本站原创摘要：“加层减震”结构是一种比较新的结构形式，它的减震机理不同于基础隔震和TMD减震，理论上属于层间隔震的一种形式。目前，对采用隔震装置加层减震结构还处于起始研究阶段。本文简要的介绍了这种新的减震形式的理论依据、技术特点以及工程应用，并针对加层减震研究存在的问题及不足作了总结。
关键词：被动控制； 加层减震； 隔震支座
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加层减震结构一般将1～3层结构作为子结构，通过设置隔震层和下部结构相连，使上部结构与下部结构不同步水平运动，来减小结构地震反应。当遭受一般地震时，作用于上部结构的水平作用力和一般建筑相比较小，因此很容易对上部结构进行弹性设计。即使遭受罕遇大地震，隔震结构也能维持上部结构的功能，确保建筑物内部财产不遭受损失，保障生命安全。
1 加层减震技术的技术特点[3] [4] [5] [6]
1.1 加层减震体系
利用TMD减震控制的基本概念，加层部分视为TMD子结构，隔震装置下部结构视为主结构，二者组成一个控制体系（图2.1）。子结构具有质量、刚度和阻尼，调整子结构的自振频率，使其尽量接近主结构的基本频率，当主结构受到地第二章减震理论简述震激励而发生振动时，子结构将产生一个与主结构振动方向相反的惯性力作用在主结构上，使主结构的振动反应衰减并受到控制，这种结构称为“加层减震”结构。
图2.1加层减震结构简图
“加层减震”结构的一般做法是：当结构设计时，下部按剪切形模型设计，上部按结构平动设计，中间以隔震橡胶支座相连，同基础隔震相似；高烈度区抗震加固时，结合既有建筑物加层的需要，在原有结构的屋顶上安装橡胶垫支座，并在支座上浇注钢筋混凝土墙梁，然后再施工加层部分（一般1-2层），利用加层结构的质量与橡胶垫支座组成质量阻尼系统，以此来达到减震的效果。
1.2 主要优点
楼房加层减震技术的应用对象是处于地震区、未满足抗震要求的已有楼房；或欲将耐震能力进一步提高，同时获得加层建筑面积的已有楼房。
该技术适用于钢筋混凝土或钢结构框架已有建筑、框剪结构多层房屋；不适用于低矮的砖混结构刚性结构房屋。加层减震技术具有以下特点：
①使已有楼房耐震能力提高30%～50%；
②由于加层，提高土地利用率，增加建筑面积；
③由于采用加层减震，故对原有建筑物不需采用任何加强措施，保护原有建筑物的一切构造，使用要求不受任何影响；
④加层施工过程对已有楼房中的人或设备仪器的正常工作或生活不产生任何影响；
⑤高质量的夹层橡胶垫可以确保加层建筑使用寿命长于七十年之久。
2 工程实例 [7]
2.1 工程概况
该工程位于安徽省淮北市，主体结构建于 1985年，为两层高内框结构，底层层高为 3000mm，二层层高为 7200mm，檐口的相对标高为 10200mm。厂房使用了十多年后，未发现明显破损，工作状态良好。由于生产需要，拟在屋顶加 6000mm层高的附加层。
2.2 加层设计[7]
1）隔震层设计
本工程隔震层采用橡胶垫。当橡胶垫承受水平荷载时，其橡胶层的相对侧移大大减小，使橡胶垫可达到很大的整体侧移而不致于失稳，并保持较小的水平刚度（一般仅为竖向刚度的1/500～1/1500）。经计算，已建风井的水平周期为 0.16秒，结合加层重量设计橡胶垫（如图3.1所示），锚栓埋入混凝土柱320mm，并用 JGN结构胶灌实。
图3.1 图3.2
2）构造处理
为保证加层部分的正常使用，需要将平台钢架与屋面之间空隙部分进行填充。填充时因为工程量小（最高处仅 350mm高）选择用空心砖墙砌筑，以减轻
加在屋顶的荷载，砖墙顶部留 10mm缝隙以防钢架平台荷载直接传递到屋顶，缝隙顶部塞进二道胶条（如图3.2所示）。
结语
采用结构被动调谐减震控制体系，是解决既有建筑物增层时，抗震、减震加固的最有效途径之一，在原结构的屋顶上安装大阻尼隔震层支座是解决问题的关键；为了保证隔震层能够整体协调工作，在原结构层中应设置平面内刚度足够大的结构体系；增层建筑的承重构件可根据要求和料源，选用轻质围护系统，尽量做到既有建筑的基础不需加固。
然而，虽然加层减震结构有许多优点，但是应该看到它也存在不足，这个领域的研究还不是很充分，还需要做以下的研究：
①和TMD减震结构相比，加层减震结构的装设位置比较固定，通常在结构顶层装设后加1-2层子结构，只能对主结构的某一振型或外部激励的较窄频带进行有效控制。。
②加层减震装置设置后，减震层处在结构的中间位置，则对隔震层上下结构的地震反应都需要控制，加层层数和减震装置参数的选取直接关系到减震的效果。
综上所述，加层减震控制技术以其良好的减震效果和合理的经济指标在减震工程中有广泛的应用前景。但是，由于问题的复杂性和本人能力的制约，仍有很多问题并没有很好的解决，需要大家共同的努力去解决这些问题，保障人类抵御自然灾害的能力，从而最终造福整个社会。