高层住宅剪力墙结构隔震设计

隔震建筑的隔震层阻隔了地震时地面振动向上部结构传递地震作用(或振动能量),造成结构自振周期增大,加速度减小,位移增大,隔震结构设计时,需要在减小加速度响应和增大位移响应之间找到最佳的平衡点,并考虑不同场地作用的影响。以实际剪力墙工程为例,介绍了减隔震方案的选择、抗震目标的确定、减震系数的计算、隔震层的设计。计算分析表明,隔震技术显著地降低地震能量的输入,隔震建筑的抗震设防水准高于同条件下的非隔震建筑。     

基底隔震建筑结构动力特性辨析

有关建筑隔震教材和论著认为,基底隔震通过延长结构自振周期并增大结构阻尼,可以大幅减小上部结构由地震产生的剪力和加速度,但会增大结构的位移响应,并由此要求设计人员在这对矛盾中寻求平衡点。在地基简谐振动条件下,本文针对单自由度和多自由度体系的线性力学模型,分别介绍和建立了结构地震响应理论计算公式,并对结构自振特性、绝对位移和加速度以及相对位移的隔震传递率特性进行了参数分析,结果表明:上述建筑隔震论著混淆了结构绝对位移与相对位移(层间变形)的概念;与抗震技术相比,隔震建筑通过隔震层的大变形的同时实现上部结构绝对位移和加速度的大幅减小,而并非增大了结构的位移响应。本文对正确理解建筑基底隔震基本原理和概念,具有重要的学术意义。     

URTFPB高层隔震建筑地震响应分析

竖向抗拔型摩擦摆支座(URTFPB)是一种新型减震消能支座。介绍了该支座的工作机理及力学模型。以框剪高层隔震建筑为例,利用Midas Gen软件建立了基础隔震结构计算模型,提取了隔震支座的竖向位移、竖向轴力、隔震建筑沿弱轴方向的水平加速度及各楼层的最大加速度包络值。结果表明:由于隔震周期的延长,框剪摩擦摆基础隔震结构减小了地震作用能量的输入,从而有效地降低了结构的地震加速度响应;新型竖向抗拔型摩擦摆支座有效地提高了隔震层的竖向抗拔能力,解决了高层隔震建筑的倾覆问题。     

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%。     

高烈度区某学校建筑隔震设计分析

建筑采用隔震技术可以延长结构的自振周期,有效减小上部结构的地震作用。以新疆某学校为例,详细论述了学校建筑采用隔震技术的分析方法和流程,用ETABS软件对结构进行隔震设计及时程分析。分析结果可知,在高烈度区学校建筑采用隔震技术,结构自振周期延长近2.5倍,层间剪力减小了1/3,在设计上部结构时地震作用可降低一度,减小了上部结构梁柱截面,提高了实用性,有效提高了高烈度区乙类建筑设计的可行性。     

核反应堆厂房基底隔震设计与地震响应分析

核反应堆厂房是核电站建筑中最重要的组成部分,因此核电站在运行周期内必须确保在所有设想到的事件序列下核反应堆厂房的安全和完整性,特别是在强地震事件中。针对核反应堆厂房进行基础隔震设计与地震响应分析,给出隔震层的详细布置方案,采用ANSYS建立核反应堆厂房的有限元模型并进行非线性时程分析,探讨安全停堆地震和超设计地震作用下隔震与非隔震核反应堆厂房的地震响应。分析结果表明:隔震后核反应堆厂房自振周期大大延长,隔震核反应堆厂房表现为整体平动,基础隔震能使水平加速度大幅降低,结构变形主要集中在隔震层,核反应堆厂房自身变形很小,基底剪力远小于非隔震核反应堆厂房,隔震后有效降低了核反应堆厂房的楼层反应谱,隔震效果明显,显著提高了核反应堆厂房的抗震性能。     

特高压换流站低端阀厅隔震设计及地震响应分析

低端阀厅作为换流站最为重要的建筑结构之一,具有跨度大,结构复杂,抗震性能要求高等特点。以新松换流站低端阀厅为研究对象,首先结合现场动力测试数据研究了低端阀厅抗震薄弱环节,然后对低端阀厅进行了隔震层设计,最后开展了Ⅸ度设防和罕遇地震下低端阀厅结构的动力响应计算,对比分析了隔震前后低端阀厅关键部位的加速度、位移及基底剪力响应。结果显示:低端阀厅动力特性测试和原结构的模态分析结果较为一致,而采用隔震设计的低端阀厅基频从2.7Hz降到0.6Hz,基本避开了地震卓越周期。基础隔震能使结构的水平加速度和基底剪力大幅度减小,结构变形主要集中在隔震层,低端阀厅自身变形很小,隔震效果在70%左右,显著提高了低端阀厅的抗震性能。     

带限位钢棒的橡胶隔震垫在某大厦中的应用

基础隔震的基本原理是在建筑的上部结构与基础间设置柔性隔离层,使房屋的基本周期延长,避开地震时地面运动输入的主要周期,从而大大减小上部结构在水平地震作用下的反应。因地震时地面运动的主要周期成分为0.1～1.0 s,为避开强震时地面运动的主要周期,原则上隔震建筑的周期愈长愈好,这就要求隔震层的水平     

采用新型分离式摩擦滑移系统的隔震结构振动台试验研究

提出一种二硫化钼固体润滑剂涂层的新型分离式摩擦滑移隔震装置,为研究该新型隔震系统对结构抗震性能的影响,进行了隔震和非隔震结构的模型振动台对比试验。基于试验结果,从结构的动力特性、位移反应及加速度反应等方面评价结构抗震性能,并对比分析了该新型摩擦滑移隔震系统的隔震效果。研究表明:二硫化钼固体润滑剂涂层具有较高的竖向承载特性和低摩擦特性,新型分离式摩擦滑移隔震系统能够有效降低结构地震响应。相比于非隔震结构,采用新型分离式摩擦滑移系统的隔震结构的楼层加速度、层间位移角均减小,地震作用下,结构能量的耗散主要集中在隔震支座处,该隔震系统具有良好的隔震效果,结构可以满足抗震要求。     

唐山市某办公楼基础隔震研究

以唐山市的某六层运动器械框架办公楼为例,在柱底设置隔震层。通过SAP2000有限元软件,对非隔震结构和隔震结构进行了设防地震和罕遇地震作用下的时程响应分析,计算结果表明设置隔震支座延长了结构固有周期、减弱了结构的水平地震作用,结构的水平变形集中在柱底隔震支座,满足了结构的抗震需求。     

基于PKPM-GZ的一体化隔震结构设计中竖向地震作用研究与应用

隔震结构设计中，通过设置隔震层延长结构自振周期，降低场地中水平地震能量输入到隔震层上部结构，从而提高结构抵抗水平地震作用的能力。隔震层不能隔离竖向地震，这种水平隔震而竖向不隔震的特点，在基于《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408-2021)的隔震层、上部结构一体化直接设计方法中关于地震作用计算及抗震措施又会带来新的问题，实际工程应用中令结构设计师容易产生疑惑。将结合笔者在PKPM-GZ软件研发、咨询及实际工程应用中的思考和总结，对隔震结构设计中与竖向地震作用相关的几个典型问题进行研究和探讨，希望给结构设计师在类似的隔震结构项目设计与审查应用中带来参考。     

多维地震下大底盘多塔楼隔震结构平扭耦联响应分析

采用串联刚片系模型,对隔震结构的多维地震响应进行了分析.基于弹性和弹塑性时程分析方法,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、剪力、扭矩和塑性铰等特点.结果表明,采用隔震技术可以显著地降低地震的破坏作用并且减小塑性铰的数量和变形,而层间隔震对减小多塔楼结构体系的扭转作用更为明显.     

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。     

近断层地震动作用下摩擦摆隔震体系的参数研究

首先以多自由度体系为研究对象,对近断层地震动作用下FPS隔震体系的地震响应进行分析。分析表明,随着摩擦系数的增大隔震支座位移显著减小,而顶层加速度峰值先逐渐减小达到最小值而后又逐渐增大。然后以摩擦摆隔震支座耗散的地震能量最大为目标函数,以顶层加速度峰值和隔震支座最大位移为约束条件,对FPS隔震体系的参数进行优化。研究表明,在近断层地震动作用下FPS隔震体系摩擦系数的最优取值范围为0.08~0.12,最优摩擦系数随着隔震周期的增大而略微增大,随着质量比和上部结构基本周期的增大最优摩擦系数的取值可稍偏小,上部结构阻尼比的变化对最优摩擦系数的取值范围影响较小。     

四川通济镇幼儿园基础隔震设计与分析

基础隔震是工程结构抗震的新技术,它是在上部结构与基础之间设置隔震层,籍以阻隔地震能量的传递,减少结构的地震反应,减轻地震破坏。本文介绍了位于抗震设防烈度为8度区的四川通济镇幼儿园基础隔震结构的设计与分析方法,分析计算表明:基础隔震可延长结构自振周期,减小上部结构的地震作用力,减少结构的变形。     

某装配式隔震框架办公楼抗震性能研究

装配式建筑梁柱节点抗震性能较现浇节点差,地震作用下易出现塑性变形,基础隔震能够减小输入到上部结构的地震能量.结合某5层装配式框架办公楼,并基于刚度、强度折减原理建立有限元分析模型,对罕遇地震下结构的抗震响应进行分析.结果 表明装配式框架结构抗震能力弱于现浇结构,隔震后结构层加速度、层剪力均明显降低,水平位移主要集中在隔...     

隔震技术在既有框架结构加固中的应用

隔震技术即是将地震与建筑结构进行隔离的一种动态抵抗方法。它通常是在建筑上部结构和基础之间设置隔震装置,这样不仅可用以增加建筑物的固有周期,避免共振,而且能对地震能量进行有效吸附,从而极大的降低地震过程中结构物的变形和加速度,从而减少和避免建筑物结构受到破坏。本文结合工作实际,从隔震技术的工艺原理出发,并结合实例,就隔震技术在既有框架结构加固中的应用进行了研究与探索。     

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。     

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。     

江西某钢框架结构办公楼基础隔震研究

基于江西某钢框架结构办公楼,通过SAP 2000有限元软件建立基础隔震和非基础隔震两个钢框架有限元计算模型,选用El Centro地震波对钢框架结构的动力反应进行详细分析。研究结果表明:基础隔震技术可以有效减小地震对钢框架结构的影响,可有效延长结构的自振周期,减小层间剪力、楼层加速度和层间相对位移,并可以增强结构的一体性,使钢框架的上部结构整体平动。