叠层橡胶支座隔震建筑工程结构分析与设计

叠层橡胶支座隔震技术可有效降低地震作用效应,减轻地震灾害,在建筑工程中逐渐得到广泛应用。本文分别从叠层橡胶支座隔震原理、适用范围和技术要求进行介绍,并对隔震建筑工程结构分析过程中的若干问题和设计要点进行归纳和探讨,供结构设计人员参考。     

叠层橡胶隔震支座施工技术

叠层橡胶支座隔震技术可降低上部结构的抗震设防烈度,有效减轻房屋地震反应,在北京三里河三区12号地办公楼工程采用此项技术,达到橡胶隔震支座安装的高精度要求,取得了良好的社会、经济效益。     

新型叠层橡胶隔震支座抗拉机构研究

叠层橡胶隔震支座抗拉性能远小于抗压性能这一客观情况制约了叠层橡胶隔震支座在大高宽比建筑的推广应用。在研究叠层橡胶隔震支座力学性能的基础上,提出一种新型抗拉机构,利用叠层橡胶隔震支座的抗压能力来承受隔震层的拉力。通过对一栋高层隔震结构在罕遇地震中的地震响应分析,研究新型抗拉机构对大高宽比隔震结构的影响。研究表明新型抗拉机构巧妙地把拉力转化成压力,构造简单,易于设计和制造,采用新型抗拉机构,可以提高隔震层的抗拉能力,减少隔震层竖向位移,降低上部结构地震响应。此机构对于隔震技术向大高宽比结构应用和推广有实际应用的意义。     

考虑近断层地震的隔震结构增设黏滞阻尼器效果分析

介绍了新疆近断层地震动特点及其对隔震结构的影响。在太平洋地震工程中心地震记录数据库中选取2条近断层地震记录EL-CENTRO ARRAY#6波和CHY101波,再加上按规范反应谱拟合的人工时程一起作为输入。以喀什地区某医院隔震加固为背景,对采用铅芯叠层橡胶支座的隔震体系和铅芯叠层橡胶支座与黏滞阻尼器组合的隔震体系进行动力时程对比。分析结果表明,采用铅芯叠层橡胶支座与黏滞阻尼器组合的隔震体系在人工地震动和近断层地震动作用下的隔震效果都比较明显,而仅采用铅芯叠层橡胶支座的隔震体系在近断层地震作用下无明显隔震效果,结构安全性无法保证。为保证隔震结构在各种地震动作用下的稳定性及安全性,应在隔震层中增设黏滞阻尼器,以增大结构的附加阻尼,提高隔震效果。     

考虑隔震支座转动及P-Δ效应的串联隔震结构响应研究

针对叠层橡胶隔震支座与地下室悬臂柱组成的串联隔震体系的P-Δ效应及叠层橡胶隔震支座转动问题,通过简化建立考虑P-Δ效应、叠层橡胶隔震支座转动及悬臂柱柱身变形的上部结构与独立悬臂柱串联隔震体系的力学模型,推导出考虑P-Δ效应及叠层橡胶隔震支座转动共同作用下的串联隔震体系的频率方程,然后通过数值的方法求解该串联隔震体系的频率与振型。根据Betti定律,推导出考虑P-Δ效应及叠层橡胶隔震支座转动的串联隔震体系的广义质量及广义荷载,然后通过振型叠加法求解串联隔震体系的地震响应。最后应用该地震响应求解方法对一实际工程进行仿真及参数分析。结果显示本文考虑P-Δ效应、叠层橡胶隔震支座转动及悬臂柱柱身变形的串联隔震体系动力响应求解方法能方便地计算悬臂柱的变形、柱顶转角以及结构的动力响应;悬臂柱水平名义刚度与隔震支座水平刚度之比较小时,悬臂柱与隔震支座组成的串联隔震体系的地震响应与隔震支座底部固结直接积分法得到的响应差别较大,随着悬臂柱刚度的增加,差别迅速减小,可根据刚度比确定独立悬臂柱的截面;在保证隔震效果的情况下,隔震支座竖向刚度应尽量加大,以减小隔震支座转角;当悬臂柱支撑的隔震结构隔震支座底部按固结计算时,P-Δ效应主要影响下部独立悬臂柱的响应,计算独立悬臂柱的响应需考虑P-Δ效应的影响。     

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。     

地震作用下不同混凝土柱端叠层橡胶支座的应力和变形分析

近年来,在基础隔震中将叠层橡胶垫放置于地下室混凝土柱顶的串联隔震形式被大量应用,这样有利于地下空间利用,然而,在地震作用下,叠层橡胶支座既承受竖向重力荷载又承受水平和竖向地震作用,同时还受下端约束的影响,在这种情况下,叠层橡胶支座的受力与变形必然受到影响。针对这个问题,对三种串联隔震体系进行了有限元模拟。对比计算结果表明,混凝土柱刚度对于叠层橡胶支座的应力和变形影响较为明显,刚度越大叠层橡胶支座下端转角越小,达到塑性应力时位移越大。     

某采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构设计与分析

对一个采用摩擦摆隔震支座的钢筋混凝土框架结构工程案例进行详细的设计与分析。对比了结构计算软件中摩擦摆隔震支座单元的计算模型与实际摩擦摆隔震支座试验力学性能的差异以及带来的误差,分析了摩擦摆隔震支座隔震方案与叠层橡胶隔震支座隔震方案在设计中的异同点。结果表明:摩擦摆隔震支座的力学性能在现有结构计算软件中得到很好的模拟;摩擦摆隔震结构能够取得和叠层橡胶隔震支座相近的隔震效果,且不需要经过专门的隔震层刚心调整就能有效抑制隔震层的地震扭转反应;摩擦摆隔震支座的连接螺栓不会承受竖向拉力的作用,相关预埋件长度可以大大缩短,降低施工难度。     

叠层橡胶支座隔震技术在工程中的应用

本文阐述了叠层橡胶支座构造和工作原理,并以结构布置实例为背景,介绍了叠层橡胶安装工艺、构造措施,通过设置隔震层,从而保证上部结构在地震时处于弹性状态。     

新型隔震支座在网壳结构振动控制中的应用研究

将形状记忆合金(SM A)与普通叠层橡胶垫复合可以形成一种新型SM A-橡胶隔震支座.本文阐明了SM A-橡胶支座的工作机理,并建立了支座的理论模型.将设计的新型支座应用于空间网壳结构地震的被动控制,推导了支座隔震空间网壳结构的振动方程.最后,通过某双层柱面网壳结构地震响应的数值模拟考察了SM A-橡胶支座对网壳结构的减振效果.研究结果表明,新型SM A-橡胶支座较普通橡胶支座具有更好的隔震性能,可有效应用于网壳结构的振动控制.     

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...     

铅芯叠层橡胶支座隔震体系及结构抗震性能分析

本文主要对(铅芯)叠层橡胶隔震技术进行论述,对(铅芯)叠层橡胶隔震支座的竖向和水平方向的性能指标进行了较为详细的论述,介绍了隔震结构和橡胶支座的数学计算模型,最后通过对一结构实例进行时程分析,对比了无隔震结构和基础隔震结构的性能表现。     

软土地基结构隔震方案及其工程应用

依据我国建筑抗震设计规范反应谱曲线,分析了隔震周期、隔震结构水平向减震系数和隔震层水平位移之间的关系,结果表明在软土地基上采用传统隔震技术很难控制罕遇地震作用下隔震层的较大水平变位。若隔震层水平变位的控制不当,罕遇地震作用下很容易导致隔震支座的失稳或强度破坏。针对这一问题,提出了包括铅芯橡胶支座隔震方案,铅芯橡胶支座、叠层橡胶支座和黏滞阻尼器组合隔震方案,以及滑板支座、普通橡胶支座和黏滞阻尼器组合隔震方案的三种不同隔震方案来解决软土场地上隔震效果和隔震层水平位移限值的问题,并且依据隔震方案提供不同大小的阻尼比来满足不同层次的隔震需求。最后结合隔震工程实例分析验证了软土地基隔震方案的可行性。     

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。     

土木工程隔震方法综述

目前工程常见的隔震系统有叠层橡胶支座隔震系统、滑移支座隔震系统、套管桩隔震系统、弹簧隔震系统、摆动隔震系统。文章将对叠层橡胶支座隔震系统和滑移支座隔震系统进行概述。     

具有叠层橡胶基础隔震系统的多层建筑的动力响应

本文着重讨论具有叠层橡胶支座（ＬＲＢ）基础隔震系统的多层建筑的动力响应。文中采用常用的层间剪切模型，引入退化迟滞理论分析叠层橡胶隔震器的滞回特性曲线，进而分析了具有这种类型基础隔震系统的多层建筑的地震响应，探讨了隔震系统参数对结构响应的影响。     

叠层橡胶基础隔震结构的地震动力反应分析

基础隔震是新近发展起来且正在不断完善的一种技术。以一幢12层框架-剪力墙结构作为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对底部两层框架结构进行非线性动力时程分析,探讨采用叠层橡胶基础隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。通过计算分析比较,可以看出建筑物采用橡胶垫隔震支座后隔震效果显著,大大的减轻了结构的水平地震作用。而且隔震结构的基底剪力、层间位移、各层加速度都远远小于不隔震结构。     

既有建筑混合隔震性能试验分析

既有建筑结构整体移位后可采用隔震连接技术就位。为某移位保护性建筑结构就位进行了混合隔震层设计,对所采用的叠层橡胶滑板支座及铅芯橡胶隔震支座进行了静力试验,获得其隔震性能参数,并采用SAP2000对采用混合隔震的整体结构进行了弹塑性分析,与未采取隔震措施时的动力特性和地震反应进行了对比分析。结果表明,工程采用混合隔震技术融合了两种隔震支座的优点,大大提高了该既有建筑结构的抗震性能,满足建筑保护的要求。     

叠层橡胶隔震器的耐久性

本文分析了影响叠层橡胶隔震器耐久性的因素与对策。通过加热劣化试验、燃烧试验,以及对已经在工程结构中使用多年的叠层橡胶支座的调查表明:叠层橡胶支座能够具有与工程结构本身相当的耐久性。     

9度区某复杂高层隔震结构设计

川投西昌综合医院项目位于9度区近断层,建筑体型复杂,上部结构竖向及平面不规则.为提高结构的抗震性能,在基础顶部设置隔震层,隔震层由铅芯橡胶支座、叠层橡胶支座、黏滞阻尼器和弹性滑板支座组成;隔震层以上采用框架-剪力墙结构.介绍了考虑1.5的近场地震增大系数后该工程的结构设计及隔震设计.隔震分析结果表明,结构水平地震减震系数为0.367,上部结构水平地震作用可按降低一度设计;罕遇地震下隔震支座的面压、水平位移等参数能够满足规范要求.结构性能化分析结果表明,隔震后的结构抗震性能得到提高,能满足抗震性能目标C的要求.加强了隔震沟挡土墙的设计,使得高11.7m的悬臂挡土墙满足大震弹性的要求.