地铁上盖多塔楼隔震与减振设计研究

考虑到转换层刚度突变对结构地震响应的不利影响以及地铁振动带来的舒适度问题,采用厚肉橡胶支座对上海莘庄地铁上盖多塔结构进行了层间隔震设计研究。采用时程分析方法,分别对采用刚性转换层结构方案和隔震层转换方案进行了计算。通过设防地震作用下刚性方案和隔震方案的结构响应对比,验证了隔震效果。通过罕遇地震作用下隔震层转换方案支座最大位移和拉应力验算,验证了隔震结构在罕遇地震作用下的安全性能。并根据相关规定,验算了结构抗风和微振动的性能。计算结果表明,经过合理的设计,采用厚肉橡胶支座的隔震既能达到普通橡胶支座隔震相同的效果,又没有结构的倾覆摇摆问题,为上盖塔楼结构的抗震与减振设计提供了一种新思路。     

隔震技术在既有砌体结构加固中的应用研究

隔震技术可以有效减少输入上部结构的地震力,适用于既有砌体结构的抗震加固。在设计时,首先应根据砌体结构的实际状况,确定隔震目标,选定隔震支座,然后计算出水平向减震系数,对上部结构采用折减后的地震力进行抗震验算,对隔震层按罕遇地震进行承载力计算,下部结构按设防地震进行承载力验算,并按罕遇地震进行抗剪承载力及层间位移角验算。增加隔震层改变了原有砌体结构下部墙体的传力方式,应对隔震层顶面托梁及下部基础进行加固设计。对于无地下室的砌体结构,尚应在正负零增加钢筋混凝土楼盖。在隔震加固施工过程中,应进行施工过程验算,确保竖向力由原墙体传递至隔震垫的过程安全可靠。隔震沟宽度应大于罕遇地震作用下结构最大水平变形的1.2倍,且≥200mm。隔震主体施工完成后,应对周边附属设施及管线做相应柔性连接处理。     

商贸建筑框架结构隔震分析与设计

在对某商贸城综合楼进行隔震设计前,利用ETABS软件对比分析了隔震结构与非隔震结构的地震响应,验证了隔震支座位移、拉压应力等性能指标,分析了其隔震效果。分析结果表明:隔震结构较非隔震结构的自振周期增大了2.42倍,结构周期得到了有效延长,有助于减小上部结构的地震响应;隔震结构满足规范"前二阶振型以平动为主,第三阶振型以扭转为主"的抗扭设计要求;水平向减震系数β小于0.26,隔震后结构地震影响系数最大值为0.073,上部结构抗震构造措施可按降1度进行设计;隔震支座在重力荷载代表值作用下的压应力,罕遇地震作用下的支座拉应力及其水平位移验算均满足规范要求;隔震缝宜大于194.52 mm,该工程隔震缝宽度建议取250 mm。     

隔震结构高宽比及支座竖向力分析

采用基于一阶振型的简化设计方法,推导出竖向地震、水平地震、重力荷载下支座竖向力计算公式,得出边支座拉应力和压应力的控制荷载组合,并讨论了支座竖向力、结构周期、场地类别、设防烈度、支座布置对隔震结构高宽比限值的影响。结果表明：(1)减少宽度方向的支座排数,可以降低罕遇地震下隔震结构支座拉应力;(2)重力荷载下支座压应力小于某界限点压应力时,高宽比限值由罕遇地震下拉应力控制;大于界限点压应力时,高宽比限值由罕遇地震下压应力控制,该界限点与特征周期以及上部结构特性相关;(3)隔震结构周期变长,高宽比限值会相应提高,合理选择隔震层刚度,可以将隔震技术用于高宽比较大的建筑。     

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。     

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。     

某高烈度地区建筑隔震设计

本文介绍了某高烈度地区建筑的隔震设计,对隔震建筑在体系选择、支座设计、减震系数、抗风验算及罕遇地震作用下结构倾覆验算等方面进行了介绍。     

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。     

框剪结构的隔震设计探讨

以山西省太原市某中学改扩建项目为例,从楼层剪力比及水平地震影响系数计算,罕遇地震下支座分析、隔震橡胶支座水平位移限值验算等方面,对隔震结构进行了分析,并对隔震设计中的难点进行了探讨,从而提高建筑的抗震性能。     

某砖混结构隔震设计研究与有限元分析

通过对某砖混结构进行建筑隔震设计,利用有限元软件ETABS建立了三维计算模型,研究并分析该砖混结构在设防地震作用下隔震前后结构的周期和隔震与非隔震层间剪力比,以及在罕遇地震作用下隔震层的最大水平位移。计算结果表明:砖混结构在设防地震(中震)作用下,采用隔震技术后,结构的周期明显延长,且满足相关规定要求,隔震结构层剪力与非隔震结构层剪力相比满足计算要求;结构在罕遇地震下,隔震层最大位移满足支座最大容许位移的要求。     

高烈度区高层剪力墙结构隔震设计研究

对罕遇地震作用下加速度幅值为0.765g的某钢筋混凝土剪力墙结构橡胶支座隔震设计进行了研究。该结构高度为77.9m,高宽比为3.14,抗震设防烈度为8度(0.30g),近场影响系数取1.5,未采取措施时隔震支座同时受拉百分比达到43%。将设置初始间隙的可提离装置设置在周边隔震支座处,用于解决罕遇地震作用下隔震支座拉应力过大问题。分析结果表明,中震作用下结构层间剪力和倾覆弯矩减震系数最大值为0.38,罕遇地震作用下隔震支座的极小面压为0.09MPa,绝大部分支座无拉应力,隔震支座极大面压、水平矢量变形和结构抗倾覆安全系数均能够满足规范要求,结构能够满足"大震不倒"的抗震设防目标。     

某教学楼底层柱顶隔震结构设计与分析

为了研究采用底层柱顶隔震技术的框架结构的抗震性能,采用ETABS软件对某小学教学楼进行建模和动力时程分析,结果表明:相对于非隔震结构,在设防烈度7度(0. 15g)作用下,结构自振周期延长了2. 75倍,上部结构剪力减少到55%以上,在罕遇地震作用下,隔震层最大水平位移仅为位移限值的54. 6%,隔震支座未出现拉应力,上部结构最大位移角为1/383,下部独立柱结构位移角1/776;在极罕遇作用下,隔震层水平位移为限值的85. 9%,独立柱位移角1/558,说明底层独立柱和隔震结构具备抵抗极罕遇地震能力。     

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。     

附设间隙阻尼减震装置的高位隔震连体结构振动台试验研究

针对高位隔震连体结构,提出附设间隙阻尼装置控制罕遇地震下连廊隔震支座位移。通过设计高宽比为6的双塔连体结构试验模型,对连廊与塔楼顶部仅采用隔震连接以及隔震与间隙阻尼装置连接的两类结构体系进行模拟地震振动台试验研究。选取远场El Centro波和速度脉冲效应明显的近场Chi-Chi波、Kobe波作为地震激励。通过测量隔震支座水平位移、间隙阻尼装置力与位移响应、连廊结构加速度响应以及塔楼结构加速度和位移响应,分析罕遇地震与极罕遇地震作用下间隙阻尼装置对隔震支座位移的控制效果,以及对连廊结构和下部塔楼结构抗震性能的影响。结果表明：间隙阻尼装置可以有效地控制罕遇和极罕遇地震作用下隔震支座位移,8度罕遇地震作用下,隔震支座最大位移减小59.61%;间隙阻尼装置传导轴与限位环产生剧烈冲击,引起高频振动能量进入连廊结构,导致连廊水平向加速度响应有所放大,而竖向加速度响应显著;远场地震作用下,间隙阻尼装置的启动对塔楼结构楼层加速度和层间位移角有所放大,但未造成不利影响;在速度脉冲周期与整体结构基本自振周期接近的近场地震作用下,当地震波峰值加速度为0.40g时,附设间隙阻尼装置使塔楼结构楼层峰值加速度和...     

多层基础隔震结构考虑近场影响的计算方法

基础隔震结构的近断层脉冲型地震作用与常规地震作用相比,结构的最大绝对加速度、隔震层的最大位移均有较大增加。通过算例分析,采用时程分析法对近断层脉冲型地震作用的隔震结构计算时,罕遇地震下的峰值加速度的取值决定了隔震支座的选择。通过对《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)12章及附录L简化计算方法的分析,三种罕遇地震峰值加速度取值对应三种隔震支座布置的计算结果,8度区多层框架结构,建议采用插值法进行罕遇地震下隔震层计算,隔震层以上结构的水平地震影响系数最大值,抗规公式(12.2.5)应乘以近场影响系数。     

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。     

山西某公寓楼基础隔震设计与研究

对位于山西某8度设防烈度区的一公寓楼采取基础隔震设计,柱底设置隔震装置,选用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座。通过时程分析方法,分析隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的地震响应。计算结果表明,隔震后结构的自振周期明显延长,上部结构的楼层剪力和层间位移角显著降低,反应位移主要集中在隔震层,隔震效果较好,支座耗能能力较强,结合建筑抗震规范,上部结构抗震设防烈度可按降一度设计。     

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。     

近断层速度脉冲型地震动对隔震结构设计影响初探

以云南澄江已建高层钢筋混凝土框架隔震结构为研究对象,该建筑距断层8km。考虑3种工况地震动输入进行隔震计算:未考虑速度脉冲的原设计地震动时程、含有速度脉冲的地震动时程和提取速度脉冲后的地震动时程。经对比分析得到如下结论:(1)与原设计时程和提取速度脉冲后时程相比,采用含速度脉冲时程计算的减震系数更大,即减震效果更差,与原设计相比,减震效果降低15.7%,与提取速度脉冲后的时程相比,减震效果降低7.1%;(2)罕遇地震下,采用含速度脉冲时程计算的隔震支座的最大水平位移更大,是原设计的1.43倍,是采用提取速度脉冲后的时程计算结果的1.68倍,原设计支座位移超限;(3)罕遇地震下,隔震支座最大拉压应力也明显增大,与原设计和提取速度脉冲后时程相比,拉、压应力均分别增大10%和200%,但仍满足规范要求;(4)针对建筑结构隔震设计,使用规范的地震动选取方法,有助于减小计算结果的离散性。     

新型蜂窝型钢网格盒式双筒结构隔震性能分析

面对地震灾害等难题,新型高层装配式蜂窝型钢网格盒式双筒结构体系可以有效应对.采用反应谱和动力时程分析方法,重点分析了多、罕遇地震作用下新型结构在隔震和非隔震情形时的楼层剪力、楼层位移以及抗风验算等指标,并与普通结构进行对比.研究结果表明:非隔震时,新型结构的楼层剪力和楼层位移比普通结构小;隔震时,铅锌橡胶支座能够吸收地震能量,减小上部结构的地震反应,减小结构楼层剪力的同时增大结构的楼层位移;新型结构和普通结构均能满足规范要求,但新型结构具有更好的应用前景.