某工程实例的减震分析比较

采用空间杆系模型在弹塑性范围内对多层框架减震结构进行了动力分析。对隔震层杆件,更细致地考虑了橡胶垫的变形阶段。介绍了减震结构的动力特性,计算了结构在地震作用下的地震反应;分析了减震结构在连续经历多次地震时是否仍然能够减震的问题。     

减震结构中橡胶垫水平刚度的变化对动力分析的影响

对橡胶垫减震结构中隔震层恢复力曲线进行了详细的研究,对该结构在弹塑性范围内进行了地震反应的动力分析,计算了结构在地震波作用下各层的位移反应,研究了橡胶垫水平刚度变化对动力分析的影响。并分析了不同的场地对建筑物减震效果的影响。这些都为结构设计提供了参考依据。     

框架-核心筒结构与地基基础动力相互作用振动台试验研究

运用相似关系理论对某超高层框架-核心筒结构与地基基础进行了模拟地震振动台试验,以研究结构-地基基础动力相互作用对结构地震反应的影响以及柔性地基的减震效果。在试验基础上,对结构的振型和上部结构各层的最大位移进行了计算和分析,得到了结构的振动特性和动力响应。同时,还与相同加载条件的刚性地基结构模型的模拟地震振动台试验结果进行了对比。结果表明：柔性地基与上部结构相互作用改变了上部结构的振动特性和动力响应;结构的地震反应不仅与输入加速度峰值大小有关,还与输入的地震波的频谱特性有很大关系;柔性地基参与工作在地震作用强度较小时表现为对地震的放大作用,当地震作用强度达到一定大小时才会对上部结构有减震效果,而且地震作用越强,效果越好。研究结果可为超高层建筑结构设计及其与地基基础的动力相互作用的研究提供参考。     

复合地基褥垫层上结构水平地震响应分析

采用Wilson-θ法,分析了复合地基碎石褥垫层上结构在不同地震动参数El-Centro波作用下的动力反应,假设上部结构为摩擦隔震结构,得到了结构在不同强度地震作用下的动力反应,并与基底固定结构进行了比较.采用了减震系数μ,来评价减震的效果,分析结果表明:褥垫层对上部结构有明显的减震作用,并且减震效果随垫层与基础间摩擦系数的减小而显著增加;减震效果还与输入的地震动大小有关,输入的地震动越大,μ,值越小.     

钢框架结构软钢阻尼器振动控制的试验及理论研究

本文通过试验研究和理论分析探讨极低屈服点软钢阻尼器的减震效果。对建造在野外的三层钢框架结构输入该结构在历年地震观测中采集到的地震波记录进行了拟动力试验。本次拟动力试验选用了4条地震波记录,各分为有阻尼器和无阻尼器的两种情况共计进行了8次试验。试验结果表明软钢阻尼器具有明显的减震效果。并采用能够同时考虑应变硬化和刚度退化现象的SkeletonShift模型模拟阻尼器的恢复力特性,对该结构进行了弹塑性地震反应分析。地震观测、拟动力试验以及计算机分析结果所表现出的各地震反应具有较好的一致性,说明拟动力试验技术应用于模拟结构的地震反应,可得到令人满意的结果。     

多维地震作用下非对称结构利用"双功能"软钢阻尼器减震设计

深入探讨了多维地震动作用下消能减震偏心结构的动力反应,建立了消能减震偏心结构的计算方法和动力方程。编制MATLAB程序,对一装有"双功能"软钢阻尼器的5层偏心结构进行双向地震动作用下的动力反应分析。结果表明,"双功能"软钢阻尼器不但减小了结构的水平位移反应,同时对于多维地震作用下的扭转变形也有较为明显的减震效果。     

中间层减震结构地震影响实例分析

用直接积分方法得到了减震支座在结构中不同位置时的结构动力特性和地震反应,分析了减震支座位置变化对结构输入地震作用和动力反应的影响.实例计算结果表明.减震支座对其上下部分的隔震与减震并不是总起作用;刚度恒定与刚度折减情况相比,支座层最大位移变化规律有显著不同;无支座层的一般楼层层间最大侧移总是比普通结构小.     

超高层悬臂肘节黏滞减震层的减震控制分析与设计

将悬臂肘节黏滞消能系统与超高层结构设备层相结合,形成悬臂肘节黏滞减震层方案,采用ETABS有限元程序对典型工程实例进行非线性动力时程反应分析,研究了不同强度地震作用下悬臂肘节黏滞减震层对超高层结构减震效果的控制规律,对悬臂肘节型连接机构进行了支撑设计.研究结果表明:不同强度地震作用下悬臂肘节黏滞减震层对超高层结构均具有良好的减震效果,地震强度越大,黏滞减震层水平抗侧刚度的突变程度越小;不同强度地震作用下悬臂肘节黏滞消能系统均能实现良好的变形放大效率,速度指数为0.3的黏滞阻尼器在设防地震和罕遇地震下变形放大效率较优,此时悬臂肘节黏滞减震层在设防地震下的减震效果最好,其次是多遇地震,罕遇地震时减震效果相对略小;给出了悬臂肘节连接机构的支撑设计方法,为类似工程实践提供参考.     

大跨隔震结构竖向地震响应的振动台试验研究

为研究大跨隔震结构竖向地震响应,首先对一大跨网架隔震结构1∶20的缩尺模型进行了振动台试验,对比研究隔震前后模型的动力特性及其在双向和三向地震动输入下的加速度及位移等动力反应,进而对大跨隔震结构的网架和一般楼层(首层和转换层)的竖向减震效果进行了分析。结果表明大跨隔震结构的网架在双向地震和三向地震输入下都具有非常明显的水平减震效果,且减震率大于一般楼层;大跨隔震结构的一般楼层基本没有竖向减震效果,而在输入地震强度比较小的情况下网架竖向加速度基本没有减小,甚至稍有放大,但随着输入地震强度的增加,网架的竖向加速度减震率逐渐提高;对于网架的竖向位移响应,基础隔震模型在罕遇地震下有较明显的减震效果。最后建立了相应大跨隔震结构与非隔震结构的有限元分析模型,并对隔震支座进行参数优化,结果表明屈重比取4%~6%时,大跨网架隔震结构具有较小的基底剪力。     

带刚性伸臂减震层高层结构动力弹塑性分析

以一典型框架-核心筒模型为研究对象,对原结构和装设伸臂减震层结构分别进行7度多遇和罕遇地震下的双向动力时程分析。在总阻尼系数不变的条件下,对比设置1至4道刚性伸臂减震层时结构在不同地震强度下的减震性能;分析了罕遇地震下伸臂减震层对结构损伤情况的影响。结果表明:在多遇、罕遇地震下伸臂减震层减小了结构的层间位移角、层间剪力和顶层位移等地震响应;伸臂减震层设置在结构的中部偏上时减震效果更为显著,减震层对罕遇地震下的结构损伤也有一定的改善作用。     

基础隔震和非隔震结构模型振动台试验对比研究

昆明新国际机场航站楼(A区)结构为目前世界最大单体隔震结构。建立了该建筑1/60缩尺模型,完成了隔震结构模型和非隔震结构模型的振动台对比试验。研究了隔震结构模型和非隔震结构模型的动力特性,以及隔震结构在8.2度多遇、基本、罕遇地震烈度作用下和非隔震结构在7.5度多遇、基本、罕遇地震烈度作用下结构的加速度和位移反应,以及基础隔震对结构顶部大跨网架竖向振动的影响。研究结果表明,基础隔震能够延长结构自振周期,增加结构阻尼比,有效降低隔震层上部结构的地震反应,同时能够有效降低大跨网架结构的竖向振动;发现该建筑进行基础隔震后按照7.5度设防烈度设计能够满足8.2度设防烈度要求,且满足小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防要求。     

橡胶垫隔震结构弹塑性动力分析

采用HBTA2 0程序 ,对我国首栋橡胶垫隔震结构进行双向地震波作用下的弹塑性动力分析。分析结果表明 ,隔震装置的水平变形和耗能能力可以大大减轻地震对结构的影响。最后 ,对橡胶垫隔震结构的动力分析及工程应用提出了有益的建议     

核电站应急指挥中心隔震设计及地震响应分析

为探讨隔震技术在核电工程的应用,对某核电站应急指挥中心进行隔震设计及相应分析:对隔震层的方案进行详细的阐述,包括隔震支座的选型及布置;建立应急指挥中心的有限元模型并进行非线性动力反应分析,探讨结构在地震作用下的动力特性、加速度反应和位移反应。分析表明:通过隔震层的变形吸收地震的能量,可以显著降低上部结构的地震反应,结构的减震效果达到70%左右,隔震效果明显,提高了应急指挥中心的抗震裕量,可以有效保护应急指挥中心的人员、设备和系统的安全,从而提升核电站震后应急能力。分析研究成果对隔震技术在核电领域的推广应用有一定的积极意义。     

某基础隔震结构的设计与应用研究

对厦门某一幼儿园教学楼进行基础隔震设计,采用动力时程分析方法,分析结构在设防烈度下中震及大震作用下的结构响应。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,对比结果表明,相较于抗震结构,隔震结构的周期变长,隔震结构受到的地震作用效应大幅降低,上部结构的水平向减震系数为0.39。经设计验算,结构隔震设计满足我国现行建筑抗震设计规范的规定,可为类似基础隔震工程的应用提供借鉴。     

基础隔震结构在地震作用下动力响应小波分析

在多自由度基础隔震动力学响应计算模型的基础上 ,采用小波变换将地震输入能量在各个频段进行分解 ,对隔震系统在各个频段的地震作用下的动力反应进行了动力学分析。并采用文中的方法对一实际工程进行了分析 ,结果表明 :基础隔震体系可以有效地降低上部结构的地震反应 ;低频分量的地震作用对结构的作用较大 ,而高频分量的作用衰减较快 ,可以不予考虑。     

隔震结构的弹塑性反应分析

以某7层隔震框架结构为例,以El-centro波和Taft波为激励,采用动态时程分析对该框架结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性反应分析,结果表明采用基础隔震后,能够保证结构在罕遇地震作用下上部结构基本上处于弹性。     

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。     

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。     

某钢筋混凝土剪力墙结构隔震设计及耗能分析

本文详细介绍了某钢筋混凝土剪力墙结构的隔震设计过程及耗能情况。该结构隔震层设置于地下室顶板与首层之间,共布置了18个天然橡胶隔震支座和40个铅芯橡胶隔震支座;采用ETABS有限元软件建立非隔震结构与隔震结构两个计算模型,分析比较了结构隔震前后的动力特性和隔震效果,并对隔震结构进行了罕遇地震作用验算和抗风承载力验算,最后分析了隔震结构罕遇地震下结构耗能与加速度响应。分析结果表明,结构隔震层能够很好吸收地震能量,大大减小地震输入能量往上部传递,显著降低了上部结构的地震作用和加速度响应,从而大幅度提高了结构的安全性和舒适性。     

Nonlinear dynamically automated excursions for rubber-steel bearing isolation in multi-storey construction

Conventional building design includes the concept of providing more stiff structural solution to withstand the lateral seismic loading. Introduction of flexible elements at the base of a structure and at the same time ensuring enough damping is the evocative alternate option to mitigate seismic hazard. The device that is capable to meet such criteria is known as isolator. This paper covers design of base isolators for multi-storey buildings in medium risk seismicity region and the structural response evaluation. Automated nonlinear models for dynamic response investigation have been configured. Finite element method (FEM) has been incorporated to envisage the structural response behaviors. Lead rubber bearing (LRB) and high damping rubber bearing (HDRB) have been chosen for inserting isolator link element in structural base. The nonlinearities of rubber-steel bearing have been duly considered. Linear static, linear dynamic and nonlinear dynamic analyses due to site-specific earthquake accelerogram are performed for both fixed based (FB) and base isolated (BI) buildings. Both time domain and frequency domain approaches have been carried out for dynamic solution. It was found that for multi-storey buildings, base isolation diminishes muscular amount of structural responses compared to the conventional fixed base (non-isolated) structures. Allowable higher horizontal displacement induces structural flexibility. The suggested isolation technique is competent to mitigate the structural hazard even under strong seismic vulnerability in optimum manner.