基础隔震结构竖向地震反应试验研究

通过模拟地震振动台试验,研究了基础隔震结构的竖向地震反应特点.首先通过对不同支座的竖向力进行比较可知,基础隔震结构在遭遇水平地震波时,位于支座布置平面中非对称轴的支座处可能产生较大的竖向反应;其次对隔震结构和非隔震结构的竖向地震反应进行对比分析可知,基础隔震结构对于竖向地震动的隔震效果不明显.因此竖向地震动对结构的作用不可忽视,在进行基础隔震结构抗震设计中应加以关注.     

框架结构基础隔震方案的选择

某框架结构商场设计采用基础隔震,拟选用普通橡胶支座或铅芯橡胶支座,运用SAP2000有限元分析软件对两种隔震方案输入EI-Centro波进行非线性时程分析。结果表明,采用普通层叠橡胶支座的方案结构在前3个振型中增加的自振周期高于铅芯橡胶支座方案,且由地震引起各楼层的加速度略小于铅芯橡胶支座方案;采用铅芯橡胶支座方案各楼层的层间最大位移略小于普通层叠橡胶支座方案。综合考虑隔震效果、造价和施工等因素,该工程选用普通层叠橡胶支座方案更为合适。     

层间隔震结构研究

层间隔震结构是在基础隔震结构的工程实践中发展起来的一种新型隔震结构形式。讨论了利用有限元分析软件ANSYS8.1计算一6层钢框架模型隔震层位置改变时的层间隔震结构的地震反应,并对计算结果与非隔震结构进行对比分析,反映了隔震效果随隔震层位置的不同而不同。     

大跨度钢桁架隔震结构隔震性能及影响规律分析

由于大跨空间结构竖向振动问题突出,水平隔震支座难以有效控制结构的竖向地震响应。将摩擦摆水平隔震支座和空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座应用于大跨度钢桁架中,分析钢桁架水平隔震结构和三维隔震结构的隔震控制效果。结果表明,水平隔震和三维隔震均延长了结构自振周期,隔震后一阶振型为上部桁架结构沿水平方向的整体平动。时程分析显示,在普通地震动、近断层脉冲型地震动和远场长周期地震动作用下,水平隔震支座对桁架水平和竖向节点峰值加速度的平均隔震率分别为43.4%和9.2%,三维隔震支座对桁架水平和竖向节点峰值加速度的平均隔震率分别为43.8%和24.4%,水平隔震支座和三维隔震支座对桁架峰值等效应力的平均隔震率分别为4.2%和17.7%。水平隔震支座和三维隔震支座对桁架水平地震响应控制效果基本相同,三维隔震支座对结构的竖向地震响应控制效果更好。     

近断层水平-竖向地震作用下基础隔震结构的动力响应

基础隔震技术在目前的结构分析和设计过程中,对于冲击性较强的近断层地震作用考虑甚少,特别是竖向分量考虑更少.通过选取1999年台湾集集地震中,含有完整水平与竖向地震分量的近断层记录、远场地震记录以及断层附近非脉冲型地震记录作为地震输入,分析基础隔震结构在近断层水平-竖向地震分量共同作用下的动力响应,以及隔震支座的受力状态...     

极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究

基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》引入了极罕遇地震作用，有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下的抗震性能。以两自由度体系(简化模型)和多自由度体系(纤维模型)的铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象，基于弹塑性时程分析的统计结果，分析并比较了设计、罕遇和极罕遇地震作用下上部结构屈服承载力(即降低上部结构抗震设防烈度)和LRB隔震支座力学性能参数对整个LRB基础隔震结构抗震性能的影响。分析结果表明：极罕遇地震作用下，采用降低抗震设防烈度的方式对隔震后的上部结构进行结构设计并不可取；为了保证在极罕遇地震作用下LRB基础隔震结构的上部结构和LRB隔震支座不发生破坏，应尽可能使用大直径和低橡胶剪切模量的LRB隔震支座；如何保证LRB基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下的性能要求以及在极罕遇地震作用下的安全性能是一个具有挑战性的问题。     

叠层橡胶基础隔震结构的地震动力反应分析

基础隔震是新近发展起来且正在不断完善的一种技术。以一幢12层框架-剪力墙结构作为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对底部两层框架结构进行非线性动力时程分析,探讨采用叠层橡胶基础隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。通过计算分析比较,可以看出建筑物采用橡胶垫隔震支座后隔震效果显著,大大的减轻了结构的水平地震作用。而且隔震结构的基底剪力、层间位移、各层加速度都远远小于不隔震结构。     

基础隔震钢结构跃层加层体系地震反应分析

随着钢结构跃层加层技术的应用,其抗震和隔震技术越来越受到重视。本文结合具体的工程实例,根据现行的抗震规范,通过建立空间三维有限元模型分析了采用隔震技术的跃层加层框架的动力特性,并用时程分析法对隔震结构及其相应的非隔震结构进行了地震反应分析,比较了两种结构的抗震性能,计算结果可为该类结构的隔震设计提供参考。     

多向地面运动作用时铅芯橡胶隔震房屋模型振动台试验研究

本文对铅芯橡胶隔震支座房屋模型进行了振动台试验研究,分别对模型结构输入了单向、双向、三向地震动、对三种地震动作用下基础隔震模型的结构地震反应做了分析比较,结果表明水平双向地震输入时主轴方向结构地震反比单向输入时小,而三向地震动作用下结构主轴方向地震反应较单向输入时有明显增加,竖向与水平地面运动的相关性对结构反应的影响不能忽视。     

框架结构隔震前后的地震响应分析

采用铅芯叠层橡胶垫作为框架结构的基础隔震装置,利用ANSYS软件,对框架结构在隔震前后的地震响应进行了数值分析.计算了框架结构隔震前后在Kobe波作用下的地震响应,得出了铅芯叠层橡胶垫隔震装置对框架结构的隔震效果.     

带钢桁架转换层结构的地震反应分析与比较研究

通过对一个带钢桁架转换层框架剪力墙高层结构工程实例的建模和分析,采用有限元理论计算方法对此类带钢桁架转换层结构的动力特性、结构转换层局部的比较和选型、弹性动力时程分析和反应谱分析的具体应用方面进行了一定的研究.结果表明,在大荷载条件下应用桁架转换结构是完全可行的,而且在很多时候应用桁架转换结构比梁式或其他形式的转换结构更为合理.另外,就桁架转换的具体形式而言,带竖杆的斜杆桁架转换形式的内力分布、变形指标和配筋结果更为合理,应作为首选的结构方案.     

考虑输入方向的大跨钢结构网架地震响应分析

针对空间网架结构的地震响应分析,一般仅采取沿主轴输入地震动,而实际地震输入方向有不确定性,且地震动输入方向会对结构响应产生重大影响.为了解地震动输入方向对大跨度网架结构的影响,文章选用跨度为178 m的山西某储煤棚作为研究对象,通过有限元软件ANSYS,采取了时程分析法,研究了该网架在不同输入角度下的地震响应.结果表明...     

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。     

带大跨度钢桁架复杂结构抗震分析

为满足建筑造型与使用功能的要求,采用了带大跨度钢桁架的复杂结构布置,形成了特别不规则结构.为满足规范要求,通过对该结构的抗震分析,调整剪力墙与框架柱的布置,改善结构刚度及承载力的均匀性,提高抗扭性能,加强薄弱部位并确保关键构件的安全性.从分析结果来看,虽然该结构刚度过大,但仍然具有一定的耗能性能,并且该结构可以实现"小...     

大跨空间钢结构罕遇地震反应分析

以中国浦东干部学院大跨空间钢结构为工程背景，采用三维弹塑性有限元模型对其在罕遇地震作用下进行弹塑性时程分析，得出了大跨空间钢结构在地震作用下的受力变形特点。分析结果表明强震初期的冲击对于大跨空间结构的动力破坏起着重要作用，地震波的选取应必须包括实际强震记录调整后拟和设计反应谱的加速度时程。结构地震反应在水平方向具有明显的变异性，而且这一特点对于结构的抗震设计起到控制作用。     

大跨度斜拉立体桁架的弹塑性地震反应分析

以大跨度斜拉立体桁架两塔三跨和一塔两跨两种常用的结构体系为对象,研究了在水平罕遇地震作用下的弹塑性地震反应,计算中考虑了几何非线性和材料非线性,其中材料非线性来源于立体桁架杆件的非线性.通过计算,找到了立体桁架在强震作用下的薄弱部位,并对弹性和弹塑性计算结果作了对比,其结论可供工程设计人员在设计时参考.     

基于ETABS软件钢管砼板柱结构体系地震响应分析

利用结构有限元分析软件ETABS建立了框架-剪力墙钢管砼板柱结构分析模型,研究了钢管混凝土柱对结构地震反应的影响,地震作用在剪力墙、框架和钢管混凝土柱之间的分配等问题,并与框架-剪力墙结构的地震响应特性进行了对比。结果表明,作为新型的结构体系,框架剪力墙-钢管砼板柱结构抗震性能良好,并且动力反应层间位移低于规范中的限定值。在同样条件下,可大大减小内柱的截面面积。地震作用全部由剪力墙和边框架承担,应加强边框架设计,提高边框架的抗侧刚度。通过合理设计,在8度设防条件下,该结构形式可以略超出规范中关于结构高度的限制。     

基于不同隔震体系的预制拼装桥墩桥梁结构 地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩桥梁结构的地震响应,基于OpenSEES有限元分析软件建立墩顶隔震和墩底隔震的预制拼装桥墩连续梁桥分析模型; 通过分析桥梁模型在3组不同强度、不同特性地震动激励下的动力特性、位移、内力、残余位移、预应力筋预应力、接缝压力等参数的变化,对隔震体系的隔震效果进行评估并给出了墩底隔震桥梁的设计建议。结果表明:预制拼装桥墩连续梁桥采用墩顶隔震体系和墩底隔震体系均可以大幅减小桥梁在地震中的位移和内力,延长桥梁自振周期; 采用墩梁固接、墩底隔震的桥梁结构相比于直接采用隔震支座连接墩梁的桥梁结构具有更长的自振周期、更小的震中位移和墩顶残余位移,表现出更好的隔震效果,在大地震中墩底隔震体系隔震优势更加明显; 采用墩底隔震体系的桥梁预制拼装桥墩会有更大的预应力变化、预应力损失和接缝竖向压力,因此隔震支座也应具备更高的性能。     

面向全站信息模型的变电构架集成设计软件

随着电网工程技术的不断进步,全站信息协同的要求越来越迫切。为研发具有自主知识产权的变电构架集成设计软件,并面向全站信息模型(Building Information Modeling,BIM)实现各专业间的设计协同工作,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发,建立了针对变电构架结构设计的3DPtower软件。软件实现了变电构架的有限元分析、规范校核等功能,并通过工业基础类(1ndustryFoundation Classes,IFC)数据接口实现了工程模型的数据交换;软件基于设计结果可完成信息模型(BIM)的三维实体的数字拼装;可完成复杂钢节点的参数化造型和编辑技术;实现了基于BIM的结构材料信息、加工信息、造价信息等的建筑工程数据管理,以及BIM与施工图、加工图的实时、一致性关联。某特高压变电站项目的应用说明,该变电构架集成设计软件实现了信息模型的理念,成为变电全站信息协同有力的技术支撑,提高了工程设计效率。     

多层框架隔震结构的地震扭转反应分析

本文分析了多层框架基础隔震结构单轴偏心的地震扭转反应 ,建立了地震作用下多层框架隔震结构扭转反应的运动方程 ,在隔震和非隔震情况下 ,计算了结构模型不同偏心的地震反应。结果表明 ,对存在扭转变形的结构来说 ,采用基础隔震可明显减少结构的扭转反应