地震动引起地面上房屋以及各种工程结构的往复运动,产生惯性力。当惯性力超过了结构自身抗力,则结构将出现破坏。这就是大地震造成房屋破坏、桥梁塌落以及其他众多工程设施损毁的根本原因。
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隔震是将工程结构体系与地面分隔开来,并通过一套专门的支座装置与地面相连接,形成一个隔离层,以此改变工程结构体系的动力特性,阻隔地震动能量向上传输,减小结构的地震反应程度。目前,隔震技术依机理可以分为柔性隔震、摩擦隔震与摆动隔震三类。
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减震又称为消能减振,是通过增加工程结构自身的阻尼,消耗结构振动能量,减小结构的地震反应程度。阻尼是衡量结构耗能程度的一个物理指标。
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正常情况下,工程结构可以视为小阻尼弹性体,以房屋为例,其在地震作用下各楼层由下至上振动幅值逐渐增加,即使地震动停止了,各楼层的振动仍会持续几秒或几十秒。如果房屋结构自身的阻尼足够大,则地震动引起的振幅就小,而且会很快衰减掉,这就在很大程度上避免了地震动持续作用下的迭加效应,大大降低了结构的地震反应程度。通过安装消能减振装置,适度增加结构的阻尼,可以有效改善结构的地震反应性能。消能减振装置依机理可以分为吸振器和阻尼器两类。
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目前,减隔震技术已经广泛应用于有抗震需求的建筑结构中,包括中低层建筑、高层建筑、大型场馆、桥梁等,相关技术显著增强了建筑抗震性能。比较典型的工程应用包括北京大兴国际机场、昆明长水国际机场、四川芦山县人民医院等。
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