某钢筋混凝土剪力墙结构隔震设计及耗能分析

本文详细介绍了某钢筋混凝土剪力墙结构的隔震设计过程及耗能情况。该结构隔震层设置于地下室顶板与首层之间,共布置了18个天然橡胶隔震支座和40个铅芯橡胶隔震支座;采用ETABS有限元软件建立非隔震结构与隔震结构两个计算模型,分析比较了结构隔震前后的动力特性和隔震效果,并对隔震结构进行了罕遇地震作用验算和抗风承载力验算,最后分析了隔震结构罕遇地震下结构耗能与加速度响应。分析结果表明,结构隔震层能够很好吸收地震能量,大大减小地震输入能量往上部传递,显著降低了上部结构的地震作用和加速度响应,从而大幅度提高了结构的安全性和舒适性。     

某框架综合楼隔震设计与分析

某钢筋混凝土框架综合楼,位于8度(0.3g)地区,采用橡胶支座基础隔震。风荷载作用下验算表明,隔震层具有足够的初始刚度,能够保证隔震结构在风荷载作用下的稳定性。设防地震与罕遇地震作用地震响应分析表明,设防地震作用下减震效果明显,罕遇地震作用下隔震层位移和支座拉力均能满足规范限值要求。综合考虑地震后建筑物损伤修复的费用,隔震方案具有长远的经济效益。     

某8度区近断层甲类建筑基础隔震分析与设计北大核心CSCD

以8度区西安市疾病预防控制中心病毒实验楼为研究对象,分析了近断层地震动特性及其对隔震结构的不利影响,确定了甲类建筑基础隔震设计所需的地震动参数和抗震性能目标。对比了橡胶隔震支座、橡胶隔震支座+黏滞阻尼器、橡胶隔震支座+黏滞阻尼器+滑板隔震支座三种隔震层设计方案,研究了黏滞阻尼器和滑板隔震支座对隔震层的影响。表明黏滞阻尼器能够有效控制隔震层在大震作用下的位移。根据分析结果选择橡胶隔震支座+黏滞阻尼器+滑板隔震支座的隔震方案。上部结构分别采用直接分析法和传统水平向减震系数法相融合的设计方法进行设计,通过楼层剪力对比验证该方法的合理性。采用PERFORM 3D软件对隔震结构进行了大震作用下的抗震性能评估,结果表明结构完全满足罕遇地震可修、极罕遇地震不倒的性能目标。     

软土地基结构隔震方案及其工程应用

依据我国建筑抗震设计规范反应谱曲线,分析了隔震周期、隔震结构水平向减震系数和隔震层水平位移之间的关系,结果表明在软土地基上采用传统隔震技术很难控制罕遇地震作用下隔震层的较大水平变位。若隔震层水平变位的控制不当,罕遇地震作用下很容易导致隔震支座的失稳或强度破坏。针对这一问题,提出了包括铅芯橡胶支座隔震方案,铅芯橡胶支座、叠层橡胶支座和黏滞阻尼器组合隔震方案,以及滑板支座、普通橡胶支座和黏滞阻尼器组合隔震方案的三种不同隔震方案来解决软土场地上隔震效果和隔震层水平位移限值的问题,并且依据隔震方案提供不同大小的阻尼比来满足不同层次的隔震需求。最后结合隔震工程实例分析验证了软土地基隔震方案的可行性。     

叠层厚橡胶支座力学性能及其震振双控性能分析

为实现地铁上盖建筑的震振双控效果,可将叠层厚橡胶支座用于该类结构体系转换层。与普通橡胶支座相比,叠层厚橡胶支座的单层橡胶厚度较大,既可用于水平隔震,又可减小上部结构的竖向振动。为准确评估其在地铁上盖建筑中的效果,设计了第一形状系数为6.82的叠层厚橡胶支座,并对足尺支座开展竖向压缩、水平剪切、竖向拉伸和高面压稳定性能试验。探究了竖向压应力、剪应变和加载频率等对支座力学性能的影响规律,得到了设计阶段叠层厚橡胶支座竖向压缩刚度、水平等效刚度、等效阻尼比和拉应力值等性能指标。基于试验力学性能指标,建立了固接模型、普通橡胶支座和叠层厚橡胶支座的地铁上盖结构模型,分别以选取的地震波和实测三向地铁振动为激励,通过时程响应分析,验证了叠层厚橡胶支座的震振双控效果,为地铁上盖建筑的震振双控提供技术方案。     

海口美兰国际机场T2航站楼跨层隔震设计研究

海口美兰国际机场T2航站楼场地设防烈度为8度(0.30g),属于高烈度区,同时建筑功能决定其属于人流密集的大型公共建筑,抗震设防类别为重点设防类。项目首次采用跨层设置隔震层的隔震方案,隔震层采用普通橡胶支座、铅芯橡胶支座及弹性滑板支座组合,通过隔震相关的计算分析及验算,设防地震作用时隔震后上部结构楼层剪力及楼层加速度降低至非隔震时的35%以下,达到隔震层上部的混凝土框架及屋盖钢结构支承结构满足降低设防烈度一度设计的相关要求。同时对跨层位置的竖向构件进行罕遇地震的变形及承载力验算,确保竖向构件满足抗剪弹性、抗弯不屈服的承载力要求,确保跨层隔震的隔震效果及相关构件的性能满足设计预期。     

云南省应急救援中心办公楼隔震设计

云南省应急救援中心办公楼采用有铅芯橡胶支座和叠层橡胶支座进行基础隔震。上部结构存在平面和竖向4项一般规则性超限。办公楼隔震层采用ETABS软件进行分析设计,验算了在罕遇地震作用下隔震支座位移及支座相连支墩受力;上部结构在多遇地震下的反应经过SAn～E软件和ETABS软件以及MIDAS Building软件进行复核,内力和变形基本一致,结构抗震性能良好,能满足现行相关设计规范要求：同时,关键构件满足抗震性能目标设计。     

某高烈度区隔震结构设计与分析

运用ETABS软件对某高烈度区的结构进行了隔震计算,通过设防地震和罕遇地震的时程分析,确定了隔震垫的布置形式、水平向减震系数。对隔震支座在罕遇地震下的应力及位移验算、整体结构的抗风验算表明本项目隔震设计达到了较好的隔震效果,隔震层的设置也为结构增加了较大的安全储备。通过计算可以看出:(1)根据隔震后结构的前几阶阵型周期的增大情况,可以初步判断隔震支座是否合理。(2)四周框架柱尽量选用铅芯橡胶支座,以降低体型的扭转效应,减小上部结构的地震响应,同时满足抗风的要求。(3)罕遇地震下验算隔震支座的竖向拉应力和位移时,按三向地震输入,拉应力和位移较按两向地震输入大,更为不利。     

宁波杨柳郡幼儿园结构设计方案探讨

在新建结构的底部设置隔震支座的方式以减小对下部结构的影响,并通过采用Midas Gen软件对既有地铁上盖平台结构,传统抗震设计续建方案结构和减隔震措施续建方案结构进行在多遇、设防、罕遇地震作用下的楼层剪力、层间位移角、结构塑性铰开展情况进行分析对比,验证了减隔震技术用于解决减少或避免续建工程中对已有结构的加固困难的问题...     

浅谈隔震支座方案设计及工程应用

以橡胶隔震支座为例,结合某藏书库项目,根据建筑结构的功能、隔震结构的性能和隔震支座的性能确定隔震方案。该藏书库为混凝土框架结构,隔震方案为基础隔震。采用ETABS软件对结构在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下的响应进行分析。分析结果表明:1)介绍的隔震设计方法是合理的;2)该隔震方案满足降一度设计的要求;3)隔震支座在重力荷载代表值作用下的压应力,在罕遇地震作用下的变形和拉、压应力均满足规范的限值;4)隔震结构的抗风承载力满足规范要求。     

模块化钢框架变摩擦摆隔震结构抗震性能研究

模块化建筑具有整体装配率高,施工绿色环保、高效等优点,然而其抗震性能相对较差,震后修复成本高。将隔震技术应用到模块化建筑中,可在不改动上部结构的前提下,改善其整体抗震能力。相比传统橡胶隔震技术,摩擦摆隔震技术具有承载力大、工业化程度高、湿作业少等优势。为此,研发了一种自适应变摩擦摆隔震支座,分析了该支座力学特性,确定其有限元模拟方法。对变摩擦摆隔震支座进行不同工况下剪切性能试验,试验和有限元模拟结果相对误差均在10%以内,验证了有限元模拟方法的正确性。基于GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》提出模块化钢框架变摩擦摆隔震结构一体化直接设计方法,以实际工程为背景,设计模块化钢框架摩擦摆和变摩擦摆隔震结构,并对非隔震结构和隔震结构的抗震性能进行对比分析。研究表明：相比摩擦摆隔震支座,所提出变摩擦方式可实现支座等效刚度增加11%左右,等效阻尼比增加18%左右;相比摩擦摆支座隔震结构,变摩擦摆支座隔震结构的楼板加速度、层间位移角、层间剪力和上部结构损伤程度略有增加,但隔震层位移明显减小,且这种特性随地震动强度的增加而愈明显,体现了变摩擦摆支座的自适应性。     

组合隔震技术在高烈度区复杂高层结构中的应用研究

为探讨近断层的复杂高层建筑结构的隔震设计要点,结合某高层医院建筑结构设计实例,研究9度设防强地震输入、体型特别不规则和高预期抗震性能目标条件下采用隔震技术的适应性及对应措施,提出发挥不同隔震器件和减震装置性能特点的组合隔震技术方法。结果表明,组合隔震可减小隔震橡胶支座面压和水平变形,减少塔楼偏置引起的结构扭转效应、竖向高位收进引起的高振型效应,结构构件损伤程度和范围大幅降低,屈服耗能机制更为合理,有效提升了建筑结构的抗震能力。分析比较近场速度脉冲型地震波与考虑1.5近场增大系数的常规地震波作用下复杂高层隔震结构的地震响应差别,结果表明,在速度脉冲型地震波作用下的隔震层位移、上部结构层间位移角及层剪力均大于考虑1.5近场增大系数的常规地震波,采用1.5近场增大系数不能包络近场地震效应,隔震设计时应慎重考虑。     

Application research of combined isolation technology in complex high-rise building in high seismic intensity region

为探讨近断层的复杂高层建筑结构的隔震设计要点，结合某高层医院建筑结构设计实例，研究9度设防强地震输入、体型特别不规则和高预期抗震性能目标条件下采用隔震技术的适应性及对应措施，提出发挥不同隔震器件和减震装置性能特点的组合隔震技术方法。结果表明，组合隔震可减小隔震橡胶支座面压和水平变形，减少塔楼偏置引起的结构扭转效应、竖向高位收进引起的高振型效应，结构构件损伤程度和范围大幅降低，屈服耗能机制更为合理，有效提升了建筑结构的抗震能力。分析比较近场速度脉冲型地震波与考虑1.5近场增大系数的常规地震波作用下复杂高层隔震结构的地震响应差别，结果表明，在速度脉冲型地震波作用下的隔震层位移、上部结构层间位移角及层剪力均大于考虑1.5近场增大系数的常规地震波，采用1.5近场增大系数不能包络近场地震效应，隔震设计时应慎重考虑。     

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。     

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。     

橡胶隔震支座温度相关性的研究进展

随着隔震技术的发展，橡胶支座隔震体系的应用环境日趋复杂，温度对隔震体系性能的影响逐渐成为工程界和学术界关注的重点。通过对比多种常用的可以考虑复杂因素的支座力学模型，发现其均不能模拟温度因素的影响。整理了橡胶及橡胶隔震支座温度相关性的研究，总结指出温度对橡胶隔震支座性能的影响主要包括低温瞬时硬化、低温结晶硬化及滞回生热等。梳理了现有考虑温度相关性的支座理论模型，发现国外学者侧重于计算铅芯自热的影响，国内学者则采用温度影响系数来修正支座的力学参数，但其均需要支座试验校正，具有较大的局限性。国内隔震设计规范中尚无关于温度效应的规定，且文献调研发现隔震结构分析中考虑温度相关性的研究甚少，需深入研究以建立关于支座温度效应的完整理论体系和规范指南。     

山地掉层框架隔震结构振动台试验研究

在山地掉层结构的上、下接地层设置橡胶隔震支座,形成山地掉层隔震结构。为研究山地掉层隔震结构的抗震性能,对某8度抗震设防区掉2层1跨的7层钢筋混凝土框架结构以相似关系1∶10制作了振动台试验模型,通过在试验模型底部安装和拆卸橡胶支座的方法分别进行了掉层隔震与非隔震结构模型的振动台试验,对比分析了山地掉层隔震与非隔震结构模型宏观试验现象、频率变化、楼层加速度、楼层位移以及混凝土应变的区别。结果表明：与山地掉层非隔震结构相比,山地掉层隔震结构的扭转效应减小,地震响应得到有效控制,其抗震性能明显高于非隔震结构,且安全储备高;将隔震技术应用于山地掉层结构中是可行的。     

低矮砌体结构隔震与非隔震振动台对比试验研究

摘要： 为将橡胶支座隔震技术应用到在我国村镇低矮砌体结构房屋,在室内地坪以上设置隔震层,设计和制作了隔震与非隔震结构模型试件,对其进行振动台对比试验。模型选取未设置构造柱圈梁的两层砖砌体结构,采用1/2的缩尺比例制作。通过对隔震和非隔震结构模型的动力特性、加速度反应、层间位移反应、层间剪力和结构剪重比进行对比分析,研究了低矮砌体结构隔震技术的减震效果,验证了相应构造措施的适用性。振动台试验表明：隔震结构模型在峰值加速度800gal（相当于10度设防）的地震波激励下,没有开裂和破坏,支座复位情况良好;设置隔震层可有效降低结构的自振频率,对加速度、层间位移、基底剪力的减震效果明显,在输入峰值加速度400gal的地震波时,顶层加速度减震率达67%,层间位移减小率为34%,基底剪力减震率达68%;随着地震动强度的增加,隔震结构的减震效果呈增加趋势。研究结果为低矮砌体结构民居隔震技术的应用和相关标准的编制提供参考。     

橡胶垫隔震框架结构减震试验研究

本文分析了橡胶隔震垫力学性能试验结果,以及橡胶垫隔震框架结构模型的模拟地震振动台试验结果。说明橡胶隔震垫适合多层房屋基础隔震的要求,框架模型加入橡胶隔震垫后减震效果明显。