智能滑移隔震减震技术的应用分析与探讨Revised on November 25, 2020智能滑移隔震减震技术的应用分析与探讨张德新新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司[摘要]智能滑移隔震减震技术是在橡胶隔震技术的基础上做了一些系统性的改进。

提升了支座（包括下支撑体及连接件）在地震时的竖向承载力与承载范围。

加大了上支撑体与下支撑体在地震时的隔离效果与柔性结合。

保证了在地震时对外输能量实施有效地隔离、截流、吸收、储存与递进阻尼。

确保了地震后上支撑结构体的复位功能（储存能量的释放）。

促进了中高层及装配式建筑的应用与发展。

解决了成本高且技术原理不易与普通民宅结构对接的现实问题与大家共同分析探讨。

[关键词] 智能滑移钢索连接能量隔离弹簧阻尼0引言我国是世界上多发地震的国家之一，民用住宅及公共建筑（如学校、商场等）普遍采用的是砖混结构及钢筋混凝土结构，地震发生时，给人类带来最大危害的就是建筑物，给国家经济建设造成巨大损失的也是建筑物。

（天然、高阻尼、铅芯）叠层橡胶隔震支座目前在国内外建筑工程上得到广泛应用，同时也存在不足之处急待解决。

为解决以上问题，笔者提出几点技术改进措施，望大家共同探讨并提出宝贵意见。

1.总体技术介绍智能滑移隔震减震技术的具体措施是参照人体结构平衡原理，在建筑结构中的适当部位植入关节（滑移钢板支座）、神经（钢索或钢丝绳）、能量阻尼（弹簧阻尼器）来提高其在地震时的隔震减震耐震效果与反应能力。

2.具体措施．1 智能滑移隔震减震工程在建筑物的基础与上部结构支撑体之间设置滑移钢板隔震层，在建筑物上部结构支撑体上设置上弹簧阻尼器，在建筑物下部基础支撑体的侧面设置下弹簧阻尼器，把建筑物的上部结构和下部基础（结构）完全隔离，用钢索或钢丝绳通过弹簧阻尼器、上部结构支撑体、滑移钢板支座、下部基础支撑体的空洞贯通柔性连接，一端锚固在弹簧阻尼器的压板上，另一端锚固在建筑物上部支撑体或下部支撑体的基础中。

平时滑移钢板支座支撑上部结构。

地震时隔震层上部结构与基础及地面发生水平相对位移，地震能量由下部结构传到隔震层，大部分被滑移隔震装置隔断或吸收，以此消耗地震能量，避免或减少地震能量向上部传输，向上部传输的地震能量同时被上下弹簧阻尼器有效地吸收与消耗。

避免了共振现象的发生，有效地保障上部结构安全的工程措施。

2.0.2 滑移钢板限位隔震支座由上下钢板之间组合成光滑平面（包括干燥性润滑剂及其它连接件）且中心位置形成菱形状限位空洞（内置钢索或钢丝绳）。

简称滑移限位钢板支座。

2.0.3 橡胶弹簧复合体形变阻尼器以橡胶弹簧复合体为阻尼介质的速度相关型阻尼器，由钢柱体滑动导杆、阻尼通道、橡胶弹簧阻尼材料、钢索或钢丝绳等部分组成。

简称弹簧阻尼器。

3.设计基本要点3.0.1在建筑物上部支撑体的顶面或侧面设置弹簧阻尼器时，以最大阻尼力计算活荷载参照抗震规范对上支撑体进行加载设计。

3.0.2 下部基础支撑体顶端的水平截面尺寸应大于相邻上部支撑体的水平截面尺寸400mm，以应对上部结构在罕遇地震下的最大水平位移，参照抗震规范进行设计。

4. 材料与原理结构示意分析滑移钢板支座外形结构滑移支座上下钢板弹簧阻尼器（地震时）原理示意图结构示意图1-基础 2-地面 3-下支撑体 4下钢板 6-限位隔挡装置 7-上钢板 9-钢索或钢丝绳 10-弹簧阻尼器 12-上支撑体5.组件性能分析5.0.1限位滑移钢板隔震支座限位滑移钢板隔震支座的压缩性能：竖向压缩刚度及竖向承载力较高，竖向承载范围较广。

限位滑移钢板隔震支座的剪切性能：水平刚度较小，剪切性能较大，上输地震能量较弱，隔震效果较强。

水平极限变形能力：水平极限变形可取支座在罕遇地震下的最大设计水平位移值，其内部构造稳定性较好不易损坏。

5.0.2弹簧阻尼器橡胶弹簧复合体形变阻尼器的力学性能：初期阻尼值较小，中期阻尼值递增，后期阻尼值较高。

发生在罕遇地震下的最大位移设定值时，钢索或钢丝绳与支座内菱形空洞壁粘结一起，进行强行限位阻尼，其内部构造为揉体材料不易损坏。

5.0.3弹簧阻尼器位置的设置阻尼器可设置在建筑物上部支撑体的顶端或侧面，也可设置在下部基础支撑体的相邻表面或侧面，也可以上下同时设置。

必要时可增设隔挡装置与竖向隔震缝。

6.0.2安全性能提高且成本低廉及易普及它兼有国内外橡胶垫隔震支座现有技术之优点，同时也克服了橡胶垫长期受到建筑物自重挤压功能退化更换之缺点,避开了对建筑物承载的风险。

突出了建筑物在地震运动中的快速再平衡，解决了次级能量得不到彻底根治之难题。

打破了其成本高且技术原理不易与普通民宅建筑对接现状，创新了成本低且技术原理不仅适用于城镇的中高层建筑，也适用于农村的一般民宅普通建筑。

它在兼有国内外滑移防震技术优点的基础上，在建筑物的顶端增加了快速平衡缓冲消能装置，无疑将为建筑物体系上了多功能“安全带”。

钢板滑动防震技术在国外如日本现有建筑中已得到了广泛应用，逐渐替代了成本较高的橡胶垫防震技术。

6.0.3节能高效促进社会协调发展该技术在抗震性能相对提高的同时，也解决了抗震原材料不必要的浪费问题，节约了大量的钢筋、水泥等建筑材料。

改变了既浪费资源且抗震性能得不到有效提高的实际现状。

打破了建筑物直接受到地震运动能量的切割，且切割破坏呈放大趋势的被动抗震局面。

开创了建筑物在地震运动中主动滑动免遭切割，并且使建筑物在地震运动中快速平衡的主动减震柔性抗震新局面。

避免了地震灾害造成人民群众的重大人员伤亡与财产损失，同时对我国有限的自然资源与生态环境保护起到了举足轻重的实际意义，促进了我国经济建设与防震减灾及节能环保事业的同步发展。

6.0.4促进其它建筑行业共同进步该技术在建筑物遇到地震运动时，相对减弱了地基基础部分方向的结构受力，对地基基础的节能型研发、设计提供了科学依据与技术支撑。

该技术在建筑物遇到地震运动时，相对减弱了地震运动能量及次级能量，快速调整了建筑物重心位置在地震运动中的再平衡，为我国混凝土装配式建筑结构的稳步发展奠定理论基础与科学依据。

为我国建筑步如绿色节能高效建筑时代铺平了道路。

7.试验分析与结论两个结构完全相同的建筑物体，在同一个震动平台上，在同样的震动效果下，传统抗震结构的建筑物体模型瞬间倒塌，而另一边（安装了智能隔震减震装置）智能防震结构的建筑物体模型却在强烈震动的地基上跳起了舞蹈，似乎有了强壮的“筋骨”，只是在一定范围内小幅移动，丝毫没有要倒塌的迹象（两个建筑物体模型是四分之一比例且完全相同的二层砖混结构）。

下图（1、2、3）中左边红的为传统建筑结构体A，右边绿的为传统建筑结构体A加装了智能减震平衡装置b（Ab结构体），震动时，A 瞬间倒塌，经过长期（无数次的）震动，Ab结构体仍然毫发无损。

下图（4、5、6）中左边的为传统建筑结构体A，右边的为传统建筑结构体A加装了智能减震平衡装置b(Ab结构体)。

震动时，A瞬间倒塌，经过长期（无数次的）震动Ab结构体仍然毫发无损。

下图：（7、8、9、10）中为传统建筑结构体A加装了智能减震平衡装置b(Ab结构体)，震动时，Ab结构体在其基础上（可控范围内）来回滑动，经过长期（无数次的）震动，Ab结构体仍然毫发无损。

上震动前（1）上震动中（2）上震动后（3）上震动前（4）上震动中（5）上震动后（6）震动中左上震动前、后（7）上震动中（8）上震动中（9）右上震动中（10）8.案例图片分析8.0.1 智能滑移隔震减震主体工程封顶8.0.2 案例工程简介河南郏县邱庄村“一鸣书居”工程系大河报新闻评论部主任黄普磊先生在拆除祖居投资建设的公益项目，地下一层，地上三层，项目建设面积约800平方米，系着名设计师董建先生设计，新乡市德新防震公司抗震专家张德新先生担任总监，项目采用张德新先生研发的智能滑移隔震技术建造，在负一层和一层之间设置有100片钢板构成的滑动隔震层，在建筑物与基础之间又用16根钢丝绳及弹簧阻尼器柔性连接，地震来时，地下基础随震在建筑物的下部滑动，地震结束自动复位。

8.0.3 滑动钢板隔震层8.0.4 上下弹簧阻尼器下弹簧阻尼器上弹簧阻尼器下弹簧阻尼器封闭箱预留上弹簧阻尼器封闭箱9.结语：随着建筑物智能滑移隔震新技术、新工艺和新装备的应用与发展，使建筑物自身增强了立体化隔震减震耐震性能，真正达到大震变小、小震变了的目的。

改变了人们对建筑物抗震研发、设计的传统思路，建立了人们对建筑物隔震减震耐震一体化研发、设计的新思路，增强了人们对建筑物智能滑移隔震新技术的理解意识，为我国防震减灾事业的良性发展铺平了道路，使建筑物智能滑移隔震标准不仅仅作为国家强制性标准应用，更要建议纳入国家建筑物防震减灾规划的制定范围；参考文献[1]刘文革，唐圣贵，王敬河等.超限砖混结构抗震设计若干问题的探讨[J].工程抗震,2004,(2):13-14[1] wen-ge liu, Tang Shenggui Wang Jinghe etc. Transfinite discusses some issues of composite masonry structure seismic design [J]. Journal of engineering seismic, 2004, (2) : 13-14[2]郑文，涂津，潘文.浅谈复杂结构的中震设计[J].工程抗震与改造加固,2009,31(5):81-8Cathy, [2] TuJin, pomfret. Introduction to complex structures in seismic design [J]. Journal of engineering earthquake and renovation, 2009, 31 (5) : 81-8作者信息：张德新建筑物智能滑移隔震减震技术发明人专利号：工作单位：新乡市红旗区德新防震技术服务有限公司地址：新乡市新飞大道与马小营交叉路口（货运中心北临）邮编：453000网址：。