九层房屋基础滑移隔震的试验、分析及应用研究

本文介绍了太原市“玫瑰园”小区某九层砖房基础滑移隔震结构的1/15整体缩尺模型的振动台对比试验和理论分析。论述了多层房屋基础滑移隔震体系的隔震效果和隔震的可靠性 ,特别是地震烈度较高地区或卓越周期较长的场地 ,滑移隔震较橡胶垫隔震表现出某些优越性。总结了滑移隔震结构在实际工程中的应用经验 ,对进一步研究与发展基础滑移隔震技术提出了看法     

基础滑移隔震房屋的计算研究

本文从理论上对有无线弹性限位装置的刚体和多自由度隔震体系的基底滑移量作出了定性定量分析;从理论上证实了基础滑移隔震多层房屋的地震作用分布不同于传统结构的倒三角形分布,而为“K”型分布;通过滑移隔震体系的足尺试验结果分析,提出了基底最大剪力和最大滑移量的简化公式,及隔震房屋的计算方法.     

基础滑移隔震房屋抗震性能的试验研究

通过对三层大开间砖房足尺模型基底滑移隔震与抗震试验结果的分析,得出了基础滑移隔震结构较基础固定的抗震结构有较好的抗震性能的结论,为隔震房屋的设计提供了理论依据.     

橡胶-滑移隔震板-壳组合混凝土贮液结构的影响参数

为了研究橡胶-滑移隔震层对板-壳组合混凝土贮液结构的隔震控制性能，以某水处理厂板-壳组合混凝土贮液结构为研究对象，结合振动台试验和有限元方法，研究了非隔震和橡胶-滑移隔震板-壳组合混凝土贮液结构的振动特性，获得了橡胶-滑移隔震层参数对板-壳组合混凝土贮液结构的隔震控制影响规律。研究表明：随着橡胶-滑移隔震层刚度增大，结构及液体动力响应均有放大现象，隔震层橡胶支座数量较少时，引起震后残余位移较大，其最大值为59 mm;随着滑移支座摩擦系数的增大，结构及液体动力响应呈现先减小后增大的趋势，当滑移摩擦系数为0.015时，隔震控制效果最佳；采用橡胶-滑移隔震不仅可以减少贮液结构的动力响应，同时对液体晃动特性具有很好的控制作用，通过合理的设计橡胶-滑移隔震层参数，可使其对贮液结构的隔震作用优于橡胶隔震。     

滑移隔震结构水平减震设计的研究——以多层砌体结构房屋为例

根据《建筑抗震设计规范》和《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》要求,提出了滑移隔震结构中多层砌体结构房屋上部结构剪力影响系数的概念,推导了水平地震作用标准值的简化计算方法。     

摩擦滑移隔震结构的剪力影响系数及水平地震作用计算

根据《建筑抗震设计规范》和《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》要求,提出了滑移隔震结构中多层砌体结构房屋上部结构剪力影响系数的概念,并推导了水平地震作用标准值的简化计算方法。     

九层砌体砖房摩擦滑移隔震试点工程

在诸多的隔震方案中，摩擦滑移键隔震装置是较经济的，适宜于在量大面广的砖混结构建筑中应用。通过使用摩擦滑移隔震装置的九层砖混结构住宅试点工程实例，经动力分析和模型试验，显示其明显的减震能力，探讨了滑移键合理布置及结构构造措施，提出了摩擦滑移键的改进措施。     

砂垫层-基础滑移复合隔震单层村镇砌体建筑抗震性能振动台试验研究

为研究村镇建筑的抗震性能,运用砂垫层隔震理论和基础滑移隔震理论形成的复合隔震技术,设计制作了一单层、单进深、双开间、无构造柱的1/4缩尺复合隔震砌体结构模型,通过削弱橡胶束的限位作用来提升其隔震性能,进行地震模拟振动台试验;以研究低强度改性砂浆滑移层开裂后,复合隔震结构在设防烈度和罕遇烈度地震作用下的隔震效果,对模型的加速度峰值和动力放大系数进行了分析。试验结果表明:复合隔震结构在设防烈度地震作用下滑移量较小,能够一定程度上减小上部结构受到的地震作用;罕遇烈度地震作用下滑移层滑移量加大,可以有效延缓结构的破坏。     

新型滑移隔震装置减震性能有限元分析

基于二硫化钼材料的低摩擦系数、高磨损寿命和润滑性能可靠等优点,以软钢实体圆锥棒作为限位消能元件,设计制作了一种新型滑移隔震装置。采用MTS电液伺服试验系统测试了滑移隔震支座的摩擦性能,并建立了1个1∶5的5层框架结构的ABAQUS有限元模型,分析了不同摩擦系数和竖向地震激励下结构体系的动力反应。结果表明:设计的新型滑移隔震支座摩擦系数曲线较为平缓,且随着试验次数的增加,摩擦系数逐渐减小,最终稳定在0.04~0.05,二硫化钼材料的摩擦性能稳定、摩擦系数低,可以作为建筑摩擦滑移隔震系统中的滑移材料。随着摩擦系数的增大,结构的加速度反应增大,而相对位移却不断减小,较小的摩擦系数使上部结构偏于安全,但隔震层会产生较大的位移。相比X向单向地震,在竖向地震作用下结构的加速度反应和位移反应都有所增大,但其增大幅度都不超过10%,表明在竖向地震荷载作用下,滑移隔震技术依然有效。     

滑移隔震框架结构节点构造研究

以建筑物滑移隔震技术为基础,结合试验研究和有限元分析,研究了滑移隔震结构隔震层滑移量与限位装置间的关联,进而提出了框架结构使用滑移隔震支座的节点构造详图,为框架结构滑移隔震施工提供了参考。     

简易滑移隔震技术在村镇建筑中的应用

针对传统抗震措施在村镇建筑中难以执行的现状,本文依据因地制宜、就地取材的村镇建筑抗震原则,提出一种造价低廉,施工便捷的简易滑移隔震技术,并对该技术的隔震部件设计、施工工艺进行了试验和工程实践研究。其构造及技术原理为:在室外地面标高处设置由上下两层组成、内置限位橡胶束的隔震圈梁,小震时结构整体抗震,中、大震时,圈梁一分为二,上部结构在下圈梁上滑动耗能,减小上部地震输入,并由橡胶束提供限位功能,避免结构滑移量过大。研究表明,该技术隔震效果显著,相关部件取材方便且造价低廉,适合在村镇建筑中推广应用。     

滑移隔震系统隔震层质量对隔震效果的影响研究

介绍了平面滑移隔震系统的计算模型,从能量的角度引出了隔震率的概念,以期通过对隔震率这一参数的研究来分析隔震层滑块的质量对滑移隔震系统隔震效率的影响关系.研究表明,隔震层滑块的质量对滑移隔震系统的隔震效果有着较大的影响,且其影响的程度和方式会随着外部激励的不同而不同.     

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。     

弹性滑移支座在高层隔震建筑中的应用研究

介绍了弹性滑移支座的基本构造、工作机理和力学性能;进行了弹性滑移支座和天然橡胶支座混合隔震和叠层橡胶支座隔震算例的对比分析,说明只要合理布置结构、设计好隔震层的恢复力特性,高层建筑采用隔震技术也可能达到较好的隔震效果;最后介绍了弹性滑移支座在日本两个典型高层隔震建筑中的应用实例.     

砌体结构滑移隔震加固技术

滑移隔震技术在我国新建建筑中已得到广泛使用,利用隔震技术对既有建筑进行抗震加固也有一定的应用.在砖砌体结构的抗震加固中使用隔震技术可以缩短工期,降低加固恢复费用.以建筑物滑移隔震技术为基础,介绍了砌体结构使用滑移隔震技术加固的施工方法,为砌体结构滑移隔震加固提供了参考.     

钢隔震墩在低层框架结构中的应用研究

钢筋沥青隔震技术在砖砌体农居的减震效果已经过工程实践检验,但在低层框架结构中应用还不常见。为研究其抗震性能,根据相关理论设计了一种新型钢结构隔震墩,介绍其构造、工作原理及设计理论,制作了1/2缩尺框架子结构模型,通过地震模拟振动台试验输入Taft波和卧龙波,对比分析结构地震反应,研究钢隔震墩模型的振动特性。试验表明:在100 cm/s~2的地震动作用下,隔震层钢筋处于弹塑性工作状态,震后能复位到接近原点;钢隔震墩加速度折减系数一般在0. 52以下,具有明显的减震效果;结构变形主要发生在隔震层,极大减小了上部结构地震反应。同时,钢隔震墩施工方便,造价低廉,耐久性好,可以在乡镇地区低层框架结构房屋及变电站建筑中广泛推广使用。     

新型摩擦滑移隔震支座试验研究

文中采用新型固体摩擦滑移材料,即二硫化钼固体润滑剂,研发了一种新型摩擦滑移隔震支座,并采用MTS电液伺服试验系统,对文中提出的新型摩擦滑移隔震支座进行了试验研究,在实验室测定了隔震支座的摩擦系数,得到不同竖向荷载作用下的隔震层摩擦系数。确定了滑移层的滞回曲线,并拟合了摩擦系数和竖向压应力之间的函数方程。测试了隔震支座的摩擦滑移系数及多种工况下的隔震性能,建立了相应的力学分析和计算模型,研究结果表明,二硫化钼固体润滑剂的摩擦系数较小,摩擦性能稳定,采用二硫化钼固体润滑剂研发的摩擦滑移隔震装置,构造和力学计算模型均简单,性能可靠,组合方便,便于应用,是一种较好的隔震装置。     

我国建筑减隔震技术标准化现状与展望

隔震技术是在建筑物基础与上部结构之间设置一层隔震层，把上部结构与基础隔离开，隔离地面运动能量向建筑物传递，减小建筑物的地震反应。我国对隔震技术的研究始于20世纪60年代，在1966年前后我国学者提出以砂砾层为摩擦材料的滑移隔震思想，并进行了试验研究和理论分析。20世纪80年代后期我国学者开始关注橡胶支座隔震技术。以中国建筑科学研究院、华中科技大学、原华南建设学院西院、同济大学等科研院所的科研工作者对叠层橡胶支座滞回性能、测试和检测技术、振动台试验验证、分析与设计方法、标准编制等方面进行了大量的科学研究工作。到20世纪末，国内关于橡胶支座隔震结构相关科学与技术问题的研究已经取得了大量成果，基本形成了橡胶支座隔震建筑的成套技术。随着价格低廉的国产橡胶垫的批量生产，与橡胶支座相关的规范（程）、产品标准的编制工作随之开展，客观上推动了橡胶支座隔震技术的研究和应用。到21世纪初，我国相继颁布了隔震技术相关的规范、规程和标准图集，标志着国内的隔震技术也进入了成熟应用的阶段。2008年汶川地震后，建筑隔震技术又引起人们的高度重视，国内的应用又达到一个新的高度，汶川地震后建成的隔震建筑面积已大大超过之前隔震建筑的总和。     

底框砌体结构转换层隔震系统工作机理研究

层间隔震是在基础隔震发展过程中出现的一种新型减震技术。底框砌体结构在城市建设中应用广泛,这种房屋的特点是由两种承重和抗侧力体系构成的,但是这类房屋的抗震性能较差。通过把隔震橡胶垫放置在上部砌体与底层框架结构之间的隔震措施,依靠隔震层较大的变形和耗能能力,大大削弱了地震对建筑结构的影响。由于上部砌体的刚度比隔震垫与底层框架的刚度大得多,因此可以将隔震房屋模拟成具有两个自由度的系统。分析了此类房屋的动力特性,与隔震振型的参与系数相比,非隔震振型的参与系数是非常小的,隔震振型控制了系统的反应,得到了用来求解此类房屋动力计算的实用方法,探讨了组合阻尼比、刚度比及质量比的变化规律。为建立实用设计方法、推广层间隔震结构的应用提供了有效途径。     

并联基础隔震体系地震反应特征与隔震层参数的优选

本文在大量工程算例仿真分析的基础上,较为系统地研究了典型并联基础隔震结构地震反应的一般特征,探讨了并联基础隔震体系隔震层参数的合理选择问题。研究表明,在一定限度内,增加隔震层回复刚度几乎不会改变上部结构的最大层间剪力,但对隔震层最大滑移位移和残留位移却有非常显著的限制作用,隔震层回复刚度的参与不改变结构地震反应的频谱特性。为限制隔震层位移,在保证不增大上部结构最大层间剪力的前提下,应尽量增加隔震层回复刚度;隔震层屈服剪力的取值则需兼顾隔震效果与隔震层滑移位移。