高烈度区高层剪力墙结构隔震设计研究

对罕遇地震作用下加速度幅值为0.765g的某钢筋混凝土剪力墙结构橡胶支座隔震设计进行了研究。该结构高度为77.9m,高宽比为3.14,抗震设防烈度为8度(0.30g),近场影响系数取1.5,未采取措施时隔震支座同时受拉百分比达到43%。将设置初始间隙的可提离装置设置在周边隔震支座处,用于解决罕遇地震作用下隔震支座拉应力过大问题。分析结果表明,中震作用下结构层间剪力和倾覆弯矩减震系数最大值为0.38,罕遇地震作用下隔震支座的极小面压为0.09MPa,绝大部分支座无拉应力,隔震支座极大面压、水平矢量变形和结构抗倾覆安全系数均能够满足规范要求,结构能够满足"大震不倒"的抗震设防目标。     

某多层框架结构隔震分析及设计

针对抗震设防烈度为8度(0.2g)的某多层框架结构进行隔震分析。利用YJK和ETABS软件建模,选取适当的地震波并且根据结构平面布置形式设置隔震支座。经计算对比分析得出,该结构在罕遇地震下剪力及轴力的最大值、水平位移以及隔震支座的应力均满足要求。最后,结合本案例给出了一个可行的隔震设计方法。希望可以为其他高烈度区框架结构的隔震设计提供借鉴。     

某地震高烈度区多项不规则高层结构隔震设计

以某高烈度区多项不规则超长高层隔震结构工程为例,针对基础采用有、无铅芯钢板叠层橡胶隔震支座(LRB、LNR)的隔震结构,分别进行结构在8度(0.2 g)多遇、设防、罕遇地震作用下的动力时程分析,并对比验算隔震前、后的层间剪力比及倾覆弯矩比,结果表明该结构可满足初定的隔震目标,上部结构水平地震作用可按降低1度进行设计,在各设防水准地震作用下结构地震响应均得到大幅度衰减.     

高烈度地区某框架结构的隔震分析与设计

传统高烈度区框架结构设计,需要通过加大构件截面尺寸以提高结构刚度来抵抗地震作用,本文采用隔震技术对某高烈度区框架结构进行计算分析,通过在基础与上部结构之间设置铅芯橡胶支座和普通橡胶支座,采用ETABS计算软件对非隔震结构和隔震结构进行设防地震和罕遇地震作用下的时程分析,隔震后上部结构的水平地震作用效应明显降低,在设防地...     

宿迁某高层剪力墙住宅基础隔震设计方法研究

某高层剪力墙住宅位于地震高烈度区江苏省宿迁市,为了提高其抗震性能采用了基础隔震技术。由于我国规范对地震高烈度区建造高层隔震建筑还没有明确的设计依据。文中将组合隔震设计方法应用于该建筑的基础隔震设计中。为满足设定的抗震性能目标,隔震层采用了天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座的组合隔震形式。分析表明,地震作用下两种隔震支座充分发挥了其隔震性能,上部结构的地震响应明显降低,并且隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,满足抗震规范要求。     

山西某公寓楼基础隔震设计与研究

对位于山西某8度设防烈度区的一公寓楼采取基础隔震设计,柱底设置隔震装置,选用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座。通过时程分析方法,分析隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的地震响应。计算结果表明,隔震后结构的自振周期明显延长,上部结构的楼层剪力和层间位移角显著降低,反应位移主要集中在隔震层,隔震效果较好,支座耗能能力较强,结合建筑抗震规范,上部结构抗震设防烈度可按降一度设计。     

云南省博物馆新馆隔震结构模拟地震振动台试验研究

云南省博物馆新馆是采用基础隔震结构的大型建筑,其隔震层采用铅芯橡胶支座与橡胶支座。该结构为 钢-混凝土混合结构,具有楼板不连续、竖向杆件不连续等特点,并且屋面钢桁架设有多层钢结构悬挂层。为研究该隔震结构的抗震性能,进行了1/30比例模型模拟地震振动台试验。结果表明,8度多遇、设防和罕遇地震作用下结构未出现破坏,结构自振频率未有明显变化,结构保持为弹性状态;在多遇、设防和罕遇地震作用下主体结构加速度放大系数小于1,设防烈度地震作用下,层间位移角小于弹性层间位移角限值;隔震层支座滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力;结构在不同地震波作用下的加速度和位移反应不同。结构4～6层测点加速度放大系数和层间位移(角)略大,模型顶部钢桁架系统隔震效果不明显。     

宿迁佳宝儿童医院综合楼隔震设计研究

宿迁佳宝儿童医院位于宿迁市宿城区,拟建综合楼地上17层,地下1层,建筑高度69.30 m,地上建筑面积2.38万m2,采用框架剪力墙结构。该工程位于高烈度区,重点设防类别,抗震设防烈度8度(0.30 g),采用隔震设计。隔震层位于地下室顶板,采用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座进行隔震,水平向减震系数β不大于0.38。隔震层以上结构抗震设防烈度降低1度,按7度(0.15 g)进行设计,隔震层以下结构按规范要求进行罕遇地震和设防地震承载力验算。结果表明,隔震技术能明显减小上部结构的地震反应,提高房屋的安全性和舒适性。     

云南省应急救援中心办公楼隔震设计

云南省应急救援中心办公楼采用有铅芯橡胶支座和叠层橡胶支座进行基础隔震。上部结构存在平面和竖向4项一般规则性超限。办公楼隔震层采用ETABS软件进行分析设计,验算了在罕遇地震作用下隔震支座位移及支座相连支墩受力;上部结构在多遇地震下的反应经过SAn～E软件和ETABS软件以及MIDAS Building软件进行复核,内力和变形基本一致,结构抗震性能良好,能满足现行相关设计规范要求：同时,关键构件满足抗震性能目标设计。     

江苏银行宿迁分行结构隔震设计

该文详细分析了江苏银行宿迁分行结构隔震设计的全过程。首先进行了结构隔震必要性的分析,其次采用ETABS程序对隔震结构进行多遇地震作用下时程分析,对结构整体抗震性能进行评价。最后作出罕遇地震作用下的性能评估。分析结果表明:隔震结构具有良好的抗震性能,罕遇地震作用下抗震性能表现良好。     

云南昆明博物馆新馆基础隔震结构楼层谱分析

云南昆明博物馆新馆位于高烈度区,采用铅芯叠层橡胶隔震支座及普通叠层橡胶隔震支座组合基础隔震体系.由于结构内部附属结构物在大震甚至中小震作用下可能发生损坏,造成巨大损失,为此,采用楼层反应谱来分析附属结构物在地震作用下的反应和抗震性能.通过建立主结构分别为基础隔震与基础固定的三维有限元模型,应用基于加速度时程输入的时程分...     

基础隔震结构直接基于位移设计的一体化抗震设计方法

为更加合理地进行基础隔震结构的抗震设计,以使用铅芯橡胶隔震支座(LRB)的基础隔震结构作为研究对象,提出了基础隔震结构直接基于位移设计(DDBD)的一体化抗震设计方法.对于给定地震水准下预先设定的性能目标(即LRB隔震系统最大水平变形和上部结构最大层间位移角),通过所提出的一体化抗震设计方法可以确定LRB隔震系统的力学...     

一种特殊构造复合型铅黏弹性阻尼器在高烈度区框架结构中的应用

以高烈度区某框架结构教学楼为背景,采用铅黏弹性阻尼器进行消能减震设计。应用PERFORM 3D有限元分析软件对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,对比大震下减震结构与原结构的层间位移角等指标,评价梁柱的性能状态以及减震设备的耗能情况。结果表明,应用铅黏弹性阻尼器可以提高框架结构的抗震性能,控制结构的塑性变形,从而保证结构在罕遇地震下的安全。此外,通过计算常规黏弹性阻尼器在平面外受力情况,证明其容易导致阻尼器面外受损而影响阻尼器耗能性能,因此提出了一种特殊构造措施以防止阻尼器在平面外发生破坏。     

某底层柱顶隔震结构的抗震性能分析

为研究底层柱顶隔震结构在超设防烈度地震作用下的抗震性能,以某实际结构为背景,应用有限元软件ETABS建立三维结构模型进行时程分析。研究表明：在设防烈度（7度,0.15g）中震作用下,楼层剪力减震效果显著;在超烈度（8度,0.2g）大震作用下,上部结构基本处于弹性状态,而底层完全处于弹性状态,上部结构楼层加速度反应减震效果明显。同时说明,隔震结构经过优化设计,抗震性能可以满足超设防烈度要求,抗震设防目标高于抗震结构。     

基础隔震在高烈度区大高宽比剪力墙结构中的应用与试验研究

根据预期减震目标,对总高度90.35m,高宽比达3.96,设防烈度为8度（0.2g）的玉溪公租房项目中基础隔震高层剪力墙结构,按照7度设防对上部结构进行设计,对其进行罕遇地震作用下静力弹塑性（Pushover）分析,并对隔震结构整体进行非线性时程分析。设计并制作了1∶12.5的缩尺模型,对其进行振动台试验研究。结果表明：基础隔震高层剪力墙结构呈现出良好的抗震性能及较高的地震安全储备;在8度多遇、设防地震作用下,结构完好,前5阶频率基本未发生变化,结构尚处于弹性状态;在8度罕遇地震作用下,仅少数连梁轻微开裂;结构层间位移角、隔震支座最大位移、支座应力均未超过规范限值;隔震层滞回曲线饱满、耗能显著;在9度超罕遇地震（0.7g）作用下,未出现倾覆、局部倒塌现象,仅少数连梁、剪力墙出现轻微损伤,频率最大衰减幅度小于10%,刚度下降不明显。     

Shaking table test study of high-rise frame-shear wall structure isolated by friction pendulum bearings

为了研究摩擦摆隔震高层结构的抗震性能，提出了摩擦摆隔震设计的具体流程，并设计了一栋12层的摩擦摆隔震框架-剪力墙结构。为考察其隔震效果，制作了相应的缩尺模型并进行振动台试验。基于试验结果，研究上部结构的楼层响应和摩擦摆隔震支座的位移响应，对比分析剪力墙下摩擦摆及框架柱下摩擦摆滞回性能的区别。研究结果表明：通过摩擦摆隔震，该框架-剪力墙结构实现了9度多遇地震弹性，设防地震、罕遇地震甚至超罕遇地震可修；结构的楼层响应显著降低，摩擦摆完全起滑后，地震强度越大，摩擦摆的隔震效果越好，且摩擦摆隔震支座具有良好的自复位能力；在9度罕遇地震作用下，剪力墙下摩擦摆发生了竖向提离抬升，对摩擦摆的滞回性能产生影响。     

摩擦摆隔震高层框架-剪力墙结构振动台试验研究

为了研究摩擦摆隔震高层结构的抗震性能,提出了摩擦摆隔震设计的具体流程,并设计了一栋12层的摩擦摆隔震框架-剪力墙结构。为考察其隔震效果,制作了相应的缩尺模型并进行振动台试验。基于试验结果,研究上部结构的楼层响应和摩擦摆隔震支座的位移响应,对比分析剪力墙下摩擦摆及框架柱下摩擦摆滞回性能的区别。研究结果表明：通过摩擦摆隔震,该框架-剪力墙结构实现了9度多遇地震弹性,设防地震、罕遇地震甚至超罕遇地震可修;结构的楼层响应显著降低,摩擦摆完全起滑后,地震强度越大,摩擦摆的隔震效果越好,且摩擦摆隔震支座具有良好的自复位能力;在9度罕遇地震作用下,剪力墙下摩擦摆发生了竖向提离抬升,对摩擦摆的滞回性能产生影响。     

半刚性框架-屈曲约束钢板剪力墙结构振动台试验研究

为研究半刚性框架-钢板剪力墙结构的抗震性能,进行了1个缩尺比为1/3的单跨4层钢框架-屈曲约束钢板剪力墙的振动台试验。试验采用模拟地震动的方法,选取El Centro波、Taft波和一条人工合成波,分析在7度多遇至9度罕遇共计8个水平地震作用工况下结构的动力特性和动力响应。研究结果表明：在多遇地震作用下,结构无明显塑性变形;罕遇地震作用时,1、3层墙板大部分区格形成拉力带。随着地震激励的增大,结构刚度逐渐退化,9度罕遇地震输入后结构抗侧刚度最大降幅仅为12%;屈曲约束钢板墙作为第一道抗震设防防线,率先进入弹塑性工作阶段,吸收耗散地震能量,避免框架发生破坏;在多遇及罕遇地震作用下结构的层间位移角分别为1/476和1/68,均满足我国现行抗震规范对层间位移角限值的规定。结构整体表现出优异的抗震性能,满足我国“两阶段,三水准”抗震设防要求。     

Probabilistic seismic risk assessment of modified pseudo-negative stiffness control of a base-isolated building

Pseudo-negative stiffness (PNS) control of a base-isolated structure, which has a large damping ratio at the isolation level, is used to suppress isolator displacement without large force transmission to the superstructure during extreme earthquakes. However, potential increases in floor acceleration in the superstructure are induced by the large damping ratio, especially for low-to-moderate seismic input level. In consideration of structural functionality and safety, a modified PNS (MPNS) control scheme based on the ‘ideal isolation control principle’ is proposed, considering different seismic intensity levels. The effect of the MPNS control is investigated from three aspects, namely floor acceleration, inter-storey drift and isolator displacement within a probabilistic performance-based seismic engineering framework. Comparisons are made between MPNS control, conventional PNS control and passive damping control. A benchmark base-isolated building is used as a case study. In the seismic performance evaluation, the seismic intensity measures for different response parameters are optimised. An extensive parametric study is also conducted to identify the optimal control parameter to conform to the ideal isolation control principle. Results demonstrated that the MPNS control is an effective solution to the challenging problem of improving structural functionality at low seismic intensity, as well as structural safety from collapse at extreme seismic intensity.     

考虑巨震的四级地震设防水平一致风险导向定义与决策分析

防止结构倒塌、保障生命安全是确定抗震设防标准的首要目标。抗震设防水准的决策应该从只考虑地震危险性的“一致危险”原则向考虑地震危险性区域差异和工程结构抗倒塌能力不确定性的“一致风险”原则过渡。新颁布的第五代地震动参数区划图已提出第四级设防水准“极罕遇地震”（或“巨震”）,但是现行抗震设计规范仍然采用三水准设防原则,抗震设计从当前的三水准设防原则向四水准设防原则转变已成为当前工程界迫切需要解决的问题,但是目前各国对巨震的定义还比较混乱。该文阐述四级地震设防水平决策的风险导向原理,提出确定风险导向地震设防水平的解析方法。针对我国大陆地区的地震环境和抗震设防情况,给出目标倒塌风险以及相应于巨震、大震和中震的目标条件倒塌概率的建议值。采用这些建议值以及地震危险性参数的简化确定方法,初步计算并得到了相应于四级地震设防水准的风险导向地震动参数PGA值。通过与我国现行抗震设计规范、最新版地震动参数区划图和我国学者对各级设防水准地震定义的PGA值进行对比分析,发现该文得到的巨震PGA值大于最新版地震动参数区划图定义的巨震PGA值,而小震、中震和大震的PGA值则小于我国现行抗震设计规范规定的PGA值。