近断层地震动对基础隔震结构地震反应的影响

采用Open Sees对基础隔震结构进行了不同类型地震动作用下的地震反应分析,研究了近断层脉冲型地震动及其特性对结构地震反应的影响,表明近断层脉冲型地震动对基础隔震结构的地震反应有较大影响,甚至可能造成支座由于水平变形较大而导致其破坏,使基础隔震结构的隔震效果有所降低;在罕遇地震作用下,结构的地震响应随近断层地震动的PGV/PGA和PGD/PGA的增大而明显增大,其中PGV/PGA和PGD/PGA对支座位移的影响最大。因而,在近断层区域进行基础隔震结构设计时,应重点考虑地震动的脉冲效应对结构地震反应的影响。     

近断层地震对基础隔震结构动力响应

运用SAP 2000有限元分析软件,采用非线性时程分析法对水平和竖向地震耦合作用下的框架进行了动力分析。探讨了铅芯橡胶支座(LRB)用于基础隔震体系时参数的优选问题,同时也对在近断层地震作用下基础隔震结构和未隔震结构动力响应进行了分析和对比。计算结果表明:对于低频地震波而言,随着隔震周期的增大,梁端最大层间位移越小,隔震效果越好;对于高频地震波而言,梁端最大层间位移和节点最大加速度随着隔震周期的增大呈上升趋势。框架层间位移随着屈服刚度比的增大总体呈下降趋势,结构的地震响应降低,并且屈服刚度比对框架结构梁端最大层间位移的影响大于隔震周期对其的影响。节点最大加速度随着屈服刚度比变化的规律,在不同地震波的作用下会有差异,不同之处往往在结构的中部以上。     

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...     

组合基础隔震系统地震反应分析

对组合基础隔震系统中叠层橡胶支座和滑板摩擦隔震支座的恢复力特点进行了研究 ,提出并分析了叠层橡胶支座的粘弹性模型和滑板摩擦隔震支座的粘刚塑性模型 ;即叠层橡胶支座采用弹性恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型 ;滑板摩擦隔震支座采用双线性库仑摩擦阻尼恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型。用提出的分析模型对振动台试验隔震房屋进行了三维非线性动力时程分析 ,并将分析结果和振动台试验结果进行了比较。结果表明所提出的分析模型不仅能有效预测上部结构的地震反应 ,而且分析和试验所得的隔震支座滞回曲线相似。     

基础组合隔震结构双向随机地震反应分析

利用有限元软件建立某5层框架结构商城模型,输入水平双向的实际地震波和人工波,通过时程分析,对比了传统抗震结构、全铅芯橡胶隔震结构和组合隔震结构的地震反应。结果表明:由铅芯橡胶支座和摩擦滑板支座组成的组合隔震结构在增加自振周期、减小基底反力幅值、减小结构层地震动加速度等方面均较全铅芯橡胶隔震结构更好,具有良好的隔震性能;考虑造价等因素,组合隔震结构比全铅芯橡胶隔震结构有更广阔的应用空间。     

近断层地震作用下基础隔震层弹簧限位振动台试验研究

近断层脉冲型地震作用下基础隔震结构隔震层会产生过大变形,导致隔震支座侧倾失稳,隔震体系破坏.本文设计制作了一个3层基础隔震钢框架试验模型与三类钢弹簧软碰撞限位器,进行了近断层脉冲型地震作用下基础隔震层软碰撞限位振动台模型试验.试验表明,弹簧限位器具有很好的弹性性能,近断层地震作用下基础隔震层软限位可有效控制隔震层变形,隔震结构体系减震效果良好.     

近断层地震作用下平面不规则基础隔震结构的倒塌模拟

分析了平面不规则基础隔震结构在近断层地震作用下的抗震性能,并对其进行了倒塌过程模拟.基础隔震结构目前在国内外都比较常见,其安全性也得到了广泛的关注.由于基础隔震结构的自振周期较长,所以近断层地震动对基础隔震结构的抗震性能有不利的影响.通过建立倒塌分析动力方程,使非线性仿真分析的解答精度得以保证,以此建立平面不规则基础隔震结构和非隔震结构模型,选择不同的近断层地震动作为输入进行非线性仿真分析.研究表明:近断层地震作用下平面不规则基础隔震结构的扭转效应相对于非隔震结构的扭转效应明显减小.同时,倒塌模拟表明,平面不规则的非隔震结构较基础隔震结构容易倒塌.     

近断层地震动作用下基础隔震结构的一体化动力优化设计

首先讨论了近断层地震动的脉冲运动特征和特性参数,并以台湾集集地震实际脉冲型近震记录作为地震动输入,以上部结构最大层间位移和构件体积最小化为目标,应用含潜在约束策略的序列二次规划算法,对安装铅芯橡胶隔震支座的钢筋混凝土框架隔震结构进行一体化优化设计,同步确定隔震器参数和上部结构构件截面几何尺寸。然后输入ElCentro(1940)、Hachinohe(1968)非脉冲型近断层地震动记录进行隔震结构一体化优化设计。计算结果表明,本文隔震结构优化设计得到的结果是合理的,与其他作者通过参数分析确定的隔震器最优参数具有可比性;对考虑脉冲型近断层地震动作用的隔震结构进行参数优化设计后,该隔震结构能同时满足脉冲型和普通非脉冲型近震作用的结构设计需求。反之,对非脉冲型近断层地震动作用的隔震结构进行参数优化设计后,该隔震结构不能满足脉冲型近震作用的设计需求。     

近断层地震动作用下变电站隔震研究

变电站基础隔震在远断层地震动下是有益的,但是在近断层区域它的隔震效果还有待研究。本文选取台湾集集地震四条常用近震记录及一条远震记录作为地震动输入,对110kV变电站隔震和抗震结构及进行非线性地震反应时程分析,比较分析结构的地震反应。结果表明:变电站隔震结构在近断层地震动作用下产生的地震反应大于远断层地震动作用下产生的地震反应,采用隔震技术能有效降低近断层地震动作用下变电站结构的地震反应。     

某幼儿园基础隔震结构设计分析

对厦门某一幼儿园教学楼进行基础隔震设计,分析结构在设防烈度下地震作用的结构反应。通过有限元软件分析和对比抗震结构和隔震结构两者的周期,层间剪力和层间位移。结果表明,隔震结构的周期延长;减震系数小于0.4;层间位移集中在隔震支座,上部结构的层间位移明显减小,减震效果明显。证明隔震设计提高了结构安全性。     

框架结构基础隔震反应分析

借助大型有限元分析软件SAP2000,对某高层框架结构进行了基础隔震与基础固定的地震反应时程分析,通过对比基础隔震与基础固定在同一地震输入下的反应,讨论了两种结构模型的位移、加速度、层间变位角和层间剪力.     

近断层地震下摩擦型隔震结构与限位装置碰撞反应及防护研究

采用不同的碰撞模型,研究了摩擦型隔震结构(P-F、R-FBI和FPS)在近断层地震作用下与限位装置相碰撞的动态反应特性,给出了不同碰撞的数学表达式以及各模型中参数的具体数值;研究发现,地震中隔震结构若发生碰撞将大大增加结构的层间剪力和加速度反应,且激起结构的高阶振型;不同碰撞模型的计算结果相差在10%以内,但非线性碰撞模型花费的计算时间长,因此在实际工程中采用线性的Kelvin模型精度已足够;上部结构的非线性对碰撞反应有很大影响,碰撞时非线性结构的底层最大剪力较线性结构有很大减小,且层间存在很大的残余位移;同时还研究了基底预留宽度以及上部结构的自振周期对隔震结构碰撞反应的影响;最后提出了加设高阻尼橡胶缓冲器减小隔震结构碰撞反应的防护措施。     

近断层地震参数与隔震连续桥响应的相关分析

针对隔震连续梁桥,研究了在不同近断层脉冲地震作用下多种地震动参数与地震响应的相关性,研究表明,PGV,V_(max)/A_(max),均方根速度,持续最大速度,累积绝对速度相较于其他地震动参数,与桥梁结构的地震响应相关程度较高。     

近断层地震作用下层间隔震结构弹簧软限位分析

近断层地震作用下,层间隔震结构隔震层会产生较大位移,易造成上部结构的侧向倾覆失稳或支座损坏。采用软碰撞限位器对隔震结构进行保护,利用有限元软件SAP2000对一栋8层钢筋混凝土框架结构输入罕遇烈度近断层地震波,分析隔震层设置在1层、4层、7层时隔震结构的限位动力响应,研究了软限位装置的预留距离、限位刚度对隔震层和结构动力响应的影响。     

考虑近断层地震运动特性的隔震结构抗震性能分析

基于近断层地震动的运动特性,选用破裂向前方向性脉冲型、滑冲效应脉冲型、无脉冲型共计30条地震波对一个6层基础隔震钢筋混凝土框架结构进行了IDA分析,以上部结构层间位移角和隔震支座的位移作为控制指标,给出了基础隔震RC框架结构的性能水准划分及量化指标限值。同时选用近断层上下盘地震动、断层法向平行向地震动对结构进一步进行IDA分析,得出结构易损性曲线,分析结果表现出地震激励下明显的上盘效应和方向性效应。为基础隔震钢筋混凝土框架结构的性能设计和易损性分析提供了参考依据。     

近断层地震动作用下隔震限位的限位器受力分析

隔震结构在遭遇含长周期大脉冲的近断层地震作用时,隔震层易产生较大水平位移,造成隔震结构侧倾失稳,在隔震层设置限位器可限制隔震层位移。对一个五层钢框架隔震结构,计算285种隔震限位工况,分析限位刚度、限位距离、隔震层位置对限位器压缩变形和接触限位力,以及隔震层限位率的影响,结果表明:随限位刚度增大,弹簧限位器压缩变形减小,限位器限位恢复力增大,隔震限位率提高;随预留距离减小,弹簧限位器压缩变形增大,限位恢复力增大,隔震限位率提高;隔震层位置升高,弹簧限位器压缩变形和限位恢复力均呈减小趋势。     

某住院楼基础组合隔震体系隔震性能分析

组合隔震技术的应用,能充分发挥不同类型隔震支座的优势,达到最佳的隔震效果。对此,以上海某医院一住院楼为研究对象,将天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、弹性滑板支座组合成6类隔震体系。将这6类隔震体系进行弹塑性时程计算,分析比较了不同隔震体系下的水平向减震系数、隔震支座最大位移、楼层位移和层间位移角、抗风承载力验算计算结果。分析结果表明,组合隔震体系相对单隔震支座体系有更好的隔震性能;铅芯橡胶支座对隔震层位移的减小效果最为明显。     

基础隔震结构设计方法研究

对隔震建筑进行了介绍,简要概括了隔震结构设计的基本思路.结合我国现行的建筑抗震设计规范,引入了隔震结构两阶段设计法,详细阐述了隔震结构时程分析、上部结构设计、下部结构设计.     

建筑基础隔震结构设计方法

本文针对现行规范和规程中隔震结构设计分析,提出了基础隔震结构两阶段设计法,并运用工程实例验证了该方法的适用性和优越性。     

框架结构基础隔震地震反应分析

利用有限元软件建立了框架结构基础隔震的三维分析模型,采用时程分析法比较了基础隔震结构与传统抗震结构的地震反应。计算结果表明：地震作用时,基础隔震结构接近整体平移,层间变形小,各楼层剪力及峰值加速度均比传统抗震结构的要小,隔震效果明显。