜支撐的交點處共安裝23個滑移為3

30、00 kN的摩擦耗能器(圖16,17)。摩擦耗能器的使用使整個加固工程變得很經濟,而且這些阻尼器可以吸收地震能量,保護建筑及其里面的設備。復旦大學512大地震后首個消能減震加固工程(使用粘滯阻尼器)都江堰市北街小學試驗外國語學校藝術大樓,為現澆鋼筋混凝土框架結構,框架層數為5層,總高度18 m。按照7度抗震設防,但在512特大地震中,原結構還是遭到了破壞,1層柱柱頂受損(圖5),1,2層墻體出現裂縫(圖6),局部墻體破碎,局部樓梯構件受損。通過進行結構抗震驗算,發現原結構多數梁柱不滿足抗震要求,如果逐個構件采用傳統加固方法進行加大截面,將帶來很大的工程量和較長的施工工期。同時,加大柱子截面,將

31、減小建筑的使用面積,最后通過論證,提出采用消能減震加固技術對結構進行抗震加固的方案。首先加固受損柱頂,對節點區域混凝土鑿面,剔除損壞部位破損的混凝土,并用吹風機吹凈混凝土表面粉塵,然后采用比原結構混凝土強度等級高一級的C35混凝土修補料對混凝土破壞的節點進行修補找平,再對節點采用外包鋼法對節點做加固處理。最后,用錨栓將鋼板固定在柱子上。錨栓固定鋼板消能減震加固技術的工程應用實例復旦大學臺中的國泰世華大樓,樓高為46層,完工后已成為臺中市的標志性建筑。該工地新建過程中,恰巧遭遇921集集大地震,由于地震過后該地區的抗震規范修正,使其設計地震力提高,致使原結構的短向(圖18)不滿足抗震要求(因該方

32、向為地震力控制),必須提升其剛度與強度,故安裝BRB構件于該方向上,以達設計需求。該工程共計安裝80支純鋼造挫屈束制支撐于結構短向上,分布從地面層至地上20層為止(圖19),安裝后的構架立面如圖20所示。金屬消能器在加固工程中的應用復旦大學潮汕星河大廈位于汕頭市金環路東側,總建筑面積279768 m2,地下1層,地上總高度9870 m。分塔樓和裙房兩部分,裙樓4層,塔樓25層(設計22層,后加3層)。結構平面形狀為橢圓形。結構形式為鋼管混凝土組合結構,結構體系為核心剪力墻筒外框架體系。潮汕星河大廈由于原設計為22層,施工至12層時,業主提出增加3層,結構變為25層。經初步設計分析,Y方向在小震作用下,結構的層間位移個別樓層不滿足建筑抗震設計規范和高層建筑混凝土結構技術規程的要求,經采用傳統加固方案和采用消能減震加固方案對比分析后,確定采用消能減震加固方案。本工程的耗能部件采用由廣州大學周云教授研制的復合型鉛粘彈性阻尼器。粘彈性消能器在加固工程中的應用復旦大學復旦大學