抗震与抗风[恢复].

结构抗震与抗风黄山学院邓林20世纪强震分布我国是地震活动强烈的国家魏格纳—大陆漂移学说震源：地下地震的发源处地球内部断层错动并辐射出地震波的部位。（震源不是一个点，而是有一定的深度和范围）浅源地震60km中源地震60~300km深源地震300km按震源深浅，地震又可分为：体波：纵波：P波，为压缩波，速度快，产生颠簸。vp=1.67vs横波：S波，vs为剪切波，速度稍慢，产生摇晃。地震P波(纵波)和S波(横波)运行时弹性岩石运动的形态勒夫波和瑞利波传播过程中近地表岩石的运动面波：有勒夫波和瑞利波，vR=vL=0.9vs，能量大，破坏大，产生颠簸摇晃。（横波）（纵波）（面波）地震波记录图用标准的地震仪在距震中100km处记录最大水平位移A（以µm=10-6m计）。震级M=logA查尔斯·里克特（1900～1985年）震级是一次地震强弱的等级。现国际上的通用震级表示为里氏震级。（Richter）地震震级震级与能量的关系logE=11.8+1.5M震级差一级，能量差32倍之多。按着这个定义，对一个100千米外的地震，如果标准地震仪记录到1厘米的峰值波振幅（即1‰毫米的104倍），则震级为4级。1级微震，人们无感觉。2~4级有感地震5级以上破坏性地震7级以上强烈地震8级以上特大地震现记录到的最强地震为9.5级。唐山地震7.8级汶川地震8级东日本大地震9级地震烈度：某一地点地面震动的强烈程度，由地面建筑的破坏程度，人的感觉，物体的振动及运动强烈程度而定。现在主要由地面震动的速度和加速度确定。地震烈度注意与震级区分。烈度：一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度，简称为烈度。用I表示。烈度与震级的关系一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈度的因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、地质构造和地基条件等因素有关。抗震设计的总体要求•注意场地的选择•把握建筑体型•利用结构延性•设置多道防线•注意非结构因素地段划分地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有1200多人遇难地裂马那瓜中央银行大厦马那瓜美洲银行大厦设置多道防线多道抗震防线对抗震结构是必要的，当第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后，后备的第二道至第三道防线的抗侧力构件立即接替，抵挡住后续的地震动的冲击，可保证建筑物最低限度的安全，免于倒塌。强柱弱梁强剪弱弯强节点弱构件抗震设计常规设计消能减震隔震结构橡胶隔震支座非隔震房屋隔震房屋大型油罐E-Defens15x20Damper环状钢棒阻尼器U形钢条阻尼器铅阻尼器油阻尼器摩擦阻尼北京饭店抗震加固的粘滞耗能减振应用1.ConventionalBRBSteelcoreGapTensionCompressionFilletweldMainConfigurationCross-sectionConnectionsegmentExternaltubeConnectionsegment-25-20-15-10-50510152025-3000-2000-10000100020003000Axialforce/KNAxialdisplacement/mm结构智能控制•特点：–电、磁或温度控制–出力大、能耗小、反应迅速可收缩膨胀聚合胶体磁致伸缩材料材料）压电材料（含电致伸缩和聚合物）形状记忆合金（含合金流体）磁流变液体（也称可控电驱动材料/磁流变液及其减振器：自适应调节能力能源很小磁流变液减振器20吨MR阻尼器原型热膨胀储液器LORDRheoneticTMSeismicDamperMR-9000MR液体3级活塞直径:20厘米行程:16厘米电源:50瓦特,22伏结构抗风调谐质量阻尼器PassiveTunedDamperHangsystemonTaipei101PassiveTunedDamperHangsystemonTaipei101PassiveTunedDamperHangsystemonTaipei101Floor902setsStories:101floorsHeight:492mLocationofthevibrationcontroldevices:394m(Floor90)Vibrationperiod:6.0s(Xdirection)6.3s(Ydirection)2.2s(Torsion)Dampingratio:1%(wind),4%(earthquake)（阻尼比）Movingmass:150t/set（运动质量）Amplitudeofmovingmass:±1.1m（质量块运动振幅）ShanghaiWorldFinancialCenter上海环球金融中心2008年5月30日安装及调试全部完成TendonFrameⅢXYtrussRollerscrewACServomotorVibrationtransferjointPeriodadjustdeviceFrameⅠFrameⅡMovingmass150tOutlineofthevibrationcontroldevicebyMitsubishi,Japan(日本三菱生产)Deviceadjustmentandinspectionphotosinconstructionsite,May1,2008(现场设备调试时的第3方监测)