建筑结构丨减隔震到底怎么做？来看看大咖们的分享
2017年8月3~4日，由中国建设科技集团股份有限公司、《建筑结构》杂志社共同主办，隔而固（青岛）振动控制有限公司、《减震技术》杂志社、亚太建设科技信息研究院有限公司承办的“全国工程结构减隔震技术交流会”在美丽的海滨城市青岛成功召开，来自全国各地设计、施工、高校、材料厂家等部门的近300位代表参加了本次会议。
开幕式
王学东
亚太建设科技信息研究院有限公司 总经理
《建筑结构》杂志社 社长兼主编
在论坛开幕式上，亚太建设科技信息研究院有限公司总经理、《建筑结构》杂志社社长兼主编王学东代表主办方发言。他在发言中提到，近年来随着建筑工程减隔震技术研究不断深入，我国部分地震高烈度区开展了工程应用工作。实践证明，减隔震技术能有效减小地震作用，提升房屋建筑工程抗震设防能力，减隔震结构设计作为建筑的重要组成部分，在整个建筑工程设计中占有非常重要的地位。此次会议的召开是为了及时总结交流最新的减隔震设计及研究成果，积极推进减隔震技术应用与健康发展，除了精彩报告，还将组织参观青岛新机场，相信大家一定不虚此行。王学东主编还向大家介绍了《建筑结构》和《减震技术》杂志的相关情况， 表示两刊杂志社今后将在推动技术推广和进步上做出更多的贡献、搭建更好的平台。
学术论坛
报告嘉宾
李国强
同济大学 教授
《消能-承载双功能减震结构原理、形式及工程应用》
内容概要：首先简要阐述了消能-承载双功能的概念，并结合金属消能构件的性能，提出金属位移型消能构件可作为承载-消能双功能构件；然后详细介绍了六种消能-承载双功能减震结构的形式，并对比分析了每种结构的受力性能、设计原则、关键技术、优缺点以及代表性工程实例，这些结构形式有偏心支撑框架、屈曲约束消能钢支撑结构、屈曲约束消能钢板剪力墙结构、无屈曲波形消能钢板剪力墙结构、消能柱（墙）结构、消能钢连梁联肢剪力墙结构。最后指出：1）消能-承载双功能构件兼承载构件和消能构件功能于一体，不影响结构抵抗小震和风载的性能，但可大大提高结构抵抗中(大)震的能力；2）消能-承载双功能构件的性能要求应区别于单功能消能构件，既保证承载安全，又确保消能减震可靠。
▲中国博览会会展综合体
▲复旦大学附属中山医院厦门医院
范重
中国建筑设计院有限公司 总工程师，全国工程勘察设计大师
《钢板剪力墙结构设计与研究》
内容概要：结合天津国际金融会议酒店复杂多层大跨度结构设计，对带竖向加劲肋钢板墙的力学性能进行了较为系统的理论分析与试验研究，对钢板墙承受竖向荷载、初始缺陷的影响进行了探讨。提出了带门洞钢板剪力墙的设计方法，并对钢板墙与边缘构件的连接构造进行了重大改进。该钢板剪力墙设计技术在工程中得到成功应用，取得了良好的技术经济效果。
▲天津国际金融会议酒店
李爱群
北京建筑大学 副校长、教授
《高层建筑结构减隔震案例分析》
内容概要：介绍了两个案例。案例1：838m、220层超高层建筑风振控制设计。该超高层建筑为束筒钢结构体系，T（1）=10.86s。模拟了结构不同高度的输入风压时程；确定了该甲类建筑风振舒适度的控制目标；开展了各类减振技术的比选分析；介绍了减振装置布置的原则及其参数优选；重点介绍了黏弹性阻尼器方案、黏滞流体阻尼器方案、屋顶水箱TMD方案的减振计算与设计。
案例2：8.5度区近断层高层建筑群隔震设计。该建筑群结构类型包括：剪力墙结构、框-剪结构、框-筒结构。地上高度61.5~79.2m，地下4~5层，高宽比1.91~3.69。重点介绍了隔震层在核心筒区域是否下沉的性能对比，包括：隔震前、后周期，减震系数，大震位移，长期面压，极大面压、极小面压，并阐述了该类结构性能化设计的目标、设计控制要点和要素。
另外还介绍了其他代表性高耸结构、大跨结构、高层结构和复杂结构的减隔震案例。
▲案例1
▲案例2
周云
广州大学 副校长、教授
《减隔震技术实用化与标准化的评价和建议》
内容概要：阐述了消能减震设计的本质与理念，以工程需求为导向，提出建筑工程用消能减震器的特质要求，给出消能减震器的评价指标，对现有消能减震器的优劣进行分析与评价；给出铅粘弹性阻尼器、扇形铅粘弹性阻尼器、钢管铅阻尼器、装配式开孔防屈曲支撑等具有自主知识产权消能减震器实用化方案；介绍了工程设计时选择消能减震器与对消能减震器进行初步评估的思路和方法，指出消能减震器性能检测时应注意的内容；介绍了消能减震技术与产品标准化发展及应用中的问题，提出今后的发展方向和重点。
▲铅粘弹性阻尼器 ▲扇形铅粘弹性阻尼器
尹学军
隔而固（青岛）振动控制有限公司 董事、总经理
《钢弹簧整体隔振建筑的抗震问题分析》
内容概要：对采用钢弹簧隔振器隔离环境振动（尤其是振源为地铁、铁路等轨道交通）的隔振原理、隔振设计方法和国内外工程实例等做了详细介绍，阐述了环境振动和地震的关系，表明钢弹簧多维隔振器在特定情况下在控制环境振动的同时，通过专门设计也可以具有一定的隔震能力。最后针对地铁上盖物业开发等越来越多的市场需求，提出了在工程中采用钢弹簧多维隔振技术的发展展望。
▲上海交响乐团整体弹簧隔振
薛彦涛
中国建筑科学研究院 研究员
《板柱-屈曲约束支撑结构抗震性能研究》
内容概要：板柱结构是一种可利用空间大、布局灵活、可有效降低层高、具有良好经济效益的结构形式，缺点是结构抗侧移能力较弱，抗震性能较差。为解决这个问题，提出在板柱结构中采用屈曲约束支撑以提高结构的抗侧移刚度和强度，增强其抗震性能。针对这种新的结构体系，进行了多遇地震下结构的强度设计和变形验算，探讨结构周期、层间位移角、楼层剪力、倾覆弯矩、板柱构件配筋、支撑承担楼层剪力比例等问题。通过板柱-屈曲约束支撑的框架试验发现，板柱-支撑结构的滞回曲线饱满，耗能能力强度；支撑能够与板柱结构共同工作，满足结构塑性变形的需求，可有效地提高板柱结构的抗震性能。
束伟农
北京市建筑设计研究院有限公司 总工程师
《减隔震技术在航站楼工程中的应用》
内容概要：指出隔震技术被证明是二十世纪地震工程最伟大的成就之一，随着新的《中国地震动参数区划图》的颁布与实施，隔震技术得到越来越广泛的关注与应用，建筑结构设计也会从传统的“抗震”逐渐向“减震”、“隔震”方向发展。针对在航站楼中应用减隔震技术，结合实际工程，详尽介绍了三个典型的隔震结构设计，包括昆明长水国际机场航站楼、北京新机场航站楼、海口美兰国际机场二期扩建工程T2航站楼，这三个航站楼分别采取了基础隔震、层间隔震、错层隔震措施；从每个工程的场地环境、地震形势、结构类型出发，分析航站楼采取隔震技术的原因，并详细阐述了隔震的设计原则、连接构造、装置及参数等问题；对比了结构在隔震前后的抗震性能，以及三种隔震措施的优缺点，为以后的航站楼设计提供了很珍贵的参考价值。
▲昆明长水国际机场航站楼（基础隔震）
▲北京新机场航站楼（层间隔震）
▲海口美兰国际机场二期扩建工程T2航站楼（错层隔震）
潘文
昆明理工大学 教授
《云南省近年来减隔震发展简介》
内容概要：云南省地震多发，损失巨大。在长期坚持推广应用隔震减震技术的基础上，2016年以来制订了地方政策法规，云南的大型公共建筑、复杂建筑应用隔震减震技术等方面有了显著的进展。重点介绍了云南省强制应用隔震减震技术范围的扩大情况及部分典型工程项目，如超长和体型不规则建筑隔震、老旧房屋隔震加固、消能与隔震联合应用、低造价村镇建筑隔震等。
钟阳
云南省建设投资控股集团有限公司
《漫谈隔震工程技术创新》
内容概要：首先用楼梯、电梯、扶梯来比拟了其眼中的抗震、隔震、减震设计，引出抗震为本，合理组合的结构思考。随后从隔震建筑的施工现场入手，对一线建设者所反馈的隔震工程“重”、“慢”、“疑”三个方面进行了富有创新意义的讨论，并借由这种技术探索深入到工程建设的本质——实体质量，呼唤从业者在新技术的浪潮中，更多地关心真实的建筑本身，而非其虚拟的镜像。
吴小宾
中国建筑西南设计研究院有限公司 总工程师
《9度区高层隔震结构设计问题讨论暨青岛胶东机场航站楼减震设计介绍》
内容概要：对9度区高层隔震结构设计涉及的橡胶支座拉应力控制、减震系数取值、振动模态的高阶振型影响进行了讨论，并推荐了一种防跌落的隔震缝构造装置；介绍了青岛新机场航站楼减震设计的方案比选过程、减震性能目标的确定、粘滞阻尼器使用情况以及减震结构分析结果，同时介绍了高铁以250km/h速度地下穿越所致航站楼振动分析以及部分柱底采取弹簧隔振器减振措施的设计情况。
朱立刚
奥雅纳工程顾问 总工程师
《消能减震技术在超高层伸臂结构体系中应用》
内容概要：介绍了ARUP国内外一些消能减震的案例，包括最早采用伸臂阻尼器的马尼拉St Francis Towers 以及朝天门带金属阻尼器组合伸臂结构。分析了两种阻尼器（金属阻尼器和油阻尼器）分别在伸臂结构体系中最有效的布置。利用金属阻尼器“保险丝”的作用以及油阻尼器提供附加阻尼不同特点，采用混合布置方式，并分析金属阻尼器+油阻尼器混合布置在不同高度伸臂结构中消能减振效果。最后选取了两个案例进行对比验证。
包联进
华东建筑设计研究院有限公司 副总工程师
《华东院消能减震技术的工程实践》
内容概要：地震作用的不确定性给结构设计带来新的挑战，而消能减震技术可以主动控制结构按照工程师设想的模式表现和破坏。结合华东总院近年来完成的消能减震设计项目，主要介绍了不同类型减震技术，如ＢＲＢ、防屈曲钢板剪力墙、钢连梁阻尼器、软钢阻尼器、粘滞阻尼器以及粘滞阻尼墙在不同地域、建筑高度、结构体系以及新建和既有建筑改造项目中量身定制般的应用。减震技术的工程实践表明，其与传统抗震设计方法相比，既提高了抗震性能，又有良好的经济性，震后可更换以及可恢复功能。
李宏胜
中南建筑设计院股份有限公司 副总工程师
《低烈度区大型公共建筑隔减震设计探讨》
内容概要：因地震具有不确定性和不可预测性，设防烈度较低的6、7度的地区仍有发生超大地震的可能，这些低烈度区的建筑采用减、隔震设计具有重要的意义。随州城市公共活动中心综合体项目，采用含屈曲约束支撑（BRB）的钢筋混凝土框架结构，计算表明，在6度大地震作用下，结构轻微损坏，外装修基本完整；7度大震作用下，结构中度损坏，经过修复可再投入使用。减震设计在山东省科技馆也得到良好的应用，也可给众多类似工程的设计提供参考。
▲随州公共文化中心
▲山东省科技馆
吴宏磊
同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司技术发展部副总工程师
《减隔震技术在高层建筑中的应用研究 》
内容概要：介绍了中国地震作用分布与城市化发展的关系，减隔震技术的分类以及常用的应用方式，最后着重介绍了三个减隔震技术在高层建筑中的应用案例。案例一为位于高烈度区的高层建筑，框架作用明显，结构侧向变形呈剪切形态，因此采用基础隔震技术，延长上部结构周期，降低结构的地震作用，同时有效改善建筑使用功能。案例二为上海地区的高层建筑，塔楼存在竖向传力体系转换，底部楼层外框仅保留4根巨柱，通过采用黏滞阻尼墙进行减震设计，可有效地降低底部楼层的地震作用，保证底部4根巨柱在中震下达到弹性的性能指标，同时增加底部外框承担地震剪力比例，实现多道抗震防线。案例三为特大型博物馆，设计使用年限100年，安全等级一级，抗震设防类别乙类，多遇地震作用放大1.4倍，采用防屈曲约束支撑+黏滞阻尼墙两种减震技术，防屈曲约束支撑在小、中震下提供刚度，控制结构扭转，在大震下屈服耗能，黏滞阻尼墙在小、中、大地震作用下均发挥耗能作用，通过采用两种减震技术，有效地降低结构的地震作用，确保实现本重大项目的高标准要求。
张晖
上海建筑设计研究院有限公司 博士、主任工程师
《减隔震技术在工程中的应用》
内容概要：分享了上海建筑设计研究院有限公司在减隔震技术方面的工程应用和总结。从早期的上海国际赛车场隔震设计，到近期的四行仓库修缮的减震设计，以工程实践阐述了对隔震支座、防屈曲支撑、黏滞消能器、黏滞阻尼墙、阻尼连梁及金属消能器等减隔震技术的理解和运用。总结了减隔震方案比选的重要性，展望了减隔震技术在新建建筑、既有建筑改造及低烈度区工程中的广泛应用前景。
▲上海国际赛车场
▲四行仓库修缮
论坛主持
大会报告环节由广州大学副校长周云，中国建筑设计院有限公司总工程师、全国工程勘察设计大师范重，中国建筑科学研究院研究员薛彦涛和云南省建设投资控股集团有限公司钟阳主持，他们的精彩点评也为论坛增色不少。
展位和工程参观
本次会议也吸引了不少家实力企业参展，会场外展位前始终人头攒动，充分搭建了沟通桥梁。
8月4日上午，会议组织代表参观了青岛胶东国际机场（青岛新机场），青岛胶东国际机场位于青岛市胶州市，建筑面积约47.8万平米。由于高铁隧道正下穿机场结构，如果机场结构支撑于隧道结构，则振动可以通过两排支撑柱传递振动，支撑隔振方案相当于在支撑方案的基础之上在隧道结构顶部支撑点处设置隔振器，切断主要传递途径。所以基于现有条件，可以采用局部隔振的振动控制方案，在隧道结构及与隧道结构相连接的柱底之间设置隔振器，切断振动主要传递途径。局部隔振区域位于航站楼东南侧高铁下穿区域，共8个柱子底部设置隔振器。
致谢
会议得到了隔而固（青岛）振动控制有限公司的大力支持，同时得到了山东省建筑设计研究院、山东同圆设计集团有限公司、青岛腾远设计事务所有限公司、中国建筑西南设计研究院有限公司、中建八局第四建设有限公司的支持帮助，在此一并表示感谢！
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