多层框架整体平移后隔震连接的减震性能研究

以对隔震连接的构造设计、滑动层材料的力学性能以及建筑物隔震性能进行了试验研究和数值模拟分析.结果表明,整体平移到位后结构具有隔震连接的便利条件;摩擦系数小于0.2的聚四氟乙烯板、不锈钢板等均可以作为滑动层材料;隔震效果随着摩擦系数的减小而提高,但滑动层的位移也随之增大,通过设置复位弹簧可以减小滑动位移,隔震效果随着复位弹簧刚度的增大而降低.提出以聚四氟乙烯板作为滑动材料,同时设置刚度为500 kN/m、最大压缩行程为150 mm的复位、限位弹簧的优化设计方案.     

隔震支座主要参数对基础隔震结构双向地震响应的影响

为研究不同场地类型隔震支座主要参数（等效水平刚度Kf、屈服前刚度K1和屈服力Qd）对基础隔震结构双向地震响应的影响,设计Kf、K1或Qd不同的18栋基础隔震结构,基于SAP2000软件,对各隔震结构分别在不同场地类型的4组地震动作用下的双向地震响应进行分析.结果表明,隔震支座参数对不同场地类型的基础隔震结构在双向地震作用下的加速度最大值和基底剪力最大值均有显著影响,但其对基础隔震结构隔震层位移最大值的影响需根据场地类型具体考虑;在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地上,随着Kf、K1和Qd增大,基础隔震结构的加速度最大值和基底剪力最大值均呈明显的上升趋势,但对隔震层位移最大值的变化影响较小;在Ⅳ类场地上,不同隔震支座参数对隔震层位移最大值的影响较大,且有明显的规律性,即随着Kf、K1、Qd的增大,隔震层的位移峰值迅速减小,最大减幅达80％以上.     

层间隔震框架结构抗震性能分析

阐述了隔震支座的力学性能,推导了隔震系统的动力平衡方程,利用大型有限元软件SAP2000在7度罕遇EL-Centro地震波作用下对隔震层置于底层、三层及八层柱顶的层间隔震框架结构进行动力时程分析,包括楼层位移、剪力和加速度,并对计算结果与传统抗震结构进行比较分析。研究结果表明,层间隔震具有良好的隔震效果,但隔震层位置的高低对层间隔震的减震效果有较大的影响,隔震层位置越低,减震效果越明显。     

水平-竖向复合隔震墩

为满足广大农村地区推广复合隔震技术的需要,在钢筋-沥青复合隔震层的基础上,开发了一种水平-竖向复合隔震墩,其能同时有效减轻水平地震作用和竖向地震作用对上部结构的影响.介绍了该隔震装置的构造、工作原理和设计理论,并以刚体质量块代替刚度较大的砌体建筑物,对水平-竖向复合隔震墩进行振动台模拟地震试验.结果表明,此复合隔震装置吸收了大部分地震能量,减震效果明显且造价低廉,适合于广大农村地区推广使用,具有良好的经济和社会效益.     

两种新型滑板型文物隔震支座设计及性能研究

为了确保博物馆内文物的防震安全,首先,提出了两种新型滑板型文物隔震支座,分别为固定刚度支座和变刚度支座。其次,建立了对应的“支座-展柜”系统有限元模型。同时,建立并提取某博物馆有限元模型不同工况下的楼层波,进行“支座-展柜”模型的时程分析,研究两种文物隔震支座的隔震效果、适用性,并完成支座设计。结果表明：滑板型文物隔震支座可同时实现X、Y 两方向的隔震,同时,变刚度支座还可实现文物在不同强度地震作用下的隔震目的;固定刚度支座和变刚度支座在隔震楼层波下的平均隔震效果约为60%、80%,非隔震楼层波下的平均隔震效果约为90%、95%;变刚度支座的隔震效果优于固定刚度支座。最后,得到了两种新型滑板型文物隔震支座的设计方法,该设计方法可为后续工程应用提供必要的指导依据。     

层间隔震结构隔震层位置的敏感性研究

以一栋16层办公楼为工程背景,研究了层间隔震的不同隔震层位置对其减震效果的影响,使用CSIETABS三维非线性结构分析软件进行分析,得到了各不同隔震层位置对应的隔震后模态质量参与系数以及层间剪力、绝对加速度、层间位移角包络图.发现如果将隔震支座布置在基础隔震时的层间剪力最大层,同时限制住下部子结构层间剪力,将得到比较好的减震效果.     

竖向刚度突变结构设置层间隔震层在地震作用下的反应谱分析

大底盘塔结构竖向刚度分布不均匀,在地震作用下会导致破坏。在刚度突变处设置隔震层,运用有限元软件SAP2000对结构进行反应谱分析,对比隔震结构与非隔震结构在位移、周期、剪力等方面的变化情况,评判隔震效果,并由此得出一些有参考意义的结论。     

一种新型钢棒隔震器的研究

传统的抗震方法通过增强结构本身的承载力、刚度和延性来抵抗地震作用,虽然地震时建筑物没有倒塌,但因结构和一些投资很高的设备及豪华装修等遭到破坏,所造成的损失却十分巨大．因此,隔震建筑的研究和发展越来越成为世界关注的重点．针对现有隔震技术存在的问题,本文提出一种新型的钢棒隔震器,其具有竖向承载力高,水平刚度小,构造简单和材料普遍等突出优点．采用ANSYS有限元软件模拟钢棒隔震层的方法,建立三维砌体基础隔震结构模型,从理论上探讨了这种钢棒隔震器的可行性．     

基础隔震建筑变刚度保护装置

为了防止橡胶支座在低频激励下失稳破坏,按照多质点结构分析模型推导了不附加、右侧、左侧附加弹簧的运动方程及偏置方程,编制了相应的分析程序．通过在隔震层增设变刚度隔震保护装置作为第2道防线, 进行了5层框架的变刚度隔震保护模拟地震振动台试验．理论分析和试验结果表明,变刚度隔震保护装置能有效改变结构动力特性,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,从而防止了橡胶垫失稳破坏,同时还能使上部结构的层间剪力不明显增大．     

改进型橡胶隔震支座力学性能研究

隔震结构设计的关键环节在于隔震层中隔震支座的设计.在实际隔震设计中，隔震支座水平刚度越小，对应隔震效果越突出，与此同时，隔震支座还要满足罕遇地震下足够的变形要求以防止其超限破坏，因此，设计中对于隔震支座的刚度需求存在一定的矛盾.本文以多级设防为目标，在普通橡胶支座的基础上设计出改进型隔震支座，通过数值模拟分析，研究该支座的力学性能、耗能能力，最终建立简化恢复力模型.研究结果表明：改进型隔震支座在不同工况下能表现出变刚度特性，通过合理设计可以有效地解决传统橡胶支座存在的矛盾问题.     

基础隔震层附加黏滞阻尼器结构优化设计方法

为合理有效地进行基础隔震结构隔震层黏滞阻尼器设计,提出一种根据隔震层位移和剪力设计侧重需求确定阻尼器参数的优化设计方法.针对隔震层设置黏滞阻尼器的基础隔震结构建立地震能量平衡方程,给出由地震结束时刻总输入能量预测隔震层最大位移与总剪力系数的简易方法,并利用动力时程分析验证预测法的准确性,结果表明阻尼器附加阻尼比越大则预...     

近断层地震作用下相邻隔震结构的碰撞研究

采用Kelvin碰撞模型,推导了在近断层地震作用下隔震结构与相邻建筑物相碰撞的动力方程,研究了碰撞时隔震支座的隔震效果.并将隔震建筑与限位装置、与相邻非隔震结构以及与相邻隔震结构在近断层地震作用下相碰撞时的动力响应进行了对比分析.研究表明,碰撞使得基础隔震结构的加速度反应增大,但仍小于非隔震时发生碰撞的加速度响应.通过对比分析得出地震作用时隔震建筑与两边相邻结构相碰撞的次数要远多于仅一边结构相碰撞的次数.     

滑动支座式基底隔震结构的动力响应

本文对具有干摩擦特性的滑动支座式基底隔震系统进行了研究,提出了一种改进的数学模型,并建立了基于这种数学模型之上的系统动力响应的递推计算格式。     

基础隔震偏心结构地震反应影响因素分析

对基础隔震偏心结构进行了水平双向地震作用下的平-扭耦联地震反应分析,研究了上部结构偏心距、扭转与平动周期比和隔震层偏心距对结构地震反应的影响,分析表明,上部结构的偏心距和周期比对结构2个水平方向的地震反应的影响较小,而对上部结构角部最大层间位移和结构的扭转反应有较大影响;隔震层的偏心距对结构2个水平方向的地震反应有一定影响,对隔震层中隔震支座的最大水平位移和结构的扭转反应有显著影响.     

隔震换能系统的Simulink动态仿真

建立了隔震换能结构体系的数学模型,并应用Simulink实现了系统的动态仿真分析．以1个5层框架隔震结构为例,讨论了隔震换能系统的振动控制效果,研究了隔震层阻尼和地震输入强度对换能效果的影响．研究结果表明,隔震换能系统具有振动控制效果好,换能效率高等优点．     

双向耦合地震作用下的混合控制结构研究

目的 为了改善滑移隔震结构的减震效果和适用范围，研究双向耦合地震作用对控振结构的影响．方法 提出3种磁流变阻尼器（MRD）与滑移隔震混合方案，建立了双向耦合地震作用下MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型。推导出其运动微分方程，采用瞬时最优控制算法对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析．结果 MRD与滑移隔震混合结构的3种混合方案在3种工况荷载作用下的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比3种工况下的滑移隔震结构有不同程度的降低．结论当考虑竖向地震作用存在时，随着竖向地震作用的加大，结构的地震反应有小幅度地增加，但各种结构方案都具有良好地减振效果。各混合方案在各种工况下的各种地震反应均得到了更好地控制，而混合方案3的控制效果更加明显。     

Ⅳ类场地土与结构相互作用的隔震分析

以某8层框架结构为例,使用ETABS软件进行时程反应分析,可以得到考虑土与结构相互作用时橡胶隔震体系、滑移隔震体系等不同模型在第Ⅳ类场地的自振周期、层间剪力、最大位移等情况,得出不同结构的自振周期都有延长,各层位移增大,滑移隔震体系相对于普通结构和橡胶隔震体系而言,剪力和层间位移都大幅度降低,因此在第Ⅳ类场地使用滑移隔震体系效果更好。     

偏心隔震结构扭转地震作用的简化计算公式

以隔震结构偏心参数对结构地震反应的影响分析结果为依据,分析了偏心参数对结构转动方向地震作用的影响,利用最小二乘法拟合,提出了计算偏心隔震结构转动方向地震作用的简化计算公式,当给定结构相应的偏心参数后,利用给出的简化公式能较方便地计算出上部结构扭转加速度,为计算偏心隔震结构的地震作用提供了简便、快捷和准确的方法。     

隔震结构抗震设计反应谱取值探讨

应用振型分解反应谱法对某一真实高层隔震结构进行了地震反应的计算和对比分析,计算发现现行抗震设计规范中的长周期反应谱部分应用于高层隔震结构过于保守,不能准确地反应隔震后结构的真实抗震性能。