層間隔震框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析

陳燕友

（廣東理工學(xué)院建設(shè)學(xué)院，廣東 肇慶 526100）

1 鉛芯橡膠支座性能

在層間隔震框架結(jié)構(gòu)中，包含鉛芯橡膠支座，這一支座由夾層薄鋼板和多層橡膠交疊組成，進(jìn)而能夠起到良好的抗震效果，在這一裝置中，即使不裝設(shè)阻尼器，也能夠達(dá)到良好的阻尼效果。

1.1 鉛芯橡膠支座的形狀系數(shù)

這一系數(shù)能夠極大的反映出支座的承載效果，進(jìn)而體現(xiàn)其自身性質(zhì)。具體而言，這一形狀系數(shù)主要表現(xiàn)在兩個方面，分別為第一形狀系數(shù)和第二形狀系數(shù)，對于前者而言，可以使用制作的受力面積與其表面積的比值進(jìn)行表示這一，在這一支座中，內(nèi)部的薄鋼板會在壓力的作用下對橡膠層產(chǎn)生約束力，因此會引起系數(shù)值的變化，通常情況下，這一值越大，則意味著支座所承受的壓力越大。對于后者而言，這一系數(shù)可以使用支座受壓狀態(tài)下橡膠的直徑與其厚度的比值進(jìn)行表示，這一值能夠?qū)Φ卣鸢l(fā)生時支座的穩(wěn)定性予以反映，通常情況下，比值越大，說明其穩(wěn)定性越高，反之，則說明其穩(wěn)定性越低。

1.2 隔震支座的豎向剛度

這一指標(biāo)可以反映出支座所出現(xiàn)的豎向壓力，支座的主要作用之一就是對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效支撐，而豎向剛度則能夠有效反映其支撐效果。

1.3 水平剛度

這一指標(biāo)能夠反映出支座在水平方向受力的狀態(tài)下所能夠產(chǎn)生的形變能力，這一值越小，則表示支座在水平力作用下的變形能力越強(qiáng)，反之這一能力越弱。在地震來臨時，尤其是劇烈地震，較強(qiáng)的水平剛度，能夠極大的提升支座的變形范圍，進(jìn)而為整體結(jié)構(gòu)提供強(qiáng)有力的支撐。

1.4 隔震支座阻尼

這一指標(biāo)能夠反映出支座在水平剪切變形中材料的非線性變形所消耗的能量。支座的滯回曲線形狀和面積能夠?qū)ζ浜哪苄再|(zhì)予以反映，通常情況下，上述曲線所形成的面積越大，那么所產(chǎn)生的阻尼也越大。

2 層間隔震框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析

2.1 層間隔震結(jié)構(gòu)的抗傾覆問題

相對而言，層間隔震結(jié)構(gòu)在抗傾覆方面具有自身的特點，在實際應(yīng)用過程中，如果不出現(xiàn)抗傾覆力量，這一結(jié)構(gòu)則不會產(chǎn)生抗應(yīng)力，而且在外部作用力的影響下，如果所產(chǎn)生的壓力在結(jié)構(gòu)能夠承受的范圍，那么這一結(jié)構(gòu)則能夠保持良好的穩(wěn)定性。有研究人員提出，在這一結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用過程中，如果能夠進(jìn)一步提升這一結(jié)構(gòu)寬與高的比值，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及抗震效果會得到進(jìn)一步的提升，其在現(xiàn)實社會中的應(yīng)用價值也會得到提升。

2.2 層間隔震結(jié)構(gòu)的性能評估

在抗震過程中，抗震層通常置于中間層或下層，但是在實際使用過程中，下層的抗震效果往往較中層差，所以，在新形勢下，為了充分發(fā)揮這一結(jié)構(gòu)在抗震中的實際效用，則應(yīng)該進(jìn)一步提升下層的抗震性能設(shè)計，以不斷提升下層的穩(wěn)定性。在層間抗震結(jié)構(gòu)性能評估過程中，可以使用到靜力彈塑性分析法，比如在這一結(jié)構(gòu)的下部結(jié)構(gòu)評估分析中，需要將下部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響施加到上部結(jié)構(gòu)中，然后通過分析其作用效果來判斷下層結(jié)構(gòu)的實際效用。通過科學(xué)的分析評估，及時查找這一結(jié)構(gòu)的不足之處，并采取針對性的解決措施，從而不斷提升這一結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3 建筑結(jié)構(gòu)層間隔震技術(shù)發(fā)展展望

3.1 關(guān)于豎向地震作用

有研究人員提出，鉛芯橡膠支座在豎向地震的作用中，很多情況下都無法將豎向地震的反應(yīng)予以衰減，而且還會使這一反應(yīng)增加，在個隔震層位置的下移過程中，上述反應(yīng)還會不斷增加，但是這一反應(yīng)并不利于結(jié)構(gòu)的安全。因此在未來一段時間內(nèi)，則可以考慮適當(dāng)緩解上述反應(yīng)，將結(jié)構(gòu)的豎向抗震作用與橫向抗震作用予以耦合，從而進(jìn)一步提升結(jié)構(gòu)的安全性。比如設(shè)計三維隔震裝置，利用三維隔震裝置，則能夠有效避免上述問題的出現(xiàn)，進(jìn)而有效提升結(jié)構(gòu)的安全性。

3.2 關(guān)于混合控制

在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可以考慮將基礎(chǔ)抗震和層間隔震的優(yōu)點進(jìn)行有效融合，進(jìn)而通過混合控制的方式實現(xiàn)更加的優(yōu)良的抗震效果。有研究人員提出，可以設(shè)計一種基于疊層橡膠支座的抗震結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)基礎(chǔ)隔震與層間抗震的混合控制，借助這一新型結(jié)構(gòu)，能夠有效緩解抗震結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的誒一，并極大的提升了結(jié)構(gòu)的安全性。為了更好的完善這一結(jié)構(gòu)的性能，可以在結(jié)構(gòu)中的設(shè)置被動、主動以及自動化的控制裝置，使得所設(shè)計的裝置不論在人工控制下還是自我運作中都能夠?qū)崿F(xiàn)良好的抗震效果。新形勢下，隨著信息技術(shù)的深入應(yīng)用，極大的改變了我國社會的發(fā)展模式，因此可以考慮將信息技術(shù)應(yīng)用于層間隔震框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，在設(shè)計過程中積極融合基礎(chǔ)隔震以及其它結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，并借助信息技術(shù)實現(xiàn)高效控制，進(jìn)而不斷提升這一結(jié)構(gòu)的抗震效果。

4 結(jié)語

綜上所述，層間隔震框架結(jié)構(gòu)抗具有良好的抗震性能，因此要對這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行廣泛的應(yīng)用推廣，并借助新技術(shù)對這一結(jié)果進(jìn)行不斷的改進(jìn)和升級，進(jìn)而不斷提升其抗震效果。