抗风支座在高风压地区基础隔震结构中的应用研究

沿海高风压地区隔震建筑设计中,存在抗风与隔震效果及隔震层位移协调的问题。以一座基础隔震的框架结构教学楼为例,利用建筑结构分析与设计软件Etabs进行有限元分析计算。建立两个对比结构模型,一个仅设置橡胶隔震支座,另一个根据抗风计算要求,设置橡胶隔震支座和抗风支座。在正常使用工况和多遇地震工况下,抗风支座提供水平抗侧力,在设防地震工况下抗风支座钢板屈服破坏并退出工作,不影响隔震层的自由变形。计算结果表明,相对于抗震结构体系,两种模型都能显著降低上部结构地震响应。采用隔震支座和抗风支座相结合的组合隔震抗风体系,还可减少LRB铅芯支座的直径和数量,在实现抗风目标的同时,降低地震响应和工程造价,提高隔震效果,可供同类工程设计时参考。     

不同地震动特性下的并联复合隔震结构的地震响应分析

本文基于层间剪切模型建立并联复合隔震结构的运动微分方程,引入状态空间法对其进行求解,得到位移、速度和加速度地震响应,最后结合工程实例,对不同地震动特性下的并联复合隔震结构的最大位移响应、最大剪力响应、滞回响应和能量时程响应进行计算、分析。结果表明:并联复合隔震结构能充分发挥不同类型隔震支座的优点,有效降低上部结构的地震响应;不同地震动特性对并联复合隔震结构的地震响应有重要影响,可为并联复合隔震结构的设计提供参考。     

某平面不规则结构组合隔震设计研究

对处于7度烈度区的某平面不规则多层结构进行了隔震分析设计,隔震层主要由普通橡胶支座、铅芯橡胶支座组成,为控制隔震层水平位移,可布置粘滞阻尼器。对该结构的时程分析结果表明:采用组合隔震措施可以显著降低上部结构地震响应,同时也可以很好控制隔震层位移。     

地铁上盖多塔楼隔震与减振设计研究

考虑到转换层刚度突变对结构地震响应的不利影响以及地铁振动带来的舒适度问题,采用厚肉橡胶支座对上海莘庄地铁上盖多塔结构进行了层间隔震设计研究。采用时程分析方法,分别对采用刚性转换层结构方案和隔震层转换方案进行了计算。通过设防地震作用下刚性方案和隔震方案的结构响应对比,验证了隔震效果。通过罕遇地震作用下隔震层转换方案支座最大位移和拉应力验算,验证了隔震结构在罕遇地震作用下的安全性能。并根据相关规定,验算了结构抗风和微振动的性能。计算结果表明,经过合理的设计,采用厚肉橡胶支座的隔震既能达到普通橡胶支座隔震相同的效果,又没有结构的倾覆摇摆问题,为上盖塔楼结构的抗震与减振设计提供了一种新思路。     

隔震结构动力分析与优化

经过多次地震证明隔震结构能够极大的降低地震作用,工程界对隔震结构研究越来越多,但主要集中在隔震支座新形式及高层隔震应用上,而对多层常规隔震设计问题关注较少。文中通过对一则多层隔震框架结构的分析发现:多层结构支座型号选用主要由大震隔震层位移确定;当支座拉力较大时,建议优先采用调整地上柱网或隔震层转换等常规设计手段避免或降低支座拉力,常规设计手段无法解决时再采用抗拉装置或其他高抗拉支座。     

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。     

溧阳市昆仑南苑15号楼隔震设计

溧阳市昆仑南苑15号楼抗震设防裂度为7度,设计基本地震加速度值为0．10g;7层,异型柱框架结构,底置为半地下车库。该工程采用隔震技术进行结构设计,隔震层由橡胶隔震支座组成。本工程在底层车库顶板下设置隔震支座,隔震支座布置在车库层柱的柱顶。对隔震体系空间模型的时程分析表明：采用隔震措施可显著降低上部结构的地震作用;采用隔震技术后,结构在地震作用下的位移主要出现在隔震层,上部结构发生的变形很小。     

并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析

在建立并联复合隔震结构运动微分方程的基础上,通过数值模拟,计算并研究了不同加速度峰值下,给定摩擦承压比的多自由度并联复合隔震结构的自振周期、最大基底剪力、最大基底剪力系数、最大层间位移、层间速度、层间加速度等地震响应以及隔震层的滞回特性,并与普通抗震结构、夹层橡胶垫隔震结构、摩擦滑移结构进行了全面对比分析和讨论。结果表明:并联复合隔震结构由于充分利用了复合隔震支座的优点,能够显著降低结构的地震响应,并且具有优良的滞回耗能特性。     

宿迁某高层办公楼基础隔震设计方法

某办公楼位于地震高烈度区江苏省宿迁市,为了提高其抗震性能采用了基础隔震技术。由于我国规范对地震高烈度区建造高层隔震建筑还没有明确的设计依据,文中将基于性能的设计方法应用于该建筑的基础隔震设计中。为满足设定的抗震性能目标,隔震层采用了组合隔震形式,由纯天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和粘滞阻尼器组成。分析表明,各类隔震器充分发挥了其设计性能,隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,上部结构的地震响应有了明显的降低。     

山西某公寓楼基础隔震设计与研究

对位于山西某8度设防烈度区的一公寓楼采取基础隔震设计,柱底设置隔震装置,选用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座。通过时程分析方法,分析隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的地震响应。计算结果表明,隔震后结构的自振周期明显延长,上部结构的楼层剪力和层间位移角显著降低,反应位移主要集中在隔震层,隔震效果较好,支座耗能能力较强,结合建筑抗震规范,上部结构抗震设防烈度可按降一度设计。     

宿迁某高层剪力墙住宅基础隔震设计方法研究

某高层剪力墙住宅位于地震高烈度区江苏省宿迁市,为了提高其抗震性能采用了基础隔震技术。由于我国规范对地震高烈度区建造高层隔震建筑还没有明确的设计依据。文中将组合隔震设计方法应用于该建筑的基础隔震设计中。为满足设定的抗震性能目标,隔震层采用了天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座的组合隔震形式。分析表明,地震作用下两种隔震支座充分发挥了其隔震性能,上部结构的地震响应明显降低,并且隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,满足抗震规范要求。     

某高层结构国际公寓楼的隔震设计研究

皇冠国际公寓楼建筑总高度72．90m,位于地震高烈度区宿迁市,为了提高其抗震性能对其采用了基础隔震技术。由于我国规范对地震高烈度区建造高层隔震建筑还没有明确的设计依据,本文将基于性能的设计方法应用于该建筑的基础隔震设计中。为满足设定的抗震性能目标,隔震层采用了组合隔震形式,由纯天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和粘滞阻尼器组成。分析研究表明,组合隔震层工作状态稳定,上部结构的地震响应有了明显的降低,各项性能目标满足设计要求。     

复合隔震结构对框架结构抗震性能的影响

在地震高烈度区,相比于传统抗震结构,隔震结构拥有更优异的抗震性能。为了探究传统隔震体系、单一隔震体系以及复合隔震体系对于结构动力特性的影响,采用不同的连接单元模拟传统支座,橡胶隔震支座以及摩擦滑移隔震支座,建立了基于SAP2000的三个等效模型,并对其进行了模态分析、反应谱分析和非线性时程分析。结果表明,隔震支座的使用以及多种隔震支座的合理布置对于结构的自振周期有明显的提高,对于结构受到的层间剪力有着明显的削弱,结构受到地震波的加速度反应也有很大程度的降低。     

宿迁市府苑小区综合楼隔震分析

宿迁市府苑小区综合楼位于 8度区 ,设计基本地震加速度值为 0 3 0 g ,为 6层底部框架砌体结构 ,平面呈三折线形。工程采用基础隔震技术进行结构设计 ,隔震层由橡胶隔震支座、滑移支座、粘滞消能器组成。对隔震体系空间模型的时程分析表明 :采用基础隔震措施可显著降低上部结构的地震作用 ;设置粘滞消能器能较好地解决降低上部结构的地震作用和限制隔震层位移之间的矛盾 ,有效地消除结构的扭转效应     

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。     

昆明团山幼儿园摩擦摆隔震体系结构设计与计算分析

采用摩擦摆隔震体系对昆明团山幼儿园3层钢框架结构进行了基础隔震设计。通过试验获得了摩擦摆隔震支座的竖向刚度,利用SAP2000对结构进行了动力弹塑性分析。分析结果表明,在地震作用下,隔震结构的层间位移角、层间剪力和楼面加速度响应比非隔震结构减小显著;在罕遇地震下,隔震结构仅出现少量梁铰、未出现柱铰,表明上部结构基本处于弹性,减震效果显著。     

双向水平地震作用下串联隔震结构的振动控制

国内外许多实际的隔震工程都采用橡胶隔震支座与地下室悬臂柱串联的隔震方案。本文针对串联隔震结构提出了振动控制策略,即在隔震层附设一定数量的减震控制装置,同时,本文建立了在双向水平地震作用下串联隔震结构振动控制体系的运动方程,并考虑了串联隔震结构底部柔性对底部刚度的影响,应用序列最优控制算法对算例进行隔震控制。结果表明,这种隔震控制体系可以有效地减小结构在双向水平地震作用下的地震反应,对隔震层的位移响应降低了至少63.1%,有效地提高了串联隔震结构体系的整体稳定。     

竖向不规则高层建筑双层隔震体系的抗扭分析

以某高层竖向不规则框架结构为例,输入双向地震波,采用SAP2000分析罕遇地震作用下基础隔震、层间隔震和双层隔震体系的减震性能。研究表明:双层隔震体系的周期比、顶层加速度峰值和水平向减震系数均最小,层间位移角除在转换层处有突变外,其余各层的层间位移角亦最小。双层隔震体系比单一隔震层体系的支座位移和剪力值都要小很多,滞回曲线更为饱满。双层隔震体系在七层以上位移比都是最小的,因此,对于竖向不规则高层建筑,采用双层隔震体系可有效降低高层结构地震响应和扭转响应,但需要注意局部节点加强。     

某多层外倾钢框架结构隔震设计与分析

某多层钢框架结构高度约21m,结构抗侧刚度由建筑外围的框架提供。建筑体型向外倾斜,受限于建筑效果的要求,周边框架不能设置支撑。经过方案比选,选择采用基础隔震形式,以减小上部结构的地震响应,从而降低上部结构抗侧刚度的需求,实现建筑结构一体化设计。隔震层采用铅芯橡胶支座和弹性滑板支座混合布置的形式,得到的水平向减震系数约0.5,且在风荷载作用下隔震层保持弹性工作状态。设计采取增大柱距等措施,保证隔震支座在罕遇地震作用下不致出现拔力。本工程结构自振周期较长,合理的隔震设计取得了理想的隔震效果,对同类工程有借鉴意义。     

组合基础隔震结构设计及近断层地震反应分析

基础隔震是通过在结构物与基础间设置隔震装置来延长结构自振周期并增大结构阻尼,从而阻止地震能量向上部结构传递以减小结构地震响应的一种技术手段。采用天然橡胶支座、铅芯橡胶支座、弹性摩擦滑板支座加阻尼器的组合基础隔震系统可以充分发挥不同减隔震器的特性并控制支座变形,从而达到良好的隔震效果。通过高烈度区乙类建筑工程实例,阐述了组合基础隔震系统的设计方法、支座选择与布置原则,以及设计过程中控制参数的验证。时程分析表明,组合基础隔震系统可以有效减小结构的地震响应;罕遇地震作用下,结构顶层X,Y向加速度响应可分别减小66.6%和73.6%;结构底层X,Y向层间位移角可分别减小65.2%和64.2%,剪重比可分别减小62.2%和64.3%。