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，反之這一能力越弱。在地震來臨時，尤其是劇烈地震，較強的水平剛度，能夠極大的提升支座的變形范圍，進而為整體結(jié)構(gòu)提供強有力的支撐。

1.4 隔震支座阻尼

這一指標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)點進行有效融合，進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)進行廣泛的應(yīng)用推廣，并借助新技術(shù)對這一結(jié)果進行不斷的改進和升級，進而不斷提升其抗震效果。