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抗拉隔震橡胶支座在高层中的任用以及设计难点

发布于：2015-07-17 22:01:17 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

隔震层一般由隔震支座和消能器组成，隔震支座一方面要支撑建筑的竖向重量，另一方面在水平方向提供一个合适的水平刚度，同时提供一定的附加阻尼。目前建筑常采用的隔震支座有叠层橡胶隔震支座和滑板支座。

消能器主要用于吸引或耗散地震能量，抑制隔震层产生较大的水平位移。常用的阻尼器有金属阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器等。铅芯叠层橡胶支座则是将叠层橡胶支座与铅阻尼器的完美结合，发挥隔震与消能作用。

为了保证隔震技术应用后的减震效果，还应满足以下几个条件：

1）建筑场地土坚硬，尽量建造在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地上，选用刚性较好的基础类型。因为软土地基上，输入到上部结构的地震振动会长周期化，倒塌隔震结构相对于普通结构的加速度反应可能有增加。软弱场地滤掉了地震波的中高频分量，但对低频分量有放大效应，延长隔震结构的周期将使得隔震层位移过大。位于软弱场地，延长周期可能引起地基和建筑物共振。

地基不均匀沉降会导致各隔震支座承担上部结构重量的重分布，造成部分支座实际承载超过设计值，对结构的稳定性造成威胁。因此隔震结构应有较好的地基。

2）房屋不宜过高，可保证结构在隔震前周期较短，采用隔震技术后延长结构周期较为明显。

3）结构高宽比宜小于4，且变形特征接近剪切型，其最大高度应满足规范非隔震结构要求；高宽比大于4的结构采用隔震技术时，应进行详细分析，必要时通过试验确定。主要是因为过大的高宽比易造成上部结构的转动，引起隔震支座受拉。

4）风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的总水平力，不宜超过结构总重力的10%。

5）对于基础隔震结构，其上部结构的层间刚度远远大于隔震装置的水平刚度，则地震中上部结构层间水平位移很小，结构体系的水平位移集中于基底隔震装置。上部结构在地震中支座水平整体平动，如果忽略上部结构的摆动式扭转作用，则结构可简化为一个单质点隔震结构动力分析模型，并且隔震装置的刚度和阻尼也近似代表隔震结构体系的刚度和阻尼。

6）如果上部结构层数较多、高宽比较大、层间刚度较小，则上部结构须视为多质点体系，并须考虑结构的倾覆、扭转等因素。

抗震规范对隔震支座的压应力进行了明确的规定，以保证结构在极限状态下隔震支座不至于被压屈。抗震规范规定，隔震支座一般情况下不宜出现拉应力，在不可避免的情况下，拉应力最大值应控制在1MPa以内。框架核心筒结构中核心筒承担了大部分倾覆力矩，核心筒角部表现出比较明显的拉应力作用。为了控制拉应力，保证结构在超烈度地震作用下的安全性，设计考虑在相应部位设置抗拔装置以降低支座承担的拉力。

那具有抗拉功能的橡胶支座是怎么设计的呢？设计时需要注意什么问题？

橡胶支座高层隔震