yqchen88的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yqchen88

博文

泸定地震的减隔震工程提示

已有 1607 次阅读 2022-10-10 16:19 |系统分类:观点评述

泸定地震的减隔震工程提示

减隔震控制工程从开始就介绍了三种:

1、隔震支座

2、减震阻尼器

3、减震BRB

从介绍开始,很多教授、院士和负责的工程师都一致以为,加设铅芯橡胶垫抗震效果最好,但对于我这工作了一辈子的土木工程师来说,从一开始我就持怀疑态度,第一批铅芯橡胶垫的一部分开始已经出现了国际上存在的典型损坏问题,安置配套的阻尼器更是普遍渗、漏油。

001.jpg   002.jpg

 图1 第一批隔震橡胶垫           图2 第一批隔震阻尼器

  我们知道无论阻尼器还是BRB在产品破坏时对结构都应该没有太大的影响。然而,隔震支座是把一个固定的结构改成可以在地震下晃动的结构,如果再不重视隔震支座的质量,控制结构的横向位移,加设了这种隔震支座的结构能变的更好?更安全了?带着这点怀疑,我参加了第一个隔震大工程,听了我们第一代抗震院士在招投标会场的发言,他们并没有过问产品的质量,仅关注了产品是否能够应用,排除掉了根本不能用的产品。

以后的几年更不用说了,在低价中标的要求下,产品被卖出“白菜价”。很多工程根本不加控制位移的阻尼器,结构变成毫无横向保护的“晃动工程”。

这种“晃动”使结构更安全了还是不安全了?

泸定地震中,哈尔滨工力所曲老师报告了两个不高的建筑隔震工程,在6.8级地震中,两个隔震工程的破坏情况,除了阻尼器的破坏,其隔震支座也有很多破坏和变形。

想到这两个工程要修复的困难和结构整体的变形,我又想起了我的怀疑。是否真该安置这些质量没有保证的产品?

003.jpg 004.jpg 005.jpg

 图3              图4             图5

我提出过的几个问题(科学网已发表过)。

铅芯橡胶垫上的一些情况和我的看法

如我所说,我提这些问题是为了引起大家讨论。 过去我仅特别关注阻尼器上的一些问题。但对其它问题也不是没看法,只是没有深入了解,不愿多说。对于这些问题,大部分我是有怀疑的,如高层建筑的层间隔震,TMD抗震。铅芯橡胶垫事关重大,几乎涉及到结构保护系统几十年的成果、至少半壁江山,对此也早有怀疑,最近又有新的发展。本来想先听听大家的意见。现在我就先说一点,给进一步讨论提供点情况和看法。

附件:从工程的眼光看结构保护系统的应用和发展.docx “现代学术研究杂志” 2010年第10期

   1.铅芯橡胶隔震支座作为结构保护系统的最重要的一部分,在美、日和我国都大量地应用。我也从来比较看好,我们还特意翻译了老康的有关著作,只是拖拖拉拉最近才快出版。 简单翻译成《桥梁地震保护系统》,将由铁道出版社出版 。

2.第一次觉得还是有老化和温度问题是在2007年看了日本一篇震后隔震支座分析的文章后。“地震并没有给桥梁带来巨大破坏,仅在P4墩上发生较大位移。然而,宝贵的地震记录被用来对该新桥进行计算分析。分析时,该桥的橡胶支座使用了不同温度作用下的试验参数。用记录到的强震记录对具有真实试验参数的On-Neton新桥进行时程积分。分析的结果表明在-20℃ 的情况下会产生几乎比20℃ 时几乎大一倍的墩底峰值弯矩,也都远大于原支座的设计参数。”值得我们注意见。

3.在我最初试图推广美国FPB摩擦摆时,EPS对我说了很多铅芯橡胶垫的问题。我虽做了介绍,但谁也不敢说就不能用了。

附件:摩擦摆隔震桥梁的设计及应用.pdf《工业建筑》 2009年S1期

 1 摩擦摆支座与铅芯橡胶支座性能对比

对比项目

铅芯橡胶支座

摩擦摆支座

垂直承载力

水平位移能力

有限

可达1.5m以上

垂直压缩

存在

无垂直压缩

倾倒

需安防倾倒装置

自带限位装置防倾倒

防火

需防火

无需防火

使用温度

低温下橡胶会硬化失效

无影响

周期计算

不可控

周期可控

老化

存在老化问题

无老化问题

   4.最近我听到几个人介绍铅芯橡胶支座的问题和情况,受惊吓不小(其中包括台湾的蔡教授)。其主要问题有:

(1)老化和温度变形问题。
  (2)铅芯会在地震下的高速运动中迅速升温,带来橡胶的破坏。

(3)铅芯有毒的问题, 牵扯到生产工人、几十年后的处理。
4)上混凝土板的收缩徐变问题

    主要当然还是(2)和(3), 特别是(2)已经在地震震害和试验室试验中得到证实。日本311地震以后听到下面两个消息:
    台湾已经规定,铅芯橡胶支座只允许使用20年, 20年后要逐个替换;
    日本政府建筑机构已经建议不要再用铅芯材料。
    希望有人核实。

     美国没有明确规定,但他们都知道问题的存在。


   我们已经研究和应用了几十年,全世界至少有几百个、甚至上千个建筑和桥梁上使用了铅芯橡胶垫。影响之大可以想象。当然,并不是完全扼杀这种产品,而是建议

 1)一定要作包括横向阻尼器的整体的地震中的计算分析;

 2)橡胶垫要作严格的、公开的第三方检测,不合格的产品都要保证更换;

 3)尽可能使用其他新发展的无毒无害的产品,如:磨擦摆、高阻尼橡胶;

 4)国际上早已经否定的高层建筑的隔振和结构中部的隔振如果没有严格的分析和试验不应轻易应用。

这些已经几乎成了业内众所周知但落实不够的问题。



https://blog.sciencenet.cn/blog-534208-1358843.html

上一篇:泸定地震阻尼器破坏情况
收藏 IP: 124.204.176.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2023-2-4 17:04

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部