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消能减震加固技术应用


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四川建筑科学研究 Sichuan Building Science

第 35 卷   6 期 第   2009 年 12 月

   

消能减震加固技术应用
佟建国 ,韩家军 ,任思泽
(四川国方建筑机械有限公司 ,四川 成都  610031 )



摘   : 分析了汶川 5 ?12 大地震中学校等公用建筑常用的框架结构 、 要 砖混结构的震害现象 ,介绍了消能减震加固技术的基本 原理 、 基本概念 、 应用范围和典型的阻尼器 ,对比分析了消能减震加固技术与传统加固技术的各自特点 ,介绍了消能减震技术 的标准化进程 。从震害分析和建筑消能减震技术的特点来看 , 消能减震加固技术在震后建筑加固方面的应用相对于传统加 固技术有其特定的优越性 。从大量国内外消能减震加固实例和震后本公司加固的都江堰市北街小学外国语学校艺术大楼的 效果来看 ,消能减震加固技术在震后的应用需求非常迫切 ,推广应用之必将带来良好的经济和社会效益 。 关键词 : 5 ?12 大地震 ; 震害分析 ; 灾后重建 ; 消能减震 ; 加固技术 中图分类号 : TU35211     文献标识码 : B     文章编号 : 1008 - 1933 ( 2009 ) 06 - 188 - 07

0    前 言

器、 粘滞和油阻尼器均有许多应用 。在加拿大 , Pall 型摩擦阻尼器已被应用于许多新建建筑和抗震加固 工程中 ,在减小结构的振动作用时 ,还取得较好的经 济效益 。新西兰已将铅阻尼器用于桥梁和建筑物 中 ,惠林顿的一座 10 层交叉支撑的钢筋混凝土警察 所 ,采用 28 个铅挤压阻尼器作为基础隔震系统 , 效 果良好 。在墨西哥 , ADAS 装置已用于多幢房屋的 加固中 ,其中一座 5 层钢筋混凝土结构的医院采用 了 90 个 ADAS装置进行了结构加固 。意大利 、 法国 及其他欧共体国家也已将该技术用于工程实际中 。
20 世纪 80 年代初 , 我国土木工程界王光远院

2008 年 5 月 12 日 14 时 28 分 ,四川省汶川县发

生了里氏 8 级的大地震 , 震中位于北纬 31 度 , 东经 度和烈度均超过 1976 年的唐山地震 ,破坏特别严重 的地区超过 10 万 km 。地震的类型为“ 主震余震 型 ”共发生余震 7000 多次 。余震区主要在龙门山 , 汶川 — 茂县 — 北川 — 平武 — 青川这一带 。四川全省
52%的面积受灾 ,受灾人口占全省总人口近 1 /3, 城 8800 多万 m , 农村居民住房倒塌和严重破坏的面
2 2 2

断裂带 ,这一狭长区域长约 300 km , 主要是理县 —

镇居民住房倒塌 、 损毁和受到严重破坏的面积达

积更是高达 313 亿 m , 涉及到 313 万多农户 , 1000 多万人因房屋倒塌或严重损毁而无家可归 , 全省因 灾经济损失超过 1 万亿元 。

1. 1   国内外现状

结构振动控制的概念 。美国是开展消能减震 (振 )

技术研究较早的国家之一 。早在 1972 年竣工的纽 约世界贸易中心大厦就安装了 10000 个粘弹性阻尼 器 (减小风振 ) 。日本是结构控制技术应用发展最 快的国家 ,特别是 1995 年神户地震发生后 , 采用结 构控 制 技 术 的 建 筑 如 雨 后 春 笋 般 涌 现 出 来 。如 了剪切板耗能器 ,以减小振动反应 。许多建筑物 、 桥 其中铅阻尼器 、 钢阻尼器 、 摩擦阻尼器 、 粘弹性阻尼
NHK大厦 , 20 层 ,高 9216 m , 在 X 形钢支撑上使用

梁在采用隔震技术的同时 ,也采用了消能减震装置 。

10314 度 ,地震最大烈度高达 11 度 ,其震级级别 、 强

士首先引入了结构振动控制的概念 , 随后国内土木 工程界的广大学者 、 研究人员深入展开了结构隔震 、 消能减震 、 吸振减震 、 主动控制 、 半主动控制和混合 控制等方向的研究 , 理论和试验研究 、 方案设计 、 结 合实际工程分析研究 、 试点工程和应用等工作逐步 推进 ,并朝着标准化 、 规范化 、 产业化的方向迈进 。 从 90 年代以来 ,我国学者和工程技术人员也致 力于该技术的研究与工程实用 。东北某政府大楼钢 筋混凝土框架结构采用十字芯板摩擦消能器进行加 固 ,成功地在原结构基础上增设 2 层 。云南省振戎 中学饭堂及教学楼钢筋混凝土框架结构采用 T 形 芯板拟粘滞消能器和钢板 — 橡胶摩擦消能器进行加 固 ,宿豫县计生委办公楼钢筋混凝土框架结构使用 粘弹性消能器进行加固 ,首都圈系列工程 ,如北京展 览馆 、 北京饭店 、 北京火车站等钢筋混凝土框架结构 使用粘滞消能器进行加固 , 成功提升了原结构的抗 震性能 。
1. 2   消能减震加固技术的基本原理

1  消能减震加固技术简介

20 世纪 70 年代 , 国际土木工程界首次提出了

消能减震加固方法就是通过在结构上安装消能

减震装置来达到抗震加固目标的新方法 。消能减震 加固结构在风载和中 、 小震作用下 ,结构体系具有足 够的抗侧移刚度以满足结构正常使用要求 ; 在强烈 地震作用时 , 随着结构侧向变形的增大 , 耗能 (阻 尼 )减震器率先进入耗能状态 , 大量耗散输入结构 的地震能量 ,并迅速衰减结构的地震反应 ,使主体结 构避免或延迟出现明显的非弹性变形 , 确保结构的 安全性 。 结构消能减震加固 , 即是在结构物的某些 (如支撑 、 部位 剪力墙 、 节点 、 联结缝或连接件 、 楼层 空间 、 相邻建筑间 、 主附结构间等 ) 设置耗能 (阻尼 ) 装置 (或元件 ) , 通过消能 (阻尼 ) 装置产生摩擦 、 弯 曲 (或剪切 、 扭转 )弹塑 (或粘弹 )性滞回变形来耗散 或吸收地震输入结构中的能量 , 以减小主体结构的 地震反应 。 传统的结构抗震体系是把结构的主要承重构件 (梁 、 、 柱 节点 )作为消能构件 , 地震中受损坏的是这
图 2  消能减震装置类别

些承重构件 ,甚至导致房屋倒塌 。而消能减震体系 则是以非承重构件作为消能构件或另设阻尼器 , 它 们的损坏过程是保护主体结构的过程 , 所以是安全 可靠的 。两种加固方法消能机理对比如图 1 所示 。 待加固结构 : Ein = Ee + Ec + Ek + Eh 传统抗震加固结构 : E ′ = E ′+ E ′+ E ′+ E ′ in e c k h 消能减震加固结构 : E ″ = E ″+ E ″+ E ″+ E ″+ E ″ in e c k h d

1. 3   基本类型阻尼器的介绍

2 ) ,可以按消能装置与位移和速度的相关性来分 ,

可以按装置的耗能材料分 , 可以按装置的耗能机制 来分 ,可以按装置的受力形式分 。 滞回曲线是各种消能器消能能力的重要指标 , 根据不同的消能器类型 , 从其中的最大出力和位移 可以大致判断消能器的消能能力 , 各种典型的消能 器的滞回曲线如图 3 所示 。
1. 4   消能减震技术应用范围

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  佟建国 ,等 : 消能减震加固技术应用

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图 3  各种阻尼器的典型滞回曲线

图 1  两种加固方法消能机理对比

目前 ,研究开发的消能减震装置种类很多 (图

系 ,故消能减震加固技术不受结构类型 、 、 、 形状 层数 高度等条件的限制 ,应用范围广阔 ,凡不需要提高竖 向承载力而抗侧刚度不足的结构都可以采用消能减 震加固方法 。由于耗能器是因两端产生相对速度或 相对位移而产生滞回变形耗能的 , 相对运动速度越 大或相对位移越大 ,耗能则越多 。一般来说 ,结构越 高、 越柔 、 跨度越大 、 变形越大 , 或抗震设防烈度越 高 ,消能减震效果越显著 ,故消能减震技术尤其适用 于高烈度区的多 (高 )层框架结构 、 钢结构和大跨结 构等的加固 。 对使用功能有特殊要求的结构 ,如 : 存放大量危 险物品或有毒物品的建筑 、 首脑机关 、 救灾中心 、 放 置贵重设备或特殊文物的房屋 、 纪念性建筑 、 特种医 院、 、 、 通讯 消防 动力等重要建筑 ,抗震安全性要求较

耗能部件属非承重构件 , 其功能仅在结构变形 过程中发挥耗能作用 , 而不承担结构的竖向承载作 用 ,即增设耗能部件不改变主体结构的竖向受力体

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高 ,从经济性 、 安全性和技术合理性角度考虑 , 应优 先采用消能减震加固方案 。 采用传统的加固方法施工复杂 、 有时尚需加强 基础或新增加基础 , 施工周期长 , 干扰用户 , 而采用 消能减震技术进行抗震加固时 , 耗能器及其支撑构 件和连接件可预先制作 ,现场安装 ,因而施工方便简 单、 施工周期短 、 而且不改变原有建筑的风貌 。例如 北京火车站 (图 4 ) 和北京博物馆 , 在不损坏原有建 筑风格的基础上 ,均采用了粘滞阻尼器完成了抗震 加固 ,取得了良好的加固效果 。因此 ,对一些历史性 建筑物或公共建筑物 , 应优先选用消能减震技术进 行抗震加固 。

与结构实际反应差异小 , 抗震可靠性高 。阻尼器率 先消能 ,甚至可做到主体结构弹性 ,可减小再次地震 后的修复费用 。用阻尼器加固震损的混凝土框架 , 不需针对每根柱子或每榀框架实施加固 。如果结构 震损轻微 ,只是由于震后当地的基本烈度和建筑设 防烈度需要调整 ,那么一般只需针对布设阻尼器的 框架进行局部加固 . 这样 ,可大量减少湿作业或其他 包裹式加固方式 ,甚至可在建筑物正常使用阶段进 行施工 ,不影响正常使用 。阻尼器可设置在建筑物 外部或内部 ,也可视情况仅在建筑物的局部设置 。
2. 2   消能减震加固在灾后重建加固中的特殊优越

性 建筑结构本身是一个整体 , 当其抗震设防烈度 需要提高一度的时候 , 不满足要求的就是结构的抗 侧刚度 。可选用的加固方法有传统的加固方法和消 能减震加固方法等 。 选用传统的加固方法进行加固 , 则要对整个建 筑结构的梁柱截面进行加固 , 如果仅加固个别楼层 的梁柱 ,则容易造成刚度的突变 ,在不加固的楼层形 成薄弱环节 ,则结构整体的抗震性能提高得不显著

图 4  北京火车站

或者达不到设防烈度提高一度的目的 。也就是说 , 形成了“ 木桶效应 ” 。对整个楼的梁柱进行增加强 度和刚度 ,增强结构的整体刚度 , 结构更“ ” , 则 刚 了 结构在地震中吸收的地震能量就更多 。也就是说 , 形成了一定范围内的恶性循环 , 势必要大幅度地提 高加固成本 。传统加固方法主要通过加大截面 、 增 设墙体 、 粘贴钢板等方法提高结构的强度和刚度 ,以 “ 硬抗 ” 为主 , 通常需要加强基础 , 构件截面的加大 压缩使用空间 ,施工周期长 ,干扰性大 ,材料用量大 , 人工费用高 。 选用消能减震加固技术对建筑结构进行加固 , 根据建筑结构的特点 , 可以在某些控制部位加阻尼 器 ,阻尼器系统仅是整个结构的一个附属系统 ,可以 显著改善结构的动力特性 ,是一种局部加固 ,整体性 能提高的加固方法 。是一种“ 柔中带刚 ” 的减震加 固思路 ,与原结构相比 ,加固后的结构在地震中吸收 的地震能量并没有显著的增加 , 阻尼器在结构中发 挥其吸收地震能量减小结构反应的作用而且不增加 结构的负担 。消能减震加固方法主要通过附加的耗 能装置改变结构的动力特性 , 在大震作用下消耗地 震能量 ,以“ ” 柔 克刚 , 增设的耗能装置为非结构构 件 ,不影响使用空间 , 振动反应较小 , 控制装置构造 简单 ,易于安装 , 施工周期短 , 干扰性小 , 节省材料 , 人工费用低 。所以 , 消能减震加固技术在灾后重建

按照《 汶川地震灾后恢复重建条例 》 要求 , 对学 校、 医院 、 体育场馆 、 博物馆 、 文化馆 、 图书馆 、 影剧 院、 、 商场 交通枢纽等人员密集的公共服务设施 , 应 当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设 计 ,增强抗震能力 。在这种情况下 ,原来的设防要求 达不到《 汶川地震灾后恢复重建条例 》 要求的标准 , 必须要进行加固 。在地震中没有明显的破坏的建 筑 ,可以在不影响正常使用的情况下用消能减震加 固技术进行加固 ; 在地震中有明显的破坏现象而没 有丧失承载力的建筑 , 需要在有关专业鉴定机构组 织结构安全性 、 可靠性和适修性鉴定后 ,进行局部修 复 ,然后使用消能减震技术进行加固 。

2  消能减震加固技术与传统加固技

术的比较
2. 1   消能减震加固技术与传统加固技术

阻尼器安装方便 、 简单 , 施工周期短 , 同时对施 工环境要求不高 , 不会对建筑功能造成较大影响 。 如建筑上处理得当 ,还可增加美感 ,体现独特的建筑 风格 。阻尼器好比结构体系中可更换的 “ 保险丝 ” , 既可保护主体结构构件 , 也可在遭遇大震或特大震 后 ,起到防止倒塌的关键作用 ,即便受损也可方便更 换 。阻尼器传力明确 ,出力计算准确 ,结构计算结果

中有其独特的优越性和不可替代性 。

现行国家抗震设计规范并没有现浇板 、 梁的双 配、 超配现象 ,设计实践中的做法往往容易违背强柱 弱梁的概念设计 。在施工过程中 , 柱端箍筋加密措 施也经常做的不到位 。在地震荷载的往复作用下 , 容易造成图 5 所示的柱头的破坏 。而消能减震加固 技术能很好地解决这种竖向承载力满足要求 , 而抗 侧能力不足的现象 。 1995 年 ,周云等人提出了推进消能减震技术标 准化的建议 。基于结构消能减震技术理论和实践的 迅猛发展势头 , 2001 年我国发布的 GB 50011 - 2001 《 建筑抗震设计规范 》 将房屋隔震与消能减震设计 纳入其中 ,给出了基本的原则和方法 ,消能减震技术 工程实践在我国的不断推进 , 标准化 、 规范化 、 产业 化水平不断提高 , 2006 年李爱群等人编制了《建筑 减震粘弹性阻尼器 》 建筑减震粘滞阻尼器 》 和《 行业 标准 , 2005 年广东省建设厅批准编制《建筑耗能减 震技术规程 》 2009 年由广州大学周云教授发起并 。 担纲主编 ,同济大学 、 中国建筑科学研究院 、 清华大 学等 18 家单位参编的《建筑消能减震技术规程 》 行 业标准已经编制完成并获得建设部的认定 , 在 2009 年 9 月份批准实施 。该规程给出了建筑使用消能减 震技术的基本要求 、 计算方法 、 构造措施 、 构件安装 、 施工 、 验收和维护等内容 。消能减震加固技术的应 用 ,将更加合理和规范 。
图 6  墙体出现裂缝



   由于消能减震加固技术具有概念简单 、 减震机 理明确 、 减震效果显著 、 安全可靠等特点 , 近年来在 国内外有大量工程实践 。 4. 1  5 ?12 大地震后首个消能减震加固工程 (使用 粘滞阻尼器 ) 都江堰市北街小学试验外国语学校艺术大楼 , 为现浇钢筋混凝土框架结构 ,框架层数为 5 层 ,总高 度 18 m。按照 7 度抗震设防 ,但在 5 ?12 特大地震 中 ,原结构还是遭到了破坏 , 1 层 柱柱 顶受损 (图 5 ) , 1, 2 层墙体出现裂缝 (图 6 ) , 局部墙体破碎 , 局 部楼梯构件受损 。 通过进行结构抗震验算 , 发现原结构多数梁柱 不满足抗震要求 ,如果逐个构件采用传统加固方法 进行加大截面 ,将带来很大的工程量和较长的施工 工期 。同时 , 加大柱子截面 , 将减小建筑的使用面 积 ,最后通过论证 ,提出采用消能减震加固技术对原
图 8  节点加固施工 图 7  节点包钢注胶加固

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  佟建国 ,等 : 消能减震加固技术应用

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3  消能减震技术标准化

图 5  1 层柱柱顶受损

结构进行抗震加固的方案 。首先加固受损柱顶 , 对 节点区域混凝土凿面 ,剔除损坏部位破损的混凝土 , 并用吹风机吹净混凝土表面粉尘 , 然后采用比原结 构混凝土强度等级高一级的 C35 混凝土修补料对 混凝土破坏的节点进行修补找平 , 再对节点采用外 包钢法对节点做加固处理 (图 7, 8 ) 。最后 , 用锚栓 将钢板固定在柱子上 (图 9 ) 。

4  消能减震加固技术的工程应用实

该加固工程使用的消能装置是上海材料研究所

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     四川建筑科学研究

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图 9  锚栓固定钢板

研制开发的粘滞阻尼器 (图 10 ) ,粘滞性阻尼器是消 能减震控制技术中的一种消能装置 , 被安装于结构 某部位 (如节点 、 连接缝或连接件 、 楼层空间等 ) , 在 小震作用下 , 阻尼器处于弹性状态 , 给结构提供刚 度 ,结构体系具有足够的抗侧刚度 。在中 、 强地震作 用下 ,随着结构侧向位移的增大 ,阻尼器进入弹塑性 状态 ,产生较大阻尼力 ,通过把地震中传入结构的能 量转化为阻尼介质的热能 , 大量消耗传入结构中的 地震能量 , 以确保主体结构在中 、 强震中的安全使 用。

图 11  1 层阻尼器布置结构平面

图 12  2 层阻尼器布置结构平面

图 10   粘滞阻尼器构造示意

该 5 层楼加固工程共用 20 个粘滞阻尼器 ,最大 出力为 700 kN (表 1 ) 。根据消能器的布置原则和 振型分解反应谱法计算的楼层位移角确定 : 在 1 层 安装 10 个型号为 KZ2 700Sx100X 的粘滞阻尼器和 4 个型号为 KZ2 700Sx100F 的粘滞阻尼器 (图 11 ) ; 在 2 层安装 4 个 KZ2 700Sx100X 的粘滞阻尼器和 4 个型 号为 KZ2 700Sx100F的粘滞阻尼器 (图 12 ) 。根据计 支撑 。
表 1  外国语学校艺术大楼所用的阻尼器
型号 规格
KZ2 700Sx100X KZ2 700Sx100F
F = 700 kN , D = 100 mm F = 700 kN , D = 100 mm

π 图 13   字形支撑

算结果 ,支撑采用 π字形 (图 13 ) 、 斜拉 (图 14 )的钢

图 14   斜拉支撑

数量 12 个 8个

   该学校使用粘滞阻尼器来消能减震 ,加固因地 震受损房屋在我国还是首次 。本次加固费用约为 160 万元 ; 而进行传统加固至少要对基础和 1 ~3 层 共 32 根柱子做截面加大处理 ,每根柱子加固费用大 约为 5 万元 ,另传统加固过程中损坏的墙体楼面板 以及水电管线等恢复费用约为 20 万元 ,总计费用预 计约为 180 万元 。采用粘滞性阻尼器加固节省了不

低于 10%的费用 。而且使用阻尼器技术加固 , 不会 压缩房屋使用面积 ,拆除工作量小 ,施工干扰性小且 周期短 ,基本上终身不用维护 。 安装阻尼器的消能减震结构 , 将有效减少结构 的地震反应 ,使结构不产生过大的振动 ,确保结构不 发生破坏倒塌 。在将安全度提高一度的情况下 , 主 体结构的截面尺寸也不用增加 , 结构体系的安全度 仍能满足现行规范的要求 , 可以获得显著的经济效 益 ,可降低造价 10% ~20% 。 在相同的结构体系下 , 安装粘滞阻尼器可大大提高结构的可靠度 。本项目 的工程中 ,虽仅安装了少量阻尼器 ( 20 个 ) , 但减震

效果明显 ,且使结构抗震设防烈度成功提高一度 。 4. 2   摩擦消能器在加固工程中的应用 联邦电子科研大楼位于加拿大首都渥太华 , 它 建于 1993 年 , 在 2003 年增加了 1 层 。这是一幢 3 层的混凝土框架结构的建筑 , 带有 1 层的地下室 。 基于对里边重要的科研设备装置的安全考虑 , 工程

4. 3   金属消能器在加固工程中的应用

成为台中市的标志性建筑 。该工地新建过程中 , 恰 巧遭遇 9 ?21 集集大地震 , 由于地震过后该地区的 抗震规范修正 ,使其设计地震力提高 ,致使原结构的 短向 (图 18 )不满足抗震要求 (因该方向为地震力控 制 ) ,必须提升其刚度与强度 ,故安装 BRB 构件于该 方向上 ,以达设计需求 。该工程共计安装 80 支纯钢 造挫屈束制支撑于结构短向上 , 分布从地面层至地 上 20 层为止 (图 19 ) ,安装后的构架立面如图 20 所 示。

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  佟建国 ,等 : 消能减震加固技术应用

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人员决定采用摩擦耗能支撑对其进行加固 。摩擦支 撑的布置如图 15 所示 ,在两条斜支撑的交点处共安 装 23 个滑移为 300 kN 的摩擦耗能器 (图 16, 17 ) 。 摩擦耗能器的使用使整个加固工程变得很经济 , 而 且这些阻尼器可以吸收地震能量 , 保护建筑及其里 面的设备 。

4. 4   粘弹性消能器在加固工程中的应用

台中的国泰世华大楼 , 楼高为 46 层 , 完工后已

潮汕星河大厦位于汕头市金环路东侧 , 总建筑 面积 2797618 m ,地下 1 层 , 地上总高度 98170 m。 分塔楼和裙房两部分 , 裙楼 4 层 , 塔楼 25 层 (设计 22 层 ,后加 3 层 ) 。结构平面形状为椭圆形 。结构 形式为钢管混凝土组合结构 , 结构体系为核心剪力 墙筒外框架体系 。 潮汕星河大厦由于原设计为 22 层 , 施工至 12
2

层时 ,业主提出增加 3 层 , 结构变为 25 层 。经初步 设计分析 , Y 方向在小震作用下 ,结构的层间位移个 别楼层不满足《 建筑抗震设计规范 》 高层建筑混 和《 凝土结构技术规程 》 的要求 , 经采用传统加固方案 和采用消能减震加固方案对比分析后 , 确定采用消 能减震加固方案 。 本工程的耗能部件采用由广州大学周云教授研 制的复合型铅粘弹性阻尼器 (图 21 ) 。根据耗能支 撑的布置原则和振型分解反应谱法计算的层间变形 确定 : 在第 4, 6, 7, 11, 16, 20, 24 层安装阻尼器 ,每层 轴 ,其余安装于 5 轴及 6 轴 。图 22 为阻尼器结构布 置平面图 。阻尼器连接放置做法见图 23。

4 个 ,对称布置 。第 6, 7 层阻尼器安装于 4 轴及 7

图 18   国泰世华国际大楼的楼层平面

图 21   复合型铅粘弹性阻尼器

加固工程在采用了 28 个复合型铅粘弹性阻尼

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或减轻建筑物的震害 ,是既经济又有效的手段之一 。 5 ?12 地震后 ,中国工程院土木 、 水利与建筑学 部和包括周福霖院士 、 欧进萍院士 、 王亚勇教授 、 吕 西林教授 、 翁大根教授 、 周云教授 、 李宏男教授 、 刘伟 庆教授 、 佟建国教授级高工等在内的很多建筑结构 知名教授 、 专家呼吁在灾后重建中使用消能减震加 固技术 。消能减震加固技术是目前世界上最先进的 建筑加固技术之一 ,具有减震效果好 ,尽量减小对原 有结构的改动 ,工期短 , 工程量小 , 检测修复方便等 优点 ,而且阻尼器在生产和应用过程中对环境无影
图 22   阻尼器布置结构平面

响 ,产生较少的建筑垃圾 , 阻尼器构造简单 、 取材容 易、 制造简便 、 容易形成定型产品 ,进行标准化 、 规模 化生产 ,对生产要求不高 , 国内已有厂家批量生产 。 在灾后重建若能广泛应用 , 必将取得良好的经济效 益和社会效益 ,对建筑抗震新技术的推广 ,也具有深 远的意义 。 “5 ?12 ” 汶川特大地震是新中国成立以来破坏 性最强 、 波及范围最广 、 救灾难度最大的地震 。灾后 恢复重建工作关系到几千万群众的切身利益 , 关系 灾区的长远发展 ,必须科学推进 ,恢复重建不是简单 复制 ,采用先进可靠的消能减震技术进行灾后重建 , 是抗震救灾精神中“ 以人为本 、 科学重建 ” 的具体体 现 ,符合坚持以人为本 , 贯彻落实科学发展观的要 求 ,是尊重自然规律 、 科学规律 , 充分依靠科学的切 实表现 。以灾后重建为平台 , 推广消能减震技术等 先进科学技术 ,符合建设创新型国家的大局 。当更 加安全 、 美好的家园建设起来的时候 ,当灾区人民又 过上安居乐业的生活的时候 , 我们才可以庄重地告 慰地震中遇难的同胞 。 鸣谢 : 5 ?12 大地震后首个消能减震加固工程 由笔者所在的四川国方建筑机械有限公司和同济大 学合作完成 ,从设计到施工 , 直至竣工投入使用 , 感 谢同济大学吕西林教授 、 翁大根教授等提供的指导 , 感谢本公司员工的努力工作和大力配合 。 感谢省建设厅 、 都江堰建设局等单位在项目上 给予的帮助和指导 。感谢都江堰市北街小学外国语 学校校方及周列剑先生给予的帮助和支持 。 感谢广州大学周云教授在报告写作上给予的帮 助 。本报告的完成 ,参阅了国内许多学者的著作 、 论 文和研究报告 ,特在此表示感谢 。 其他对本公司完成大地震后首个消能减震加固 工程给予帮助和支持的单位和个人 , 在此一并表示 谢忱 !

图 23   阻尼器安装立面

器后 ,结构的阻尼比由 5%增大至 11% ,最大层间位 移角由 1 /740 减小至 1 /893,满足《高层建筑混凝土 结构技术规程 》 所规定的框架 — 剪力墙结构的最大 层间位移角限值 。复合型铅粘弹性阻尼器能有效地 增加结构的阻尼比 ,减小结构的层间位移 ,达到了减 震的目的 。 该工程是国内高层钢 — 钢筋混凝土混合结构中 安装阻尼器的第一个工程 , 也是采用消能减震技术 进行高层建筑结构加层的第一个工程 。

5  在灾后重建中应用的意义
5 ?12 特大地震造成四川灾区大量房屋倒塌 、

损毁 ,其中城镇住房受损 2126 亿 m ,需要加固的超
2

过 100 万户 。由四川国方建筑机械有限公司和同济 大学共同设计施工的都江堰市北街小学实验外国语 学校艺术大楼工程竣工 , 震后首个消能减震加固项 目投入使用 ,从科学的理念 、 标准的施工 、 良好的使 用效果多个方面 ,再次真实地说明了消能减震加固 技术在震后建筑加固方面的优越性 。国内外消能减 震技术在不断发展 ,消能减震加固发展迅速普及 ,使 用消能减震技术对灾后受损的房屋进行加固 、 避免


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消能减震是减轻建 筑结构地震灾害的新技术 地震...不受结构类型和高度的限制,在新建和建筑抗震加固中...2、上部结构设计 应用“水平向减震系数”设计上部...
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