建筑物整体平移与隔振技术研究

因道路拓宽对建筑物进行平移,平移到位后,用于加固的上轨道托盘及滚轴不再取出,同时采用隔振技术,在建筑物下设计安装隔振橡胶垫,使滚轴与橡胶垫共同承受上部结构传来的荷载,并且在地震作用下共同起减震作用.在橡胶垫安装前后,分别对建筑物进行了现场动力测试,表明在平移后的建筑物下安装橡胶垫减振效果明显.     

基础隔震在框架结构设计中的应用

随着隔震技术在地震高烈度地区的应用越来越广泛,对隔震结构的合理设计方法及流程化的重要性逐渐凸显。通过隔震建筑和不隔震建筑的抗震效果比较,表明隔震结构采用橡胶垫隔震支座时具有明显的隔震效果。采用基础隔震技术后,建筑物的自振周期得到了有效地延长,使隔震建筑的自振周期远离场地的特征周期,从而避开地震主要携能频带,能使结构在大震作用下仍处于弹性工作阶段。增设隔震装置后,结构第一振型起决定性作用,而第一振型中的各楼层层间剪力很小,所以楼层的相对错移很小,因此可大大减少抗震措施,降低造价。采用隔震技术后将大大减少地震给建筑物带来的损失,带来了巨大的经济效益和社会效益。隔震结构的设计内容包括隔震目标的确定、上部结构设计、隔震层设计、隔震层验算、构造措施、经济性论证等诸多方面。     

刚性限位对基础隔震结构动力响应影响试验研究

为防止隔震层在极罕遇地震作用下出现过大变形而导致隔震设施损坏,部分隔震结构安装了钢墩或钢筋混凝土墩等刚性限位装置。为了研究刚性限位对基础隔震结构动力响应的影响,设计三层单跨钢框架基础隔震结构以及钢墩、钢筋混凝土墩、带橡胶垫层钢墩三种刚性限位器,并进行振动台试验。研究不同预留间隙时三种限位器对基础隔震结构的位移、加速度、接触力以及隔震支座竖向荷载等动力响应影响的规律。试验结果表明,刚性限位器能有效减小其隔震层位移,但也会对上部楼层产生较高大的不利响应,同时会增大隔震支座的竖向荷载,甚至使支座产生拉应力。在钢墩前设置橡胶垫层能明显减小上部结构的加速度响应,对上部结构位移响应、隔震支座竖向力及碰撞点处接触力影响不大。     

混凝土砌块模型结构的地震反应分析

为研究建造在7度地震区小型混凝土空心砌块八层大开间隔震房屋的抗震性能,本文利用结构有限元分析软件ANSYS提出了砌块模型的三维有限元模型,在基础与结构物底部模拟夹层橡胶垫,并对其在隔震前后进行了地震反应分析,结果表明夹层橡胶垫能大大减小上部结构的地震反应,上部结构类似于整体平动。     

附设耗能装置的高层基础隔震建筑抗震性能研究

针对高层基础隔震建筑在地震作用下的动力特性进行分析研究,选择混合隔震控制的设计方案。建立高层基础隔震结构混合隔震控制体系的运动方程,方程中构建上部结构与隔震层之间的非比例阻尼矩阵,并考虑地震作用下结构的非线性。通过对在上部结构附设黏滞性阻尼器的结构模型进行有限元计算,可以看出在地震作用时由于所设黏滞阻尼器与隔震层的协同工作,建筑物的地震响应有明显改善。同时对添加了黏滞阻尼器与叠层橡胶支座相结合的混合控制与单纯基础隔震的减震控制效果加以比较。分析结果表明:这种混合隔震体系可以有效地减小高层基础隔震结构的地震反应,提高其抗震安全性,取得较好的经济和社会效益。     

隔震结构的基本特性和减震机理探讨

隔震结构指在建筑物基础与上部结构之间设置隔震层,来增大阻尼、延长结构体系的自振周期、减小向上部结构的地震作用输入,达到预期的防震要求。文中对具体工程进行设计和分析,对隔震技术的基本原理、隔震设计、隔震装置等方面作了较全面的论述,并采用有限元模型进行模态分析和非线性时程分析,较深入地研究了隔震结构的基本特性和减震机理。     

半高铅芯夹层橡胶垫的试验与应用研究

铅芯夹层橡胶隔震垫在基础隔震中得到一定应用，但因初始水平刚度较大，约为铅芯屈服后橡胶垫切线刚度的10倍，使其对高频波的滤波效果稍差，导致在多层水平地震作用下上部结构的高频分量较大，尤其对于大开间的顶层，往往造成顶层层间剪力不易满足隔震设计的要求；亦即隔震后顶层层间剪力的降低没有其他层多。这个问题对于那些对高频反应要求较敏感的装有重要精密仪器设备或顶层要求大开间的建筑物十分关键。本文提出的半高铅芯夹层橡胶垫，在多遇水平地震作用下水平刚度较小，在罕遇水平地震作用下，半高铅芯能提高阻尼，可以解决上述问题。     

基于ABAQUS的高层隔震剪力墙结构转换梁内力分析

在带转换层的框支剪力墙结构中,应用基底隔震技术,形成带转换层的框支剪力墙隔震体系。在地震作用下,该体系内力传递途径复杂,得到转换梁、上部剪力墙和隔震支座的受力特点和内力变化规律是该类结构体系成功设计的关键。首先利用有限元软件ETABS对高层框支剪力墙隔震结构进行地震反应分析,然后取三维ETABS模型隔震层、转换梁及上部3层剪力墙组成二维ABAQUS简化模型,分别对剪力墙满跨、中跨和边跨布置的转换梁进行分析,研究了转换梁上部剪力墙、转换梁及隔震支座的内力变化规律。结果表明：三维模型结构在地震作用下,上部结构在水平地震作用可以按抗震设防烈度降低1度进行设计,隔震层最大位移满足支座最大容许位移的要求;二维简化模型结构在外荷载作用下,抵抗水平荷载的能力更好;不同布置的剪力墙与转换梁共同作用抵抗外部弯矩和剪力,剪力墙中跨及满跨布置时,转换梁出现应力集中,边跨布置时剪力墙出现应力集中,隔震设计时应对转换梁与剪力墙进行承载能力验算。     

叠层橡胶垫隔震建筑工程监理

地震是种危害极大的突发自然灾害,为了追求更高的抗震安全,专家们提出了在建筑物上部结构和基础之间设置隔离装置,阻止强大地震能量向上传递,减少上部结构的地震灾害。迄今,以叠层橡胶垫为隔震装置的基础隔震技术最为成熟,在许多新建、改建工程中得以采用,取得了良好防震减灾效果,因此《建筑抗震设计规范》GBS0011-2001增加了有关隔震技术的内容,对设计人员熟悉和掌握这种技术提供了保障。但由于目前还没有这方面的施工及验收规范,对质量控制的监理人员来说,了解建筑隔震知识、掌握质量控制要点和标准非常重要。笔结合工程实践,谈谈对叠层橡胶垫隔震工程质量监理的一些认识。     

基于滚轴支座基础智能隔震结构的非光滑主动控制

以滚轴支座基础隔震结构作为受控结构研究对象,在该隔震结构的隔震层施加主动控制装置,形成智能隔震体系,以控制隔震层的位移,提高结构的安全性.在智能隔震结构中引入非光滑控制算法,基于隔震层位移和速度反馈,提出了智能隔震结构的非光滑控制算法,进一步根据Lyapunov稳定理论,推导了在非光滑控制下智能控制闭环系统的全局有限时间稳定性.结合一栋六层滚轴支座基础隔震结构,进行了非光滑主动控制算法下和LQG主动控制算法下的地震响应控制仿真分析.结果表明,智能隔震结构可有效控制结构的位移,与被动隔震结构相比较上部结构的地震响应有一定程度的减小,同时提出的非光滑控制算法与LQG控制算法相比较具有更好的控制效果,相比LQG控制算法通过较少的反馈量即可实现反馈控制,且非光滑控制算法具有良好的稳定性.     

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。     

铅芯橡胶支座滞回特性的振动台试验研究

铅芯橡胶支座是一种常用的阻尼机构一体型隔震装置,其水平方向的滞回性能反映了该装置的耗能能力并影响整个隔震建筑的隔震效果,是隔震装置的一个关键指标.基于某铅芯橡胶支座基础隔震结构的模型振动台试验数据,对该隔震装置在不同地震加速度记录、不同地震强度、不同地震输入方向等各种工况下的滞回曲线进行了对比与分析,得到了一些有益的结论.     

Study on dynamic response of large and small aspect ratio isolated buildings

An experimental study of a large aspect structure, 1:4 scale five‐storey steel frame, is presented. Seismic responses of the test model to the unilateral and bilateral excitations are compared. The effects of aspect ratio on the maximum acceleration, the storey drift of the superstructure, the maximum displacement and the vertical load of the isolation system are investigated. A comparison of the large aspect ratio isolated building with the small aspect ratio isolated building showed significant difference of the effects of aspect ratio subjected to disparate earthquake ground motions. Experimental results reveal that the aspect ratio is an important factor influencing the axial load action on isolators and the tension stress of the lead‐rubber bearings. The superstructure flexibility of the large aspect ratio building‐isolation system and the effects of the axial force variation of the lead‐rubber bearings should be carefully considered for design. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

简支梁桥采用减隔震装置后抗震性能分析

介绍了桥梁隔震的概念。以3座不同柱高的城市高架桥工程为实例,分别采用板式橡胶支座和铅芯橡胶支座隔震装置。研究采用隔震装置的高架桥地震反应计算表明:随着立柱的高度增加,结构的柔性增大,桥梁的抗震性能也越好;采用铅芯橡胶支座后,桥梁地震响应明显降低,桥梁抗震性能显著增强。以上海软土地基为基准刚度,研究了基础弹性刚度对采用铅芯橡胶支座桥梁地震响应的影响。结果表明:当基础弹性刚度小于基准值的5倍时,应考虑基础的弹性影响;当刚度大于基准值的5倍时,其影响甚微。     

带限位钢棒夹层橡胶隔震垫的特征与工程应用

本文分析了带限位钢棒夹层橡胶隔震垫的一些地震反应特征.带钢棒夹层橡胶隔震垫有助于解决多遇地震作用下隔震效果与罕遇地震作用下隔震层最大侧移的矛盾,并在工程实际中得到应用.     

叠层橡胶支座隔震结构设计的若干问题

论述了叠层橡胶支座隔震结构设计中碰到的几个问题,包括隔震结构的设防目标提法不足之处、隔震房屋抗震等级的确定办法、水平向减震系数的取值规定、最大层间剪力比的计算方法、加速度时程波的选取原则等,指出设计现状存在的不足,给出相应的建议,可供设计和研究人员参考。     

底部薄弱层结构的柱顶隔震加固改造设计

汶川地震中,都江堰市某底部为薄弱层的6层框架结构建筑,底层破坏严重,但上部楼层基本完好。震后通过在首层柱顶设置铅芯叠层橡胶支座,将薄弱层改造为隔震层,恢复该建筑首层使用功能,并使其满足提高一度设防的要求,有效地提高了结构的抗震性能。本文介绍了该建筑的隔震加固改造方案。采用SAP2000建立了可考虑隔震层扭转的层模型,分析了隔震后结构的动力特性及地震反应。依据分析的结果,采用PKPM进行隔震层下部结构的加固设计及基础验算。     

夹层橡胶垫在单层工业厂房中的应用研究

结合单层工业厂房的构造特点,将夹层橡胶垫隔震技术引入到单层工业厂房的设计中,并探讨了橡胶垫的减震效果和减震机理。结果表明,橡胶垫不仅是一个连接构造,而且也是一种减震元件,采用夹层橡胶垫连接构造对提高单层工业厂房抗震性能具有实际意义。     

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...