LRB隔震结构模型振动台试验研究(1)

为研究大高宽比隔震结构的多维抗震性能,对一缩尺1∶4比例高宽比为5的铅芯橡胶垫隔震结构模型进行了水平和竖向双向地震波输入下的振动台试验研究.通过输入不同大小和类型的地震波,分析隔震上部结构和隔震支座的地震反应.试验结果表明:隔震上部结构减震效果较好;隔震支座在某些工况下,竖向可进入非线性受拉变形状态,此时的结构存在倾覆危险.试验相关数据的分析可为隔震结构设计理论和规范的编制提供参考.     

大高宽比隔震结构双向输入振动台试验及数值分析

对高宽比为5的钢框架隔震结构模型,采用不同的地震波进行了水平向和竖向双向地震输入的振动台试验,利用时程分析法完成了模型结构地震反应的数值分析．结果表明,大高宽比隔震结构在水平向和竖向双向输入情况下的减震效果良好．在8度和9度地震作用下,试验观测到隔震层竖向进入了非线性受拉状态,测得支座最大拉应力3．176 MPa,隔震结构未出现倾覆．试验还发现,竖向输入地震动对隔震结构水平向地震反应的影响很小．对高宽比小于5的隔震结构进行水平向地震反应分析时,可忽略竖向地震对结构反应的影响．     

振动台模拟高层隔震结构多维地震反应的试验

目的为高层隔震结构设计理论和规范的编制提供试验依据．方法对缩尺为1：16两向高宽比分别为2．5和5的橡胶垫隔震结构模型进行三向地震动输入振动台试验．通过输入不同大小和类型的地震波，分析观察模型上部结构和隔震支座的地震反应．结果结构在小高宽比方向基本做刚体运动，大高宽比方向在强震时变形以第一振型为主，并有高阶振型的参与；在某些工况下，隔震支座竖向进入非线性受拉屈服状态；三向地震动发生时刻接近时，隔震支座水平面内产生最大变形．结论隔震上部结构减震效果较好；需特．别注意水平两向地震波峰值接近的情况；在某些不利地震动下，隔震支座进入受拉屈服状态，此时结构是不安全的     

大高宽比隔震结构模型水平向振动台试验

目的为隔震设计理论和规范的编制提供试验依据．方法对1：4（缩尺）比例的大高宽比铅芯橡胶垫隔震结构模型进行高烈度区不同场地波下水平向振动台试验研究，观测隔震结构的动力响应．结果高烈度区的某些地震波激励下，大高宽隔震结构中的支座出现了拉力或者非线性变形．结论当输入地震波中长周期分量较多时，隔震结构隔震后的效果不是很好，隔震支座滞回曲线是均匀饱满的；当输入高烈度地震波时，对于像试验所选择的大高宽比结构，上部结构弯曲变形已开始占了较大部分；在高烈度地区应用橡胶隔震结构，橡胶垫要承受一定的拉应力，但是结构整体是安全的，而在某些不利地震动下，橡胶垫可能要受拉屈曲，因而此时结构是处于倾覆的临界状态．     

高层隔震结构振动台试验及数值分析

通过对高宽比为2.5(小高宽比)和5(大高宽比)的高层隔震结构的振动台试验及数值分析表明,高层隔震结构具有较好的水平减震效果.地震作用下,小高宽比高层隔震结构的变形以隔震层剪切变形为主,大高宽比高层隔震结构不仅有隔震层剪切变形,而且也包含上部结构剪切和弯曲变形.进行大高宽比高层或超高层隔震结构设计计算时应同时考虑上部结构剪切和弯曲变形的影响.     

大高宽比橡胶垫隔震结构振动台试验研究(1)

介绍了相似比为5、高宽比为3.1的模型结构振动台试验结果及初步分析.首先介绍了铅芯橡胶垫的隔震设计及橡胶垫静力研究结果,橡胶垫隔震模型结构振动台试验的试验计划,给出了8度多个地震波作用下的试验结果.试验结果的分析表明,模型结构在8度E l-Centro波罕遇地震作用下,位移和加速度反应都很大.橡胶垫在垂直方向的刚度已经进入到非线性阶段,橡胶垫存在承载力失效的危险,且模型竖向颠动和水平晃动现象都很严重,被迫停止试验,说明隔震结构在高烈度地震作用下是存在倾覆危险的.     

博物馆结构隔震前后楼层反应谱及设计谱

为得到博物馆隔震前后的楼层反应谱及设计谱以进行附属结构的防震设计,首先建立了非隔震、隔震两种博物馆结构有限元模型,并通过环境振动测试验证模型的准确性.然后选取了7条罕遇地震波进行时程分析,通过加速度峰值、频谱两参数进行隔震前后的楼层波及其与地震波的差异分析.进而将楼层波作为输入,通过MATLAB程序计算非隔震、隔震结构对应的楼层加速度反应谱,并根据地震抗震设计谱理论拟合用于附属结构设计的楼层设计谱.研究结果表明:有限元模型的动力特性与振动实测结果吻合较好;隔震后楼层加速度峰值较非隔震峰值降低约75%,楼层波卓越频率均与两种结构对应的自振频率相吻合,结构起主控作用;楼层反应谱是地震波与主结构共同作用的结果,反映二者的特性;最后得到了加速度标准化设计谱曲线及数学表达,隔震前、后设计谱划分区段不同,非隔震楼层设计谱有1个平台段,隔震楼层设计谱有2个平台段,设计谱研究成果可用于不同结构内部展陈等附属结构的防震设计.     

具有限位装置的滑移隔震框架结构在碰撞前后单向和双向地震反应分析

为了克服传统滑移隔震限位装置一滑就限增加上部结构的地震反应的缺陷,使滑移隔震技术在框架结构中得到应用,在研究了U型环限位消能元件的工作性能的基础上,采用有限元SAP2000软件,建立了一种新型具有限位装置的滑移隔震三层框架结构的计算模型,并根据合理的碰撞前后滞回特性,进行了单向和双向地震波作用下的隔震结构分析.计算结果表明,限位装置的刚度对结构碰撞后层间加速度和位移量的变化影响较大;双向比单向地震激励对结构产生的最大基底滑移量要大.随着另一个方向地震烈度的不断加大,结构最大滑移量呈现出先增后减的规律,为滑移隔震在框架结构中的设计提供了理论依据.     

叠层钢板橡胶支座房屋基底隔震关键技术研究

该项目获得2004年度辽宁省科技进步奖一等奖，项目主持人为李宏男教授．通过对隔震结构高宽比限值的研究，给出了隔震结构高宽比限值的影响因素和影响规律，并从理论上提出了计算隔震结构高宽比的简化计算公式，首次提出了可供实际工程应用的在各种烈度情况下的高宽比限制；研究了在动力反应中，伴生自由振动部分对隔震结构的影响；探讨了影响隔震偏心结构地震反应的因素及这些因素对整个隔震结构反应的影响规律；     

基于小波分解的基底隔震结构的抗震分析

目的分析基底隔震结构在地震波以及地震波各个频段作用下的位移、等效静力、基底剪力.方法采用小波分解的方法对汶川地震近震区的水平地震动输入加速度进行分解,对基底隔震体系在不同频段地震动作用下进行动力学时程分析,并与未隔震体系进行对比研究.结果隔震结构在0~0.39 Hz、0.39~0.78 Hz、0.78~1.56 Hz等低频段作用下的位移反应远远大于6.25~12.5 Hz、12.5~25 Hz、25~50 Hz、50~100 Hz等高频段的位移反应,在6.25 Hz以上的频段,出现隔震结构的位移小于未隔震结构的位移,等效静力也是如此.在卧龙波以及各个频带作用下,隔震结构基底剪力远远小于未隔震结构的基底剪力.结论相比未隔震结构而言,基础隔震结构大大地降低了上部结构的地震反应,低频段地震波对结构作用很大,高频段可以放大高阶振型的作用,而隔震层起到一个低通滤波器的作用,可以滤去地震波的一些高频成分.     

基底隔震及组合被动控制

简述了基底隔震的概况及其发展，通过试点工程实例比较了基底隔震结构的隔震效果，提出了几种组合被动控制系统。     

隔震建筑的下部结构设计

对隔震建筑下部结构设计中可能遇到的几种情况进行了分析,重点分析了地下室柱顶系梁的作用和隔震构造,为今后进一步推广应用基础隔震新技术提供参考。     

隔震结构设计及应用分析

介绍了夹层橡胶隔震垫的特性,另外就一隔震结构设计,详细叙述了其隔震布置的确定、隔震模型的建立及荷载分析与简化,进而进行了隔震设计与计算;根据《建筑抗震设计规范》,对该结构进行了中震水平下的动力时程分析,与传统抗震结构做了全面的比较,结果表明:在地震区,隔震结构与传统抗震结构相比,具有很大的优越性。     

隔震技术应用研究

隔震技术是一种新型的抗震减灾技术,通过延长结构自振周期、增大阻尼来减少上部结构所受的水平地震作用。介绍隔震技术的基本概况和原理。以框架结构为例,计算并比较隔震前后的剪力,以及相对层间位移是否满足抗震要求。结果说明隔震技术能够降低结构各层在地震作用下的内力,保证结构的安全。     

非线性抗冲隔振系统研究

从牛顿—欧拉方程出发建立了舰船机电设备抗冲隔振系统的非线性模型,并通过实例计算结果指出,该类隔振器具有良好的隔振效果。研究表明,由于转动角速度较小,在运动方程中的陀螺力项可以忽略,这对于隔振系统建模有重要意义。该结论对如何正确设计设备支撑保护系统提供了理论参考依据。     

层间隔震结构隔震层位置的敏感性研究

以一栋16层办公楼为工程背景,研究了层间隔震的不同隔震层位置对其减震效果的影响,使用CSIETABS三维非线性结构分析软件进行分析,得到了各不同隔震层位置对应的隔震后模态质量参与系数以及层间剪力、绝对加速度、层间位移角包络图.发现如果将隔震支座布置在基础隔震时的层间剪力最大层,同时限制住下部子结构层间剪力,将得到比较好的减震效果.     

附属结构地震反应的隔震方法

本文提出了附属结构地震反应的隔震设计思想,这是一种具有明显实用价值的减震方法.文中分析了影响附属结构隔震效果的主要因素,研究了其隔震机理.理论和应用分析结果表明:采用隔震方法,不但可以有效地降低顶部附属结构的鞭梢效应,而且对于下部主体结构也有一定程度的减震作用.     

工程结构隔震分析

初步分析了工程结构基础隔震理论及设计要求