云南省昆明博物馆新馆基础隔震结构非线性动力分析

云南省昆明博物馆新馆位于高烈度区,采用铅芯橡胶隔震支座及普通橡胶隔震支座混合基础隔震体系。采用大型有限元分析软件etabs v9.5.0对其建立了基础隔震结构及其相应的非隔震结构的三维实体模型,采用非线性时程分析法对此模型进行了两个水平向地震作用的分析,讨论了隔震结构在多遇地震和罕遇地震下的隔震性能。分析结果表明,基础隔震结构能够满足高烈度区罕遇地震作用下的抗震需求,且基础隔震结构的水平地震响应明显低于非隔震结构,表现出良好的减震效果。在地震易发区,采用基础隔震结构是一个性价比较高的方法。     

基础隔震多层钢框架结构地震反应分析

基于有限元理论和动力学原理,采用大型有限元分析软件SAP2000建立多层钢框架房屋的非隔震和基础隔震结构三维有限元模型,并运用动力时程分析法对两种模型进行X、Y、Z三个方向的地震动力反应分析。分析结果表明:基础隔震后多层钢框架结构的水平地震反应明显低于非隔震结构。其上部结构的自振周期显著延长,层间剪力大大减小,层间相对位移和楼层加速度远小于非隔震结构,上部结构基本呈现整体平动状态。但基础隔震结构的竖向加速度反应有可能增大,设计中应引起注意。     

多层框架基础隔震体系非线性地震反应分析

运用大型有限元软件ANSYS对某多层框架基础隔震结构建立三维有限元模型。采用时程分析法进行非线性地震反应分析 ,讨论了该隔震结构的动力特性和在地震作用下的地震反应 ,并与基础固定结构对比。结果表明 ,利用ANSYS软件建立三维模型 ,进行地震反应分析是可行的 ,并能得到很高的精度 ;多层框架基础隔震结构的地震反应明显小于基础固定结构的地震反应     

采用摩擦摆支座的钢框架住宅隔震性能研究

基于有限元分析软件SAP2000适合做钢结构分析,利用SAP2000软件建立一个多层钢结构住宅的非隔震模型和采用摩擦摆隔震的隔震模型,并运用线性时程分析法对两种结构在多遇地震下的楼层剪力、层间位移、顶层加速度等地震反应进行动力分析。分析结果表明:摩擦摆隔震支座后多层钢框架住宅结构的水平地震反应明显低于非隔震结构,基础最大剪力减小47.3%。层间剪切力降低了44.7%,顶层加速度降低了33.8%。     

大底盘多塔楼隔震结构动力特性及地震响应分析

采用串联刚片系模型对隔震结构的多维地震响应进行分析。基于非线性时程分析方法,利用SAP2000有限元软件探讨了双向水平地震输入时不对称多塔楼基础隔震、层间隔震和抗震结构的地震响应特性,比较了结构自振周期、结构位移、结构加速度和剪力等的特点。结果表明,采用隔震技术可以显著地降低地震的破坏作用,而层间隔震对减小多塔楼结构体系的扭转作用更为明显。     

天然地震与爆炸地震作用下网架结构动力响应及其隔震研究

针对某网架结构,建立了非隔震、采用传统水平隔震支座和三维隔震支座的结构有限元模型,并分别对其进行自振特性分析和爆炸地震、天然地震输入下的时程分析,对比分析了各工况下结构的动力响应。结果表明:爆炸地震波具有频带宽、高频成分丰富和持时短的特点;天然地震作用下网架结构的位移和内力响应要远大于爆炸地震作用下的结构响应;采用水平隔震支座和三维隔震支座后明显延长了结构的自振周期,三维隔震支座对结构高阶振型周期的延长效果更加明显;相比水平隔震支座,三维隔震支座的隔震效果更好、通用性更强。     

基础隔震技术在北京某重大公共建筑中的应用

结合某工程实例,全面阐述了基础隔震技术的应用。采用结构分析软件SAP2000和ETABS对主体结构进行了空间模型的时程分析,隔震房屋和非隔震房屋的计算结果表明,采用隔震措施可以显著降低上部结构的地震反应,隔震结构在大震作用下其水平变形基本处于弹性状态,具有较好的抗震性能。通过对隔震及非隔震结构模型的地震模拟振动台试验,验证了计算分析的正确性和隔震结构的安全性,为隔震技术在类似建筑中的广泛应用提供了一个良好实例。     

竖向地震作用对钢筋混凝土框架结构及三维隔震结构的影响

为了研究竖向地震作用对结构地震反应的影响以及三维隔震结构隔震效果,采用MATLAB编程计算了考虑竖向地震作用的反应谱,分析了竖向地震作用对结构加速度、速度与位移的影响;采用Open Sees分析程序建模并模拟了钢筋混凝土结构振动台试验,验证了有限元模型的正确性。在此基础上,设置了三维隔震层并对隔震结构与非隔震结构分别进行了动力时程分析,对比分析了隔震、非隔震结构加速度、位移反应以及梁柱截面内力的变化。分析表明:新型三维弹簧隔震结构隔震效果良好,竖向地震动可以进一步降低水平减震系数;设置隔震墩能有效减小框架梁支座截面内力,但对梁跨中截面内力改变较小。     

昆明新国际机场航站楼A区结构模型振动台试验研究

通过对昆明新国际机场航站楼A区结构1/60模型进行地震模拟振动台试验,分析了结构形式复杂的大跨度基础隔震结构模型的设计方法,分别测试了隔震结构模型和非隔震结构模型的动力特性、阻尼比及其在不同地震动输入时结构的加速度、位移、扭转等动力反应,以及大跨度网架的竖向振动等,研究了结构破坏机理和破坏模式。试验结果表明：基础隔震能够有效延长结构的自振周期、增加结构的阻尼比、提高结构的耗能能力;通过基础隔震,可以将水平地震输入加速度峰值降低到原来的40%,对竖向加速度没有降低作用,但通过对水平加速度的降低有效抑制了大跨度网架的竖向振动;烈度8.2度地震作用下隔震结构的位移、加速度、扭转等反应均比7.5度地震作用下非隔震结构的反应要小,且隔震结构在8.2度多遇和罕遇地震作用下结构的层间最大位移角分别为1/636、1/201。试验表明原型结构设计基本合理,采用基础隔震能够有效提高结构的抗震性能,隔震层以上结构在8.2度抗震设防烈度时的水平地震作用小于非隔震结构在7.5度抗震设防烈度时的对应值。最后针对试验及分析结果对原型结构设计提出一些改进建议。图8表4参4     

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。