基础隔震结构隔震层水平性能设计研究

对于基础隔震结构,隔震层的水平刚度和阻尼比是其减震效率的关键因素。以成都博物馆为工程实例,以试验得到橡胶隔震支座的力学性能参数为基础,建立隔震与非隔震结构有限元计算模型。在多遇地震作用工况下和罕遇地震作用工况下,隔震层水平刚度在0.25～2.0倍实际工程隔震层水平刚度范围内,阻尼比在5%～30%范围内,对比分析结构层加速度、总剪力及总倾覆力矩的减震效率变化趋势,以及减震效率与隔震层水平刚度和阻尼比之间的对应关系。基于对比分析结果,对采用叠层橡胶支座的基础隔震结构,提出了不同隔震目标下隔震层水平刚度和阻尼比的建议取值范围。     

成都博物馆基础隔震不规则结构扭转效应控制研究

针对成都博物馆不规则基础隔震结构,分别建立8度(0.2g)地震作用隔震模型及7度(0.15g)地震作用非隔震模型,在多遇地震作用下,对两种模型结构体系的振型(包括平动分量和扭转分量)、扭转位移、扭转加速度、扭转剪力以及结构构件扭矩进行了对比分析。研究结果表明:基础隔震措施有效地控制了不规则结构的扭转效应;以前二阶振型的扭平分量比(扭转振型分量与平动振型分量之比)小于0.15,扭转位移比(楼层最大弹性水平位移与该楼层两端弹性水平位移平均值之比)小于1.2,扭转剪力比(垂直于地震输入方向的构件扭转剪力与地震输入方向的构件剪力之比)小于0.2为控制指标来控制结构的扭转效应。     

基础隔震结构抗连续倒塌设计方法研究

在极端偶然荷载作用下,极有可能发生因局部构件失效而引起的整体结构破坏甚至倒塌,具有特殊构造形式的隔震结构则需要专门设计来应对此类风险。应用SeismoStruct软件建立基础隔震结构有限元模型,通过改变上部结构抗震构造,隔震层梁、板尺寸,以及隔震支座型号等关键参数,对比分析了相应剩余结构的抗连续倒塌性能,探讨了隔震结构关键参数对抗倒塌性能的影响以及隔震结构抗连续倒塌设计方法。结果表明:水平向减震系数可降低一度分档,同时又有抗连续倒塌设计需求的隔震结构,建议上部结构抗震构造措施保持不降低处理;改变隔震层梁、板的尺寸均能一定程度影响剩余结构响应,但隔震层梁尺寸变化所产生的影响更为显著;橡胶隔震支座型号的变化对隔震结构抗连续倒塌的影响极为有限。     

隔震支座拉压刚度比对高层隔震结构抗倾覆性能影响研究

本文针对某实际高层隔震结构,对比分析了考虑重力荷载与地震非线性组合与传统线性组合情况下,5种不同拉压刚度比对罕遇地震作用下支座最大拉应力、最大压应力和最大位移的影响,同时在考虑非线性组合的前提下,对比了不同结构高度下,不同支座拉压刚度比对三个抗倾覆性能指标的影响。分析结果表明:1相对于线性组合的分析方法,非线性组合下,支座拉压刚度比的变化对于三个抗倾覆性能指标影响不显著;2结构高度增加,拉压刚度比的变化对隔震层中受拉最不利位置支座的拉应力计算结果差异性影响降低;3非线性组合下,随着拉压刚度比的增加,受拉最不利支座的拉应力也相应增加,基于工程设计安全富余的考虑,建议在非线性组合时隔震支座拉压刚度比采用1/5进行设计。     

隔震层屈服系数对基础隔震结构性能的影响

为研究隔震层屈服系数对采用橡胶隔震支座的基础隔震多层结构水平向地震反应的影响,首先对单质点体系在不同屈服系数下的地震反应规律进行分析,包括按等效线性化反应谱法简化计算和按时程分析法计算。然后以一个多层隔震结构为例,研究多质点体系在不同屈服系数下的地震反应规律。同时,分析在不同支座压应力和地震输入强度下的相关性。分析结果表明:对应最小水平向减震系数,存在一个最优隔震层屈服系数区间,且隔震支座平均压应力越小,最优屈服系数越大;隔震层水平位移随隔震层屈服系数的增加而减小;隔震层和各楼层最小水平向减震系数对应的最优屈服系数不同;随着隔震层屈服系数的增加,上部各楼层的水平加速度也相应增加,表现为中间层增幅小、顶层和隔震层增幅大。水平地震输入峰值加速度越大,最小水平向减震系数对应的隔震层最优屈服系数越大,建议参考罕遇地震作用下的地震反应评估隔震装置的隔震效果。     

平凉市博物馆高层结构基础隔震设计与分析

介绍了平凉市博物馆多塔高层结构基础隔震分析的全过程。对隔震支座参数设置及选型原则、水平减震系数取值、隔震支墩设计内力提取、抗震性能评估等进行了详细说明。着重讨论了地震波选取、支座阻尼参数定义等问题。结合大震时结构楼层加速度反应,为馆内浮放文物的防滑移、防倾覆提供了防震保护建议。通过大震弹塑性分析验证结构的可靠性,为同类隔震结构设计提供参考。     

基础隔震结构性能设计思想浅谈

将基础隔震技术的优势与基于性能的抗震设计思想相结合,在国内外相关领域研究的基础上,通过基本理论分析和工程案例分析,探讨基础隔震结构基于性能的设计方法和性能评估方法,论证了基础隔震结构基于性能的设计方法的可行性和有效性。     

基础隔震结构受力性能研究

以中共海南省委党校新校区建设项目隔震层施工为背景,针对隔震层施工操作空间小、隔震结构施工及安装困难等问题,对非隔震与基础隔震混凝土试件受力性能进行研究,并研究转换梁翼缘尺寸对基础隔震混凝土试件的影响.研究结果表明,基础隔震混凝土试件较非隔震混凝土试件承载力低,但具有更好的延性和变形能力;在不影响转换梁承载力的情况下,可...     

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...     

基础隔震结构与层间隔震结构及工程应用

从结构动力学角度出发,对基础隔震体系及层间隔震体系两种隔震体系的减震机理、减震效果、应用范围等进行比较研究.     

橡胶隔震支座抗拉装置受力性能试验研究

针对高层隔震结构在高烈度区可能存在的橡胶支座受拉以及倾覆危险的问题,设计了一种抗拉装置,并对其工作性能进行了试验验证。原型带抗拉装置的支座与普通支座的低周反复加载试验对比表明：压剪状态下,装置对支座本体的剪切性能基本不产生影响;拉剪状态下,该装置能够发挥抗拉作用,保证支座水平向力学性能的发挥;极限拉伸状态下,装置能发挥限位作用,承受大部分拉力,从而减小支座本体拉应力。同时,对模型抗拉装置进行了拟静力试验,验证了模型抗拉装置不会对支座在压剪状态下的剪切性能产生影响,但能起到预期的减小支座的拉应力和限位作用。     

某多层框架结构基础隔震设计研究

借助SAP2000有限元分析软件,以某一实际多层框架工程结构为研究对象,利用减隔震技术,对该结构进行了橡胶支座隔震设计,使之抗震安全性得到了提高,且满足建筑结构抗震设计规范的要求,研究结果可为今后类似的工程结构基础隔震设计提供参考。     

带抗拉装置高层隔震结构振动台试验研究

西昌（9度区）某高层基础隔震结构,其上部为框架-核心筒结构,总高度为58.3m（不计入隔震层）,隔震层采用铅芯橡胶隔震支座。为研究该隔震结构的抗震性能及检验带抗拉装置隔震支座的有效性,进行了缩尺比为1/15模型的模拟地震振动台试验。结果表明,隔震层降低了上部结构的加速度反应,隔震层上加速度放大系数小于0.5,可满足抗震设防烈度降低一度的设计目标;隔震结构的位移集中在隔震层,上部结构的层间位移较小,层间位移角满足规范层间位移角限值要求;隔震层力-位移滞回曲线较为饱满,具有良好的耗能能力。罕遇地震作用下,支座出现拉应力,说明隔震结构在高烈度地震作用下存在倾覆的可能性。对角部隔震支座加装抗拉装置后,再次进行振动台试验,结果表明,抗拉装置不会对结构水平向动力特性及支座在正常受压状态下的竖向运动和水平向运动产生显著影响,通过对比证明了其在隔震支座受拉情况下提供的有效抗拉作用。     

基础隔震结构中上部结构与隔震层的刚度比限值研究

以控制结构变形为目标,将上部结构刚度与隔震层刚度的比值定义为隔震刚度比,作为反映上部结构与隔震层协同变形特点的指标。假定上部结构的地震作用沿高度为矩形分布,在一般结构单质点简化方法基础上提出一种隔震结构动力分析的等效简化方法。进一步分析双自由度等效模型的刚度影响和动力特性,以隔震刚度比的形式解释了结构位移需求、位移分配函数以及隔震刚度比对结构抗震性能的影响。基于抗震性能,推导出结构位移需求与周期关系式、临界隔震刚度比表达式、最大和最小隔震刚度比限值表达式。选取不同结构高度、地震烈度、阻尼条件等计算了上部形式为框架、框-剪、剪力墙结构的三类隔震结构在罕遇地震作用下的隔震刚度比限值。结果表明,一般隔震结构的隔震刚度比限值不宜小于4,低多层隔震结构主要由最小隔震刚度比控制,高层隔震结构在特定条件下需要满足最大隔震刚度比限值。计算结果整理成表格可供设计参考。     

橡胶支座基础隔震结构隔震层软限位加固方法研究

按现行建筑抗震规范建造的橡胶支座基础隔震结构遭遇远场大震或近断层脉冲型地震作用时,隔震层可能发生过大变形,造成隔震支座侧倾失稳。本文提出隔震层软限位加固方案,给出软限位加固主要参数预留距离、限位刚度、阻尼的设计与优化方法。取一栋橡胶支座基础隔震钢筋混凝土框架结构,以近断层地震动作用为例,对软限位加固参数的设计与优化进行了介绍。优化软限位加固设计参数,可获得隔震层限位与上部结构减震的良好效果。同时给出了两种适用的软限位加固装置。     

高层结构三维基础隔震抗倾覆试验研究

为拓宽基础隔震技术的应用范围,开发了一种三维隔震抗倾覆支座并对其进行了试验研究。介绍了该支座的设计制作,通过拟静力试验研究其水平向和竖向力学性能。将该支座安装在一高层钢框架模型结构底部,输入不同场地不同峰值加速度的地震动激励,进行了有无三维隔震抗倾覆支座的地震模拟振动台对比试验,测试了模型结构的动力特性、加速度和位移反应以及基底剪力反应等。试验及分析结果表明:该支座具有较好的稳定性和较强的可靠性,结构在8度罕遇烈度地震作用下仍然是安全的;支座对结构在所给4条不同场地地震动作用下的动力反应有着良好的控制效果,且受输入加速度峰值的影响小。     

高层隔震抗拉装置力学性能研究

通过数值模拟和试验验证研究装置结构、材料等对抗拉装置的拉伸性能、摩擦性能和疲劳性能的影响。结果表明,数值模拟与试验验证吻合较好,研发的抗拉装置具有稳定的结构、性能,设计拉伸荷载达到2000kN,极限荷载为2800kN,摩擦系数为0.063,30圈疲劳性能优异,安全系数达到1.4,性能满足设计要求,可应用于高层或超高层隔震建筑。     

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。     

高烈度区多层砌体结构基础隔震加固设计与研究

针对高烈度区低层砌体结构采用基础隔震技术加固设计进行了研究.采用《建筑抗震设计规范》附录L中的计算方法对砌体结构进行了基础隔震加固分析,对该结构行了叠层橡胶支座的布置与选型,研究了其隔震效果.结果表明,砌体结构采用基础隔震技术后能有效地降低上部结构的地震反应,大大提高了结构的安全性;多遇地震作用下,隔震结构水平向减震系...     

某隔震建筑隔震层结构性能现场试验方法

某隔震建筑的隔震层由橡胶支座、滑板支座及阻尼器组成。可根据阻尼器是否参与工作,将隔震层分为两种工作状态,分别进行现场试验研究。试验加载方式包括环境随机振动、水平反复加载及自由衰减振动。通过反力支座、推力换向装置、锁定及解锁装置的设计,以解决现场试验中,大吨位反复加载及初始位移突然释放等难点。