清華大學教授潘鵬在“第四屆工程結構減隔震與高效抗震技術交流會”上做了題為《地鐵周邊建筑三維隔振技術研究》的精彩報告！

報告主要分為五個部分：技術背景；三維隔震（振）裝置開發；三維隔震（振）結構振動臺試驗；建筑三維隔震（振）技術的工程應用；總結。

開篇介紹了研究背景和意義。中國地鐵全面建設，40多個城市開始修建地鐵， 未來十年中國軌道交通市場將建7395公里地鐵線，總價值達3萬8千億。地鐵運行引起的環境振動已成為城市重要的環境污染源。

地鐵運行激勵所導致的周邊結構振動，特別是豎向振動不容忽視。建筑應對地鐵環境振動的綜合解決方案主要有三種：軌道隔振、傳播途徑隔振、建筑物隔振。

一、技術背景

該部分主要介紹了建筑三維隔震（振）技術的定義。

二、三維隔震（振）裝置開發

本節介紹了橡膠-雙摩擦擺三維隔震（振）支座的定義、支座性能試驗、支座試件豎向剛度、支座試件極限承載力、支座水平性能、支座性能試驗的結果。

通過支座性能試驗主要結論如下：1）豎向壓力變化的幅值增大時，表現出的等效豎向剛度減小，因此區分豎向單調剛度（大幅值）和豎向循環剛度（小幅值），分別為296kN/mm和458kN/mm。預計在軌道交通振動隔振中支座表現的自振頻率為8.8Hz。2）支座試件極限受壓承載力不小于7倍基準豎向承載力，受壓穩定性強。3）支座試件的水平性能特性和常規摩擦擺隔震支座基本一致。

三、三維隔震（振）結構振動臺試驗

本節介紹了三維隔震（振）結構振動臺的試驗概況、振動臺豎向振動試驗、振動臺地震試驗。

通過一鋼框架結構進行三維振動臺試驗，主要結論如下：1）安裝豎向自振頻率9Hz的3D-RFPS后，上部結構在軌道交通豎向振動下的響應顯著減小，樓板測點Z振級減小5.2~16.7dB。樓板自振頻率和支座豎向自振頻率相差較大時隔振效果更顯著。2） 3D-RFPS的上部結構水平向地震響應減小約70%，而豎向地震響應增大約15%。3） 三維隔震（振）支座通過水平滑動可以有效降低結構在地震作用下可能出現的搖擺響應。

四、建筑三維隔震（振）技術的工程應用

本節介紹了建筑三維隔震（振）技術的具體工程案例。案例為北京地鐵16號線北安河車輛段上蓋項目。主要講述了項目概況、支座的布置應用、豎向振動檢測、非隔振情況模擬對比等。

五、總結

結論如下：

1、 三維隔震（振）支座開發。開發了橡膠-雙摩擦擺三維隔震（振）支座（ 3D-RFPS ），以厚疊層橡膠單元進行豎向隔振，雙曲面摩擦擺單元進行水平隔震。具有承載力大，變形能力強和豎向與水平解耦的特點。

2、 豎向隔振性能。使用3D-RFPS 支座的三維隔震（振）結構，在軌道交通豎向振動作用下，上部結構的豎向振動加速度Z振級減小5.2~16.7dB。豎向隔振性能良好。

3、 水平隔震性能。使用3D-RFPS 支座的三維隔震（振）結構，在三向罕遇地震作用下，上部水平向峰值加速度減小約70%。水平隔震性能良好。三維隔震（振）結構的豎向地震響應被放大約15%。三維隔震（振）支座通過水平滑動可以有效降低結構在地震作用下可能出現的搖擺響應。

4、工程應用。3D-RFPS 支座已應用于北京地鐵16號線北安河車輛段上蓋項目中。采用三維隔震（振）技術的辦公樓經實測，樓內全部10個測點的平均Z振級在63~69dB，均不超過72dB，滿足相關規范的舒適性要求。

責任編輯：左丹丹

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