基础隔震结构水平地震作用改进算法

对中国和美国相关规范中基础隔震结构水平地震作用的分布规律进行了分析,根据基础隔震结构的地震反应特点,给出了基础隔震结构水平地震作用改进算法。与基础隔震结构时程反应的对比分析表明,该改进算法既能较好地描述基础隔震结构水平地震作用的分布形态,又能满足结构层间剪力的要求,是合理有效的。     

水平双向地震作用下基础隔震结构支座位移的确定

对不同场地条件下,不同周期的基础隔震结构在水平双向和单向地震作用下的隔震支座位移进行了对比分析,表明水平双向地震作用下隔震支座的总位移均明显大于水平单向地震作用下的支座位移,其比值的平均值为1.187,因而,在简化设计中确定基础隔震结构隔震支座位移时,可将水平单向地震作用下的隔震支座位移增大20%,以考虑水平双向地震作用对基础隔震结构隔震支座位移的影响。     

水平双向地震作用对摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移的影响

对不同场地条件下、不同周期的摩擦摆基础隔震结构在水平双向和单向地震作用下的隔震支座位移进行了对比分析,表明水平双向地震作用下隔震支座的总位移均明显大于水平单向地震作用下的支座位移。因而,在简化设计中确定摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移时,可将水平单向地震作用下的隔震支座位移增大30%,以考虑水平双向地震作用对摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移的影响。     

近断层水平-竖向地震作用下基础隔震结构的动力响应

基础隔震技术在目前的结构分析和设计过程中,对于冲击性较强的近断层地震作用考虑甚少,特别是竖向分量考虑更少.通过选取1999年台湾集集地震中,含有完整水平与竖向地震分量的近断层记录、远场地震记录以及断层附近非脉冲型地震记录作为地震输入,分析基础隔震结构在近断层水平-竖向地震分量共同作用下的动力响应,以及隔震支座的受力状态...     

近断层地震作用下基础隔震结构的振动分析

基础隔震技术在目前的结构分析和设计过程中,对于冲击性较强的近断层地震作用考虑较少,特别是对竖向分量的考虑.本文选取1999年台湾集集地震中,含有完整水平与竖向地震分量的近断层速度脉冲型记录与断层附近非脉冲型记录作为地震输入,分析了基础隔震结构在近断层水平一竖向地震分量共同作用下的动力响应以及隔震支座的受力状态.结果表明...     

橡胶垫基础隔震结构考虑竖向地震作用高宽比限制研究

采用多质点层间剪切型分析模型 ,建立了橡胶垫基础隔震结构在水平与竖向地震联合作用下的运动微分方程 ,并推导了隔震结构高宽比限值的简化计算公式。在考虑了场地条件、地震烈度等影响因素下 ,分析了竖向地震作用的存在对隔震结构高宽比限值的影响规律。研究表明 ,在硬土场地上 ,竖向地震作用的存在对隔震结构高宽比限值有较大影响 ,并随着地震烈度、竖向加速度峰值的增大而增大。建在高烈度设防区较硬土场地上的基础隔震结构 ,其高宽比的确定应考虑竖向地震作用的影响     

双向水平地震作用的基础滑移隔震结构反应分析

本文采用SAP2000有限元分析软件,对基础滑移隔震结构分别进行水平单向和双向的EI-centro地震波输入,分析结构的地震反应。结果表明,当考虑双向水平地震作用时,基础滑移隔震结构的支座位移明显增大,上部结构的层间位移比较小且无明显变化,加速度虽变小但是变化幅度也比较小。因此,在实际工程应用中应该考虑双向水平地震作用对支座位移的影响。     

基于基础隔震结构地震反应研究分析

通过分析抗震技术思路的转变,开展基础隔震结构地震反应研究。研究表明:隔震一般可使结构的水平地震加速度反应降低60%左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏;基础隔震偏心结构,应计入扭转效应的影响;隔震层顶部的梁板结构,应作为其上部结构的一部分进行计算和设计。上部结构偏心距、抗扭刚度及支座摩擦系数、支座滑道半径,对摩擦摆基础隔震上部偏心结构地震反应有一定的影响。     

基础隔震结构隔震层水平性能设计研究

对于基础隔震结构,隔震层的水平刚度和阻尼比是其减震效率的关键因素。以成都博物馆为工程实例,以试验得到橡胶隔震支座的力学性能参数为基础,建立隔震与非隔震结构有限元计算模型。在多遇地震作用工况下和罕遇地震作用工况下,隔震层水平刚度在0.25～2.0倍实际工程隔震层水平刚度范围内,阻尼比在5%～30%范围内,对比分析结构层加速度、总剪力及总倾覆力矩的减震效率变化趋势,以及减震效率与隔震层水平刚度和阻尼比之间的对应关系。基于对比分析结果,对采用叠层橡胶支座的基础隔震结构,提出了不同隔震目标下隔震层水平刚度和阻尼比的建议取值范围。     

铅心型橡胶基础隔震结构的竖向地震反应分析与研究

铅芯橡胶基础隔震技术是目前国内外应用和发展速度最快的隔震结构形式。目前国内外对这种结构的水平隔震性能研究较多,而竖向隔震效果分析却不多见。文章应用大型有限元分析软件ANSYS,对在竖向地震作用下非隔震与隔震的钢筋混凝土框架结构进行动力特性和弹性时程分析。计算表明,隔震后结构的底层轴力、层间位移等都比隔震前严重,证明了基础隔震结构应该考虑竖向地震的作用。     

Effect of two horizontal components of earthquake on nonlinear response of torsionally coupled base isolated structures

Torsion in base‐isolated structures using bilinear rubber isolators effected by two horizontal components of earthquake simultaneously is investigated under various principal parameters including number of storeys; ratio of uncoupled torsional frequency to lateral frequency in the superstructure; ratio of uncoupled torsional frequency to lateral frequency in the isolation system; mass eccentricity in the superstructure and isolation system; and, in addition, the direction of eccentricity. Structure was supposed a shear structure and it was modeled by using concentrated mass and springs. Isolators are modelled by using nonlinear springs considering the interaction of isolator behaviour in two directions. The effect of variation in considered parameters on the behaviour of the superstructure and isolation system is investigated under seven ground motions. It is demonstrated that the parameters affect asymmetric structure behaviour with respect to symmetric one. The results of our investigations help us to understand the asymmetric structure behaviour under bidirectional earthquake by comparing it with a symmetric one. These results demonstrate that asymmetry in the superstructure or isolation system could have a significant effect on the torsional behaviour of isolated structures. In addition, the results show that the use of rigid superstructures and calculation of dynamic torsion by multiplying eccentricity by the dynamic base shear are unacceptable assumptions. Torsional effect on the isolated structural behaviour is amplified by considering two horizontal components of earthquake and comparing them with just one horizontal component. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

复杂建筑结构竖向地震作用的振型分解反应谱分析

通过对结构变形机理的分析指出:竖向地震作用下,一般的框剪、框筒等多、高层建筑结构中可能存在显著的竖向相对错动效应;大跨结构、长悬臂结构中则可能出现竖向二次共振;结构的竖向抗震设计中,应重视发生于墙-墙、墙-柱或柱-柱之间的竖向错动效应,对于大跨结构的设计,则应有意识地使设计方案避开二次共振。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定的计算竖向地震作用的"底部轴力法"和"直接地震作用系数法"不能充分反映结构的竖向错动效应和二次共振效应,而振型分解反应谱方法则可以准确地计算这些效应。基于此,为了给复杂结构、大跨结构的竖向地震设计提供一个合理、有效的工具,在复杂多、高层有限元分析与设计软件PMSAP中,实现了竖向地震反应谱分析,并将其分析结果严格按照中国规范纳入了基本构件的设计。     

综合考虑水平和竖向地震作用的边坡稳定数方法

基于泰勒稳定数方法的拟静力分析是土坡地震稳定分析方法之一,该方法可以考虑水平地震作用得出地震作用下土坡的安全系数,但忽略了竖向地震作用的影响.为同时考虑水平和竖向地震作用,在前人工作的基础上,通过理论分析和公式推导,本文建立了一个能够同时考虑水平地震作用和竖向地震作用的解析公式,形成了改进的泰勒稳定图方法和计算流程.本...     

水平地震下框剪结构内力计算的建议

在简要介绍框剪结构内力和侧移的一般计算方法的基础上,对求解框剪结构的内力等效原则提出了一点建议,并根据实例进行了探讨。     

竖向地震作用对建筑——文物系统的影响研究

通过建立三维有限元模型,从各楼层节点位移、加速度、结构顶层节点加速度等方面,探讨了8层无大跨和长悬臂结构博物馆建筑在7度与8度地震作用下,其竖向地震分量对建筑—文物系统影响,最终得出了一些有意义的结论。     

基础隔震结构设计用地震波探讨

对基础隔震结构设计过程中地震波的选取原则和考虑方法进行了初步探讨,并给出了人工波模拟公式,介绍了基础隔震结构设计时可作为选择对象的三种地震波,从而使计算结果更符合实际情况。     

水平和竖向地震作用下顺层岩质边坡动力可靠性分析

由于传统顺层岩质边坡地震可靠性分析往往是基于拟静力法,忽略了地震的动力特性,而基于数值模拟软件的地震时程分析法虽能考虑地震的动态性,却相对费时费力,该文同时考虑了地震的动力特性和强度参数随机性,提出顺层岩质边坡动力可靠性分析方法。运用Wilson-θ法和Matlab/Simulink工具建立了顺层岩质边坡地震响应简化计算方法。根据响应结果,运用Monte Carlo法计算了边坡的动力可靠度,并提出采用整体最小平均可靠度来评价边坡的地震整体可靠性。在此基础上,进一步分析了水平和竖向地震作用的叠加模式对顺层岩质边坡可靠性的影响。算例分析表明,提出的地震响应简化计算方法具有较高的计算精度和效率。该文可靠度分析方法低估了边坡的地震可靠性。与水平地震作用相比,竖向地震作用对顺层岩质边坡可靠性的影响也很明显。常用的水平和竖向地震作用的峰值叠加模式并不能充分地体现出双向地震的最大作用叠加效果,而采用双向地震的最大作用叠加模式更偏于工程安全。     

橡胶垫隔震支座结构高宽比限值研究

本文对叠层橡胶垫隔震结构的高宽比限值进行了研究,导出了实用的简化计算公式,分析了地震动峰值、场地条件、隔震层刚度、上部结构刚度(反映了上部结构类型)、橡胶垫的布置等因素对隔震结构高宽比限值的影响及其变化规律。给出了不同条件下具有统计意义的隔震结构高宽比限值的定量范围,并提供了提高隔震结构高宽比的有效方法,得出了一些具有实际意义的结论,为工程计算与设计提供了方法和依据。本文结果可供编制有关规范和规程参考。     

底部剪力法计算结构水平地震作用分析

针对结构水平地震作用进行了理论分析,提出了底部剪力法这一计算方法,并指出《抗震规范》规定,当采用底部剪力法计算抗震作用时,结构的地震作用效应宜乘以增大系数。