隔震技术分类

隔震技术的发展和应用是现代科学技术的进步，特别是由地震工程研究成果推动的特定地址地震反应谱分析技术的发展，使人们能够准确地提出结构动力分析的地震参数。采用计算机进行结构动力反应分析的技术，使设计人员能够对设计的结构进行各种模拟分析，从而获得结构和隔震层的动力反应，正确选择各种设计参数。目前，结构的隔震方法可分为基础隔震、建筑基础隔震和上部结构隔震三类。1.基础隔震方法基础隔震可分为绝缘和屏蔽。绝缘是利用弱基础或人工基础等软基础来降低输入加速度，降低基础本身的输入波，但必须首先确保基础对建筑物的支撑强度和基础沉降不超过允许值。屏蔽是在建筑物周围挖深沟或埋在屏蔽板周围的剪切波（S波)隔断法。

这两种方法都是基于减少地震波输入的基础，在实际工程设计中应用较少。FrandLloydWright日本东京帝国酒店于1921年主持设计建设，采用这种方法，该工程施工现场表土层厚约25层m，承载能力好，在这层下面是一层软泥层，Wright采用与当时的设计理念完全不同的方法，将弱层作为基础垫，消除东京可怕的地震动作用，通过设计特殊的短桩基础，紧密排列的短桩穿透弱淤泥层表面，使帝国酒店建在短桩基础上像战舰一样漂浮在弱淤泥层上。该建筑的隔震设计非常成功。1923年关东地震期间，酒店表现出良好的隔震性能。当其他建筑普遍受到严重破坏时，该建筑保持完好。

由于目前房屋建筑向多高层建筑的发展，基础隔震技术的推广和应用受到了极大的限制。2.建筑基础的隔震方法基础隔震是在上部结构与基础之间设置一定的隔震消能装置，以减少地震能量向上部结构的传输，从而达到减少上部结构振动的目的。隔震装置由支撑和减震阻尼器组成。前者稳定地支撑着建筑物的重量，后者在地震过程中抑制了较大的变形，在地震结束时迅速停止震动。有时，隔震装置是具有支撑和减震阻尼功能的特殊支撑。自1969年南斯拉夫建造的最早的现代隔震建筑贝斯特洛奇小学和1981年世界上第一个铅芯橡胶垫作为新西兰W的基本隔震装置以来illianClayton自政府办公楼以来，随着材料技术的发展，以可靠橡胶隔震支撑为代表的隔震元件的诞生，越来越多地应用于建筑和桥梁。

在1994年洛杉矶北岭地震和1995年阪神地震中，使用橡胶支架的隔震建筑表现出惊人的隔震效果。从国内外隔震的研究和应用来看，以橡胶隔震支架为主流，如复位弹簧和平滑板并联机构、摩擦摆系统(FPS通过大量的研究、试验和工程应用，特别是经过强震试验后，现代隔震技术和隔震减震复合系统已逐渐从研究阶段进入推广应用阶段。基础隔震研究已成熟，隔震效果也非常明显。其水平至减震系数可达0．25.但基础隔震也有一定的局限性，如：建筑周期必须小于1．0s因此，建筑的层数和高度有限，对建筑体型和场地土壤的要求较高，对垂直地震没有有效的隔震方法。建筑上部结构的隔震方法主要包括能量吸收和附加振动体。

能量吸收法是在上部结构的任何一层设置阻尼器，通过阻尼器吸收地震能量来控制预期的结构变形，使主体结构构件在罕见地震下不受损坏。此外，可变形的抗震墙也是一种能量吸收类型。附加振动体方法是在任何一层上附加摆动振动体，在屋顶上附加弹簧质量系统，形成新的振动系统，将振动从结构本身转移到附加振动体，有效抑制地震、风等外力。

消能减震技术

消能减震技术主要通过改善结构的附加阻尼来减少结构的地震反应。应用广泛：可用于新结构的减震设计或现有结构的抗震加固；适用于钢筋混凝土结构，更适用于钢结构和高耸结构。一般用于上部结构，也可用于基础隔震建筑的隔震层。消能减震技术是利用特殊的机构和部件吸收和消耗地震能量，以保护主体结构的安全。另一方面，减震消能也可以看作是增加结构阻尼的一种方法。消能减震技术的实际应用效果与所选消能装置有很大关系。消能装置种类繁多，主要包括摩擦阻尼器、粘性阻尼器、磁流变阻尼器等。

铅阻尼器的工作原理可分为滞回型和粘结型，也可称为位移相关型和速度相关型。滞回阻尼器利用材料变形滞回消耗能量，包括：（1）钢阻尼器：该阻尼器属于弹性塑料阻尼器，具有丰富的滞回特性，可串联在支撑构件中，也可设置在剪力墙顶部、梁中间等相对变形较大的部位。目前，已开发了锥形钢能耗装置、圆环钢能耗装置、双环钢能耗装置等多种能耗装置。该能耗装置具有滞回性能稳定、能耗大、长期可靠、不受环境和温度影响的特点。（2）铅阻尼器：铅具有密度高、熔点低、强度低、耐腐蚀、润滑能力强等特点，由于其延性高、柔性大，在变形过程中能吸收大量的能量，具有较强的变形跟踪能力。同时，通过动态回复和再结晶过程，其组织性能也可以恢复到变形前的理想状态。铅阻尼器具有较高的延性和柔性，因此在变形过程中能，并具有较强的变形跟踪能力。

（3）摩擦阻尼器：虽然该阻尼器本身只具有理想的弹性和塑性特性，但通过与主体结构串并联使用，可以获得接近双线滞回特性的阻尼能耗效果。摩擦阻尼器是一种性能良好的能耗减震器。由于库仑特性好，能耗明显，可提供较大的附加尼，结构简单，材料方便，具有广阔的应用前景。开发的摩擦阻尼器主要包括Pall型摩擦装置、滑动长孔螺栓节点能耗装置、双向摩擦能耗装置等。粘性阻尼器利用从小振幅到大振幅的变化来获得衰减力。设计中的注意事项与滞回阻尼器相似。（1）油阻尼器（粘性流体阻尼器）:该阻尼器采用活塞通过节流孔推动缸内油产生阻尼力的原理。粘性流体阻尼器已广泛应用于军事和航空领域，并已应用于建筑物和桥梁的振动控制。开发的粘性流体阻尼器包括气缸流体阻尼器、油动阻尼器等。

（2）粘弹性阻尼器：粘弹性阻尼器由粘弹性材料和约束钢板交替组成，是一种种主要与速度相关的减震装置。它通过粘弹性材料的剪切滞回变形来增加结构的阻尼，消耗输入的振动能量，从而减少结构的振动反应。近年来开发的设备包括粘弹性橡胶剪切阻尼器、超塑性硅氧橡胶剪切阻尼制震系统等。此外，还有一种复合阻尼器，它是一种新型的能耗减震器，由两个以上的能耗元件或能耗机制设计。开发的复合能耗器包括：弹塑性摩擦阻尼器、摩擦粘弹性阻尼器、流体粘弹性阻尼器等。

问题和展望

隔震技术具有传统抗震技术无法比拟的优势，其效果已经经历了强震试验。从世界上看，隔震技术已经发展到实用阶段。但建筑隔震技术是一项综合性很强的技术，涉及规划、设计、施工等诸多环节，尤其是成本等因素，严重阻碍了其推广使用。因此，必须结合土建特点，继续研究和完善现有经济高效的隔震装置和系统，从效果、工艺、成本、维护等方面进行维护。未来的研究必须重点解决以下问题:(1)注意隔震机构在大变形和后屈曲条件下的潜力、性态和必要的保护措施，进一步完善现有橡胶支架的性能指标，完善质量保证体系。

（2）研究开发支持上部结构和转换层的设计方法，进一步研究框架剪切结构中剪切墙底部隔震支撑的设计、计算和结构要求。（3）垂直地震对高强度地震区结构的破坏影响不容忽视，重视研究对垂直地震效果具有显著减震效果的方法和机构。（4）针对我国建筑业的发展方向，将隔震理念与新建筑体系有机结合，充分发挥隔震优势，确保建筑的抗震性能。（5）利用现代通信技术、计算机技术和智能材料，开发具有自适应性的智能隔震系统。