蔷誉ｉｌ穰≮缮一构。
高飞剑，耿欧，郑靖靖。
中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州２２１
摘。要】文章分别从传统的结构抗震原理与当今结构减震原理、传统的结构抗震设计方法与当今结。
构减震设计方法、抗震结构与减震结构的设防目标、框架结构抗震与减震的设计要点方面进行了比较，采取了隔震措施的建筑物要比传统的抗震建筑物更加安全。
关键词】抗震；减震；比较【中图分类号】ｔｕ
为了防御**灾害，减轻**损失，２０世纪初一些国家对**预报、工程抗震、**控制等方面进行了一系列研究，文献标识码】ｂ
者在结构控制的理沦、方法、试验和＿丁程应用等方面取得大。
量的研究成果。结构控制的概念可以简单表述为：通过对结。
其中工程抗震认为是一项切实有效的措施，其目的是寻求最合理的抗震设计，使在**时能够保证结构物的安全，这是传统的结构抗震设计思想。
构附加控制机构或装置，南控制机构或装置与结构共同承受振动作用，以调谐和减轻结构的振动反应，使它在外界干扰作用下的各项反应值被控制在允许范围内。
抗震结构利用结构各构件的承载力和变形能力抵御**作用，吸收**能量。立足于“抗”；隔震结构在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻止**能量向上传递，立。
足于“隔”。
隔震的概念早在１９世纪已有人提过，广义的隔震方案则更是源渊流长，如北京故宫就设有糯米加石灰的柔性减震支座层；现代的基础隔震理论和实践开始于上世纪７０年代，基础隔震方案很多 ｊ。
于１９０年提出的隔震结构方案。这种隔震结构在建筑物结构与基础之间用滑石（云母）层隔开，**时建筑物可以滑动，如图１
所示。 结构抗震原理与结构减震原理的比较。
传统的结构抗震基本原理是：通过增强结构本身的抗震性能（强度、刚度、延性）来抵御**作用的，即由结构本身。
储存和消耗**能量。可以说这是被动消极的抗震对策。由于人们尚不能准确地估计未来**灾害作用的强度和特性，按照传统抗震设计的结构不具备自我调节的能力。
因此，结构很可能不满足安全性研究而产生严重的破坏和倒。
滚轴。塌，造成重大的经济损失和人员**；当今结构减震原理隔震的原理就是通过设置隔震装置系统形成隔震层，延长结构。
图１隔震建筑物。
的周期，适当增加结构的阻尼，使结构的加速度反应大大减少，同时使结构的位移集中于隔震层，上部结构像刚体一样，自身相对位移很小，结构基本上处于弹性工作状态。
中村太郎于１９２年提出的隔震结构方案。在这种隔震。
系统中已使用阻尼泵来耗散**动的能量，并且在该建筑地下层柱的上下端采用铰接构造，建筑物可以水平自由移动。
如图２所示。
结构抗震与结构减震设计方法的比较。
传统抗震设计方法以概率理论为基础，提出三水准的设防要求，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。并通过两个。
阶段设计来实现：第一阶段设计采用第一水准烈度的**动参数，结构处于弹性状态，能够满足承载力和弹性变形的要。
求；第二阶段设计采用第三水准烈度的**动参数，结构处于弹塑性状态，要求具有足够的弹塑性变形能力，但又不能超过变形限值，使建筑物“裂而不倒”。然而，结构物要终止。
阻尼泵。几几几几几几ｆ
图２隔震系统。
在强震或大风作用下的振动反应（速度、加速度和位移），必。
阻尼泵。然要进行能量转换或耗散。传统抗震结构体系实际上是依。
９７２年美籍华裔学者姚治平（ｊ．教授撰文第一次明确提出了土木工程结构控制的概念，３ｏ年来，国内外学。
定稿日期。作者简介］高飞剑（１９男，硕士研究生。
四川ｉ建筑第３１卷２期２０１
工程结＿ｊ构。
靠结构及承重构件的损坏消耗大部分输入能量，往往导致结构构件严重破坏甚至倒塌，这在一定程度上是不合理也是不安全的；结构消能减震设计是指在房屋结构中设置消能装。
置，通过其局部变形提供附加阻尼，以消耗输入上部结构的**能量，达到预期设防要求。具体说，就是把结构的某些。
建筑物“裂而不倒”。
对于减震结构，新规范对其抗震设防目标只有如下的原则规定：“采用隔震或消能减震设计的建筑，当遭遇到本地。
区的多遇**影响、抗震设防烈度**影响和罕遇**影响。
时，其抗震设防目标应高于本规范第１．０条的规定。”这里明确了消能减震建筑的抗震设防目标应高于一般依靠自身强度及变形能力（延性）来抗御**的建筑的抗震设防目标。
根据对消能减震结构减震能力的系列研究、考虑不同工程情况可能的不同要求以及工程实践经验并参考传统建筑的抗震设防目标的要求，为了促进消能减震结构抗震设计技术的进步与在工程中的实施，文献［５］提出减震结构的抗震。
构件（如支撑、剪力墙、连接件等）设计成消能杆件，或在结构的某些部位（层间空间、节点、连接缝等）安装消能装置，在小风或小震下，这些消能杆件（或消能装置）和结构共同工作，结构本身处于弹性状态并满足正常使用要求；在大震或大风。
下，随着结构侧向变形的增大，消能杆件或消能装置产生较大阻尼，大量消耗输入结构的**或风振能量，使结构的动能或者变形能转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的**或风振反应，使主体结构避免出现明显的非弹性状态（结。
设防目标可具体化为如下ａ、ｂ类。
１）ａ目标。抗震设防目标与现行建筑抗震设计规范规定的传统结构抗震设防目标相同。这个设防目标要求“小震不坏，中震可修，大震不倒”。由于不同原因导致结构在多遇。
构仍然处于弹性状态或者虽然进入弹塑性状态，但不发生危及生命和丧失使用功能的破坏）。
为了克服传统抗震设计方法的缺陷，结构振动控制技术（简称“结构控制”）逐渐发展起来，并被认为是减轻结构**和风振反应的有效手段。结构消能减震（又称“消能减。
**下尚不能满足规范要求，或需采取明显不合理的过分加强措施才能满足规范要求，以及既有建筑抗震加固要求设防目标与传统结构抗震设防目标一致时，结构可设计成这类设防目标的减震结构。
２）ｂ目标。当遭受相当于本地区抗震设防烈度的**。
振”）技术就是一种结构控制技术，《建筑抗震设计规范》（ｇ一２００首次以同家标准的形式对房屋消能减震设计这种抗震设防新技术的设计要点做出了规定，标志着消能减震技术在我国已经由科学研究走向了推广应用阶段。
结构消能减震技术的研究**于对结构在**发生时的能量转换的认识，１９年，美国ｒｅｉ等就ｔａｙ公司。
影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇**影响时，可能损坏，经。
一。般修理或不需修理仍可继续使用。这个设防目标要求“中。
震不坏，大震可修”。多数减震结构可按照这个设防目标。
设计。生产的粘滞阻尼器做了相似比为１：３的三层钢筋混凝土框架实验。模型见下图３．每层楼板重１２０厚５０，楼。
板由的梁支撑，梁端下为的方柱。
３）ｃ目标。当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕。
遇**影响时，一般不受损坏或不需修理或经简单修理可继续使用。这个设防目标要求“大震不坏”。对于消能减震要。
求更高的减震建筑及在较低设防烈度**区，可采用这类设。
防目标。上述设防目标对于框架结构完全适用，而且更易于实。
现。研究和工程实践均表明，设置阻尼器的减震结构在技术。
ｉ．一上使建筑在**作用下达到上述抗震设防目标ｂ、ｃ是可能的。这样的设防目标可使结构在抗御罕遇**作用时基本。
并ｆｉ一。上不产生大的损坏，在震后可以使生命线建筑（即**时不能中断使用的建筑）以及大批重要建筑继续有效工作，发挥其应有的作用，从而使整个城市不致在震后瘫痪，与传统的大震不倒的要求相比，可保留并延续建筑和城市的生命，从而为国家和社会带来巨大的经济效益。
器辩。框架结构抗震与减震的设计要点的比较。
．１框架结构抗震设计要点。
图３三层铜筋混凝土框架实验模型。
１）框架结构动力特性分析，主要是结构自振周期的确。
抗震结构与减震结构设防目标的比较。
传统抗震设防目标提出了水准的设防要求，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。并通过两个阶段设计来实现：
定；（２结构**反应的计算，包括多遇烈度下的**反应与。
结构侧移计算；（３结构在**作用下的内力分析；（４结构构件的截面抗震设计。
．２框架结构减震设计 。要点。
第一阶段设计采用第一水准烈度的**动参数，结构处于弹性状态，能够满足承载力和弹性变形的要求；第二阶段设计采用第水准烈度的**动参数，结构处于弹塑性状态，要。
１）提出框架结构消能减震后的预期变形；（２确定结。
构需要消能器提供的附加阻尼；（３设计消能器的类型、数量和布置；（４对消能减震结构进行整体的分析，达到满足变形。
求具有足够的弹塑性变形能力，但又不能超过变形限值，使。
四ｊｉｊ建筑第３１卷２期。
篓氨 ：０巍孽构。
控制要求；（５设计消能部件及其与主体结构的连接。
基本原则，可以保证结构的整体性，防止结构发生倒塌，但是５隔震橡胶支座简介。
对组成结构体系的构件来讲，其吸收**能量进而发生构件破坏的结果是必然的。因此，设置了隔震措施的建筑物要比。
隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支传统的抗震建筑物更加安全，建筑物中的隔震技术将被广泛。
座，高阻尼橡胶支座等。
应用。天然夹层橡胶支座具有较大的竖向刚度，承受建筑物的。
重量时竖向变形小，而水平刚度较小，且线性性能好。由于。
参考文献。天然夹层橡胶支座的阻尼很小，不具备足够的耗能能力，所。
以在结构使用中一般同其它阻尼器或耗能设备联合使用。
１］周锡元，吴育才．工程抗震新发展［ｍ］清华大学出版社，暨南。
铅芯隔震橡胶支座由新西兰的ｒｏｂ及其公司最大学出版社，２０
早研制开发，以后在中国、日本、美国、意大利等国家都得到［２］柳炳康．工程结构抗震设计［ｍ］武汉理工大学出版社，２０了较大的发展与应用。
３］魏琏，王森，郑久建．粘滞阻尼减震框架结构抗震设计方法。
铅芯橡胶支座不但具有较理想的竖向刚度，而且本身［ｏｌ水利工程网。
具有消耗**能量的能力，故铅芯橡胶支座在结构使用中受。
到广泛欢迎。
建筑抗震设计规范［ｓ］
结束语。５］郑久建．粘滞阻尼减震结构分析方法及设计理论研究［ｄ］中。
国建筑科学研究院，２０
结构传统抗震的设计思想主要是依靠结构构件自身的［６］王社良．抗震结构设计［ｍ］武汉理工大学出版社，２０
强度和延性来抵抗**作用及吸收**能量，这种设计方法。
７］吴彬，庄军生，臧晓秋．铅芯橡胶支座的非线性动态分析力学。
是让结构自身承受较大的**力。在抗震设防区建筑结构参数试验研究［ｊ］工程力学。
设计遵循：强柱弱梁、强剪弱弯、强结点弱构件、强压弱拉的。
泰乖乔希镅铂镅铝镅何镅乔乔夼夼乖乖乖希尔镅绵。
上接第１５３页）仅一个节点就有９根杆件相连，受力的复探索提高疲劳强度的有效措施；
杂与杆件角度的制约，导致此处必须采用焊接空心球方能满（３）施工中，施焊环境、施焊方式、施焊顺序都有待进一足受力与构造要求。
步的改进。结束语。
参考文献。通过上述阐述，焊接空心球在我国空间结构应用中的优点为：
１］高鹏．焊接球网架焊接技术［ｊ］新疆投资与建设焊接球可以弥补螺栓球制作工艺上的能力不足；［２魏文梅．胡维生．网架节点空心球承载力的分析［ｊ］山东建筑。
２）焊接空心球承受轴心力作用，且节点处由于采用焊工程学院学报。
接，具有一定刚度，对挠度控制有一定影响。
３］范伟．焊接球节点刚度对网架内力和挠度的影响［ｊ］应用能。
同时也发现了研究过程中的一些欠缺和不足：
源技术。１）焊接空心球计算公式对直径在５００以下的应用［４］雷宏刚．网架焊接空心球节点的研究现状及动向［ｇ］第六。
比较成熟，然而大直径空心球无论是计算方法还是理论分析。
届空间结构学术会议**集．**出版社。
上都有待进一步研究；
５］姜兰潮，高日，徐国彬．影响焊接空心球节点承载能力的几个。
２）应探索合理的悬挂吊点形式，特别是疲劳破坏机理，因素的分析 ｊ］北方交通大学学报。
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