带水平向黏滞阻尼器的弹簧支座隔振结构抗震性能研究

针对弹簧隔振结构具有竖向隔震性能佳、水平减震性能不足的特点,提出一种带水平向黏滞阻尼器的弹簧支座隔振结构,将弹簧支座与黏滞阻尼器组合,既能满足竖向隔振需求,又能在水平向达到减震效果。以上音歌剧院为工程背景,主要研究带水平向黏滞阻尼器的弹簧支座隔振结构的抗震性能。首先通过弹簧支座方案与无隔振方案的对比,得到弹簧支座隔振结构竖向隔振效果显著、水平隔震效果不佳的结论;提出"弹簧隔振支座+黏滞阻尼器"的组合隔振方案,通过详细的方案对比证明组合隔振结构在受力和变形控制上的优越性;对整体结构进行罕遇地震下抗震性能分析,结果表明隔振弹簧可正常工作,黏滞阻尼器发挥良好耗能作用,整体结构处于较优的性能状态。     

多线性竖向复合隔振结构性能研究

提出一种基于大承载钢弹簧支座的多线性竖向复合隔振支座,给出了多线性竖向复合隔振支座的本构关系及构造,分析了多线性竖向复合隔振支座不同变形阶段的工作原理.结合实际工程案例,通过拟静力加载试验及有限元模拟,研究了钢弹簧支座的力学性能,提出了较大振动(如地震)下的变形控制指标,对多线性竖向复合隔振结构,进行了轨道交通振动输入下的结构动力响应分析.结果 表明,多线性竖向复合隔振支座的竖向变形不超过35mm,耦合水平变形不超过15mm,钢弹簧隔振支座可基本保持弹性,当采取水平变形控制措施时,竖向变形限值可适当放松;结构采用多线性竖向复合隔振,通过合理构造实现多阶段刚度控制,满足结构抗震设防需求的同时,可以有效降低轨道交通导致的结构振动.     

铅芯橡胶隔震支座与黏滞阻尼器在某高位连体结构中的应用研究

一项目两栋塔楼通过高位钢连廊连接为双塔连体结构,该项目采用了铅芯橡胶隔震支座与黏滞阻尼器的柔性支座连接方案。详细介绍了柔性支座连接方案的设计要点,并建立了考虑钢连廊与塔楼相互作用的高位连体结构整体计算模型。采用YJK软件对高位连体结构进行了风荷载和小震作用下的计算分析,并采用SAUSAGE分析软件进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,分析了铅芯橡胶隔震支座和黏滞阻尼器的非线性地震响应。分析结果表明,在风荷载和小震作用下,铅芯橡胶隔震支座均处于弹性工作状态;在罕遇地震作用下,铅芯橡胶隔震支座产生屈服变形并耗能,最大剪切变形值在规范允许范围内,黏滞阻尼器滞回曲线饱满,出力明显;此外柔性支座连接方案减弱了高位钢连廊对主体结构的影响,按各塔楼进行独立设计并局部采取加强措施能够满足实际工程要求,而且能够降低主体结构设计难度。     

某多塔连体高层结构抗震性能化分析

某多塔连体高层建筑由3栋高度不同的高层建筑和高位钢结构连接体组成,连接体与主体结构之间设置摩擦摆隔震支座,支座位移较大的位置设置黏滞阻尼器。对整体结构进行了考虑支座非线性的整体建模分析,并与单塔独立模型的模拟结果进行对比。结果表明：设计所选用的弱连接有效减小了连接体对主体结构的影响,设置摩擦摆隔震支座和黏滞阻尼器减小了各塔楼的地震响应。最后,对整体结构进行了动力弹塑性时程分析,研究了结构的位移和层剪力、摩擦摆隔震支座和阻尼器的响应以及构件的损伤变化过程。结果表明：整体结构、摩擦摆隔震支座和黏滞阻尼器、结构构件均满足预定的抗震性能设计目标,该多塔结构在罕遇地震作用下的弹塑性反应及破坏机制,符合结构工程抗震概念设计的要求。     

中洲中心二期结构抗震性能分析

中洲中心二期工程结构由相距120m的2个高86.5m的主塔楼和上下2个连廊组成,高空连廊跨度为120m,低空连廊跨度为90m。主塔楼采用带粘滞阻尼器的钢筋混凝土框架剪力墙结构,高空连廊采用带粘滞阻尼器的钢桁架结构,低空连廊采用纯钢桁架结构。该结构体形特殊、存在大跨度连体、刚度不连续等多项超限,结构的地震响应复杂。在小震和中震弹性分析基础上,采用基于纤维模型理论的PERFORM-3D软件对塔楼结构进行静力弹塑性分析,对整体结构进行大震作用下弹塑性时程分析。并参考美国基于性能抗震规程ASCE-41制定构件变形性能指标,对构件的变形响应进行评估。小震和中震作用下的结构弹性分析表明,结构与构件均满足我国现行抗震规范要求。静力弹塑性分析结果与整体结构大震弹性算得的基底剪力作对比,结果表明塔楼结构具有很好的抗侧性能。弹性分析以及弹塑性分析的计算结果对比表明分析结果合理,设置了粘滞阻尼器以后,构件非线性损伤减小,整体结构及构件满足既定的变形性能目标,     

海门文化中心剧院大跨度连体结构弱连接支座选型分析北大核心

海门文化中心剧院由三栋塔楼连接而成,塔楼之间通过弱连接体连接,连接体最大跨度达80m。通过动力微分方程的定性推导明确连体结构分析的重点为弱连接连体结构支座的水平刚度。对整体结构进行了多遇地震作用下的弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对比不同弱连接支座对结构的变形、内力以及塔楼动力特性的影响,得出铅芯橡胶支座最为合理。分析结果表明,连体结构通过铅芯橡胶支座连接时能够发挥弱连接作用,减小连接体对塔楼的不利影响,同时能满足支座的变形要求。     

铁路桥梁新型钢阻尼支座滞回性能研究

根据支座功能分离概念和阻尼器串联方式,将支座滑动效应和减震榫塑性耗能两种优良的桥梁减、隔震措施有效地结合,提出一种应用于铁路桥梁的新型钢阻尼支座。这种支座由滑动支座和减震榫共同组成,其中滑动支座承担上部结构的竖向荷载,在地震作用下滑动支座仅进行整体滑动,不会发生变形,从而保护支座在震后的正常使用,地震水平力完全由减震榫承担;并且根据减震榫屈服后出现的应变强化效应,其能够有效地减小支座滑动所带来的较大的墩梁相对位移,从而防止落梁和碰撞的危害。根据等强度理论推导了钢阻尼支座中减震榫的设计方法;通过对钢阻尼支座拟静力试验结果的分析,发现钢阻尼支座具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力,能够有效地减小桥梁地震响应。     

组合隔振(震)砌体结构模型振动台竖向隔振研究北大核心CSCD

采用橡胶支座做基础隔震的结构隔离水平地震作用的效果已被众多试验和实际工程所证实,然而能否通过适当的组合和设计使橡胶支座基础隔震结构在隔离水平地震作用的同时,能够隔离地铁引起的建筑结构竖向振动具有重要的研究价值。某6层砌体结构拟采用橡胶支座与叠层橡胶滑板支座并联组合作为隔振(震)层来隔离地铁引起的竖向振动。为了检验该组合隔振(震)系统的竖向隔振性能,对此6层砌体结构的模型进行了振动台试验,测试了模型的自振频率,检验了模型竖向隔振能力。结果表明,这种组合隔振(震)系统能够有效地隔离地铁引起的结构振动,可以在有类似要求的工程中推广使用。     

抗震建筑隔振支座的结构设计分析

建筑物受到的最为严重的自然灾害之一就是地震。地震易造成建筑物坍塌,从而带来较大的经济损失甚至造成人员伤亡,所以人们对建筑的抗震性能有着较高的要求。隔振支座是建筑抗震结构设计中最为重要的部分之一,其性能直接影响着整个建筑的抗震性。本文概述了抗震建筑的内涵以及隔振支座的应用,并以某建筑为例分析抗震建筑隔振支座结构优化设计方面的内容,希望能够给相关从业工作者提供一定的借鉴。     

基础隔震钢桁架结构的地震响应分析

采用铅芯橡胶支座建立了钢桁架结构基础隔震的有限元动力分析模型,计算了有隔震和无隔震钢桁架结构的自振周期,对地震激励下有隔震和无隔震钢桁架结构进行了地震响应的时程分析,并进一步进行了地震响应的能量分析.分析结果表明:采用基础隔震技术后,钢桁架结构通过延长自身的自振周期避开了地震的卓越周期,同时依靠隔震支座的变形耗能,有效地减少了输入到结构中的地震能量,这就降低了上部结构的地震响应,使大部分构件处于弹性工作阶段,从而达到保护主体结构的目的.     

高烈度区项目隔震层中黏滞阻尼器的设计与应用

介绍了高烈度区项目隔震层中黏滞阻尼器及隔震橡胶支座的组合设计思路,通过调节黏滞阻尼器及隔震支座力学参数的选取,以某9度区高层剪力墙结构为例,对主体结构进行了敏感度分析计算。研究结果表明：高烈度区项目在隔震层中增设黏滞阻尼器,可以在一定程度上降低罕遇地震下隔震支座的拉应力,同时减小隔震支座位移量,提高结构的抗震性能,为高烈度区高层剪力墙结构提供经济可行的隔震设计方案。     

霍尔果斯文体中心复杂连体网架计算分析

霍尔果斯文体中心文化馆屋盖采用钢网架结构,网架右侧为大悬挑结构,左侧为复杂的扭转体型网架并支撑在科技馆混凝土边柱及边梁上,形成复杂的连体网架。采用有限元分析软件建立整体模型及独立的网架模型进行对比计算,分析了两种模型的动力性能;采用时程分析法对比两种模型在地震作用下支座位移的差异;最后进行了整体模型罕遇地震下弹塑性时程分析。得到整体模型的振动周期较长且支座位移较大,确定了罕遇地震下支座处的位移量,并用于指导滑动支座的设计。     

消能摇摆钢框架结构抗震性能的影响因素与设计方法

消能摇摆钢框架结构包含主体钢框架结构、摇摆结构和耗能阻尼器三部分。刚度较大的摇摆结构可以使主体钢框架在地震作用下发生均匀的层间变形,抑制薄弱层产生。布设于摇摆结构底部的阻尼器,能够耗散地震动能量,减小整体结构的地震反应,提高结构的抗震性能。文中对消能摇摆钢框架结构抗震性能的影响因素进行参数分析,并基于我国建筑抗震设计规范的原则提出了抗震设计方法。根据消能摇摆钢框架结构的受力机理,提出简化分析模型,通过弹塑性地震反应分析,验证简化模型的有效性。基于简化分析模型对无量纲参数进行参数分析,根据各参数的影响规律得到无量纲参数的建议范围。结合我国“三阶段”抗震设防要求,提出消能摇摆钢框架结构的设计方法,并结合算例进行验证。研究表明,消能摇摆钢框架结构抗震性能良好,设计合理的摇摆结构与阻尼器能够抑制钢框架的薄弱层、减小结构的地震反应。     

弹簧隔振层在民用工程整体隔振中的减振分析

某民用建筑紧邻运营地铁线路,为减轻地铁经过时地铁振动对该建筑的影响,通过有限元数值模型计算,确定采用弹簧隔振器进行整体隔振。结合工程实测数据,详细分析弹簧隔振层在地铁通过时的减振情况。实测结果表明,弹簧隔振器能有效减小地铁振动的传递,达到了预期减振效果。     

大跨度系杆拱桥合理抗震体系研究北大核心

以某下承式系杆拱桥为工程实例,分别对系杆拱桥纵、横向采用不同支承体系下的地震响应进行了研究,在此基础上推荐了合理抗震体系,分析结果表明:对于三跨系杆拱桥,采用两个固定墩未必能够起到有效分担纵向水平地震力的作用;与常规纵向约束布置体系相比,主墩采用弹性拉索支座具有有效的减隔震效果,拉索支座自由行程及弹性索刚度为设计关键。各桥墩横桥向采用滑动支座的情况下,主墩、主梁之间采用X形板弹塑性挡块,可以在控制结构横向地震位移的同时,显著减小桥墩地震力,从而提高结构整体的横向抗震性能。     

数字福建云计算中心工程基础隔震设计分析

针对数字福建云计算中心(社会和企业云)工程,进行基础隔震设计与分析。根据结构隔震控制理论,采用非线性分析方法。首先基于ETABS软件建立三维模型,输入7条地震波进行弹性动力时程分析,对比隔震前后结构的动力响应,合理布置隔震支座及粘滞阻尼器。同时对模型进行罕遇地震下弹塑性验算,对结构的变形、能量等方面进行详细分析。结果表明,通过合理的基础隔震设计,能够显著减小上部结构的地震作用,增加结构延性,极大提高结构的抗震性能。     

近断层地震作用下基础隔震层弹簧限位振动台试验研究

近断层脉冲型地震作用下基础隔震结构隔震层会产生过大变形,导致隔震支座侧倾失稳,隔震体系破坏.本文设计制作了一个3层基础隔震钢框架试验模型与三类钢弹簧软碰撞限位器,进行了近断层脉冲型地震作用下基础隔震层软碰撞限位振动台模型试验.试验表明,弹簧限位器具有很好的弹性性能,近断层地震作用下基础隔震层软限位可有效控制隔震层变形,隔震结构体系减震效果良好.     

U型钢棒-滚动隔震支座的设计与数值分析

提出U型钢棒-滚动隔震支座。在滚动隔震支座四周增设U型钢棒阻尼器,以此增强滚动隔震支座的限位、复位能力,整体优化滚动隔震支座的隔震效果。首先,分析研究U型钢数量和宽度的变化对新型支座刚度的影响。然后,结合工程实例设计支座,使用ANSYS模拟分析,结果表明,新型支座更大程度的降低了地震作用下上部结构的位移和加速度,验证了该支座在地震作用下具有可靠的隔震功能。     

高层非对称连体结构屈曲约束构件耗能减震分析

对于高层非对称连体结构,考虑到强连体、弱连体的利弊及在端支座设置阻尼器减震结构的弊端,提出一种带耗能机制的新型连体结构。该新型连体结构在连体中部采用水平及斜向耗能构件代替弦杆及腹杆;针对此连体结构,给出了地震作用下各构件的抗震性能目标;对算例进行了多遇地震弹性及罕遇地震弹塑性计算,结果表明,此新型连体结构的设计可减弱主体结构在罕遇地震作用下的破坏,整体结构能达到预期的抗震性能设计目标。同时也指出此新型连体结构设计时需要注意的部分问题。     

地铁邻近建筑的厚层橡胶支座基础隔振试验研究

设计两种不同层厚的叠层钢板橡胶支座,对其竖向刚度进行测试,检验了支座设计方法的可行性。在上海市某地铁车站附近修建两层砌体结构足尺试验模型,通过改变厚层橡胶支座的类型及布置方式形成4种现场试验工况,检验了基础隔振措施对提高地铁邻近建筑室内舒适度的有效性。试验结果表明:基础隔振措施可使楼板的Z振级减小约19 d B,且隔振频率越低时,舒适度提高效果越明显;合理控制竖向隔振频率与楼板第1阶自振频率的比例关系,是设计基础隔振结构的关键,比例越小时隔振效果越明显;基础隔振虽能明显减小楼板的竖向高频振动,但也同时放大了整体结构的竖向低频振动,舒适度由低频振动控制;基础隔振会使基础部位的峰值速度出现增大现象,但对现代建筑结构的安全性不会构成明显影响。