减少隔震建筑物隔震层相对位移的研究

以某实际的框架隔震建筑结构为工程背景,该工程在基础与主体结构之间使用了摩擦摆隔震支座,加入了隔震层后出现过大的位移,从而影响了隔震建筑物的使用。为解决隔震层在地震作用下出现过大位移的问题,考虑隔震层中按照一定的规律加入阻尼器,同时研究了阻尼器在地震作用下的减震率。在SAP2000有限元软件中建立该建筑物的有限元模型,在模型中并考虑阻尼器和摩擦摆隔震支座的加入,并对在隔震层中加入与未加阻尼器的地震响应做了系统的对比研究。研究结果表明,在建筑物的隔震层中加入阻尼器后能有效减少隔震建筑物在地震作用下的刚体位移,同时使隔震建筑物的适用性更强。     

减隔震建筑物动力特性对比研究

以某实际的框架建筑结构为工程背景,以该框架建筑结构为基础,分别设计成隔震建筑物和加阻尼器后的减震建筑物,对抗震建筑物、隔震建筑物以及加阻尼器后的减震建筑物进行动力特性研究。本文使用SAP2000有限元软件建立该实际工程的有限元分析模型,同时以建好的该实际工程的有限元模型为基础,分别建立加摩擦摆支座的隔震建筑物和在建筑物加阻尼器的减震建筑物的有限元分析模型,对三个模型的自振周期和振型图进行对比分析,研究自振周期和振型图的变化以及相应的规律。研究结果表明,从抗震结构到隔震结构自振周期变长,从减震结构到抗震结构自振周期变短,三个模型的振型图相近。     

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。     

多层建筑物的减震隔震地震响应对比研究

以某框架建筑结构为工程背景,以该框架结构为基础分别设计成隔震建筑物和加阻尼器后的减震建筑物,对一般建筑物、隔震建筑物以及加阻尼器后的减震建筑物的地震响应分别进行分析,对加速度时程、楼层平均位移峰值、层间变形峰值、建筑物基底剪力峰值进行对比研究。研究结果表明,对同一个分析模型,地震作用下建筑物加速度峰值中一般建筑物最大,其次是减震建筑物、隔震建筑物;对于建筑物的层间变形,由小到大分别是隔震建筑物、减震建筑物、一般建筑物;地震作用下建筑物的位移中,最大的是隔震建筑物,其次是一般建筑物,最小的是减震建筑物。     

双向地震作用下U形钢阻尼器力学性能研究

U形钢阻尼器与橡胶隔震垫安装在隔震层中能够有效减小上部结构地震响应。隔震层在多维地震作用下可产生双向变形,导致安装在隔震层中的U形钢阻尼器能同时承受纵向与横向的变形。为了研究U形钢阻尼器在同时承受双向变形时的力学性能,设计了5个试件,并进行了拟静力试验。试验加载沿实验体斜向45°方向进行。试验结果表明,阻尼器的长度及宽度对于其承受双向变形时的性能有较大影响,在循环荷载作用下耗能钢板表现出显著的几何非线性工作性质,产生不可恢复的平面外变形,在一定程度上导致其承载力下降。基于试验结果建立并校核了有限元分析模型,对阻尼器的几何参数进行了优化,有效控制了阻尼器的平面外变形,使其在工作过程中可以保持稳定的承载力。     

粘滞耗能基础隔震结构分析

运用有限元分析软件ANSYS建立了一个5层框架结构分析模型,对比分析了基础固定结构、基础隔震结构和粘滞耗能隔震结构地震反应。结果表明,基础隔震结构地震反应显著小于基础固定结构,在隔震层加设粘滞阻尼装置后,上部结构减震效果与未加设阻尼器隔震结构相近,但隔震层位移可显著减小。     

粘滞阻尼器连接的相邻隔震与非隔震建筑地震反应分析

针对隔震结构在地震作用下隔震层位移较大,可能会与相邻非隔震结构之间产生碰撞问题进行了分析,采用简化模型对隔震与相邻非隔震结构之间布置粘滞阻尼器的减震控制的工作机理进行了研究。建立了隔震与相邻非隔震结构之间布置粘滞阻尼器减震控制的数值仿真分析模型,研究了粘滞阻尼器的阻尼系数、布置位置以及隔震结构隔震层刚度对结构顶点位移的影响。结果表明:随着阻尼器阻尼系数和隔震结构隔震层刚度的增加,隔震结构顶层位移也随之增大,阻尼器布置位置越靠近隔震层,相邻非隔震结构顶层位移控制效果越明显。     

变性能黏滞阻尼器隔震结构体系抗风与隔震分析

高风压、高烈度地区的高层建筑隔震设计时存在隔震层抗风需求与减震效果难以协调的问题,且罕遇地震作用下隔震层位移过大需进行限制,为此,提出在隔震层中增设变性能黏滞阻尼器形成组合隔震体系,利用变性能黏滞阻尼器的分段式性能分别控制风、地震作用下结构响应。介绍了变性能黏滞阻尼器隔震体系的构造、作用机理、设计流程,并以某29层框剪结构为例进行了隔震设计分析。结果表明,变性能黏滞阻尼器隔震体系具有良好的耗能能力和隔震层限位效果,能够同时兼顾高层隔震结构抗风与减震需求,在高风压、高烈度地区的高层隔震建筑中有较好的工程应用价值。     

串联隔震结构震损倒塌动态模型分析

建立了叠层橡胶隔震垫与地下室悬臂RC柱组成的串联隔震结构的有限元分析模型,编写了利用MSC.MARC软件生死单元二次开发UACTIVE程序来模拟隔震垫的失效,并分析了远场多维地震激励下不同长细比悬臂柱柱顶加连梁对结构响应的影响,同时分析了设置阻尼器控制隔震层位移后的结构地震响应。分析表明:通过生死单元二次开发程序可以有效地模拟隔震垫破坏;实际工程中常规的长细比悬臂柱柱顶加连梁对串联隔震结构的响应影响微小;隔震层增设非线性阻尼器可以控制位移且不影响多遇地震下的隔震效果。     

大底盘双塔结构层间隔震底部阻尼减震的抗震性能研究

以某大底盘双塔框架为例,通过建立层间隔震与在此基础上底盘采用金属或粘弹性耗能原件的多种有限元模型,对改造后建筑物进行罕遇地震作用下的地震响应进行分析,并对比了各结构中层位移、剪力及顶层加速度的变化程度,得出对于大底盘结构下部宜采用粘弹性阻尼器的结论。