张迪[1]2001年在《迭层橡胶支座基础隔震结构计算实用模型及工程应用》文中研究指明本文基于非比例阻尼特性，对上部结构采用层间剪切模型，隔震层采用等效线性化恢复力模型，提出了用于计算多质点基础隔震结构地震响应的直接动力分析算法，用这种方法编制了动力分析程序ISDNP。又基于上部结构层间剪力及隔震层位移分别等效的原则，建立了双质点简化隔震体系振动参数识别数学模型，提出了多目标函数优化算法，编制了相关计算程序LLYB。同时，对隔震层采用双线性化恢复力模型，建立了基础隔震结构体系的能量设计方法，编制了用于计算多质点基础隔震结构地震响应的另一个动力分析程序ISDBI。并在此种方法基础上，探讨隔震层的动力参数，寻求双线性隔震器的最佳屈服平台。 根据上述不同工程实用计算模型和方法所编制的几种计算程序设计了甘肃省兰州市第一栋迭层橡胶支座基础隔震结构—西北师范大学田家炳教育书院工程，得到了在地震作用下的剪力、位移和加速度等时程曲线，分析了隔震结构与非隔震结构的动力响应对比，符合《建筑抗震设计规范》（GB50011—××）送审稿中关于“隔震与消能减震”的有关规定。结果表明，该工程隔震效果良好，设计性能安全可靠。目前，该工程主体已完工，八月份竣工投入使用。
郭祥程[2]2017年在《多层钢框架结构基础隔震性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,基础隔震技术在建筑抗震方面的有效性和优越性已得到广泛的认可,它作为一种新的抗震理念在世界各国越来越普遍地应用于砌体结构、混凝土结构、钢结构的新建建筑物和旧建筑物加固改造中。目前我国隔震建筑的结构形式主要是多层砌体结构和钢筋混凝土结构,而至今钢结构隔震建筑仍相对较少。此外,目前我国的基础隔震技术尚处于推广应用阶段,隔震形式较为单一,隔震技术应用的建筑结构形式不够全面。迭层橡胶支座隔震系统是目前我国乃至世界范围内应用最为广泛的一种基础隔震形式。因此,文章基于有限元理论和动力学原理,对铅芯迭层橡胶支座基础隔震多层钢框架结构的抗震性能加以研究,为基础隔震技术在钢结构建筑中的应用和推广提供借鉴和参考依据,主要研究内容如下:文章结合一多层钢框架结构工程实例,根据规范和规程要求经计算选取了铅芯橡胶隔震支座的具体型号及数量,采用大型有限元分析软件SAP2000分别建立多层钢框架房屋的非隔震结构和铅芯橡胶支座基础隔震结构的空间叁维有限元模型,选取了叁条适用于III类场地的地震波,建立了快速非线性时程分析(FAN)工况。对非隔震结构和基础隔震结构分别采用线性动力时程分析法和非线性动力时程分析法,计算两种结构在不同地震波作用下的水平和竖向地震动力反应。对两种结构的周期、振型、层间剪力、基底剪力、层间位移和楼层加速度等进行了全面的对比分析。分析和研究结果表明:采用铅芯橡胶支座对多层钢框架房屋建筑进行基础隔震,上部结构的自振周期显着延长,主要振型为“整体平动”,平扭耦联效应减小,层间剪力、基底剪力、层间水平位移、楼层水平加速度等水平地震反应明显降低,楼层竖向加速度没有减小反而有所增大。总的来说,铅芯橡胶隔震支座对上部结构的水平地震作用减震效果明显,但无法隔离或减小竖向地震作用。研究验证了基础隔震技术在多层钢框架结构中的有效性,相信随着研究的进一步深入和工程应用的进一步推广,基础隔震技术必将在全面提高我国钢结构建筑抗震水平中发挥重大作用。
宋刚[3]2006年在《迭层橡胶垫基础隔震的应用研究》文中进行了进一步梳理本论文探讨了迭层钢板橡胶垫隔震技术的隔震原理、应用现状。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)已经给出隔震结构的设计计算方法,但由于规范规定的设计方法比较繁琐,设计人员比较难掌握,导致目前我国的一些隔震试点工程均为各科研单位进行隔震设计。因此,找到一种适合设计人员使用,又具有足够精度的简化隔震设计方法显得尤为迫切。本文的研究工作主要集中在对迭层橡胶支座基础隔震结构工程实用计算模型的理论研究和工程应用两个方面。在前人工作成果的基础上,本文建立了单质点简化隔震体系模型,等效双自由度简化模型,与时程分析结果进行比较。分析证明,这种简化方法对于隔震设计是非常可靠和有效的。文章对溧阳市昆仑南苑隔震工程中遇到的一些实际问题进行了研究,并提出了解决方法。介绍了橡胶支座—悬臂柱串联体系的静力稳定公式。最后,围绕隔震结构的经济评价进行了研究。首先进行了隔震建筑与传统抗震建筑的技术经济比较,接着分析计算了二者的经济效益和不同的地震危害;最后分析了砖混隔震结构的土地节约情况。
王冬梅[4]2015年在《带铅芯橡胶隔震支座基础的框架结构隔震性能分析》文中进行了进一步梳理隔震技术是一种被动控制技术,当隔震层位于柱底和基础之间时称为基础隔震,而当隔震层位于一层与顶层之间时称为层间隔震。其中基础隔震技术隔震效果显着,在国外已得到广泛应用。基础隔震技术之所以能够有效减小上部结构的地震反应,是因为设置在首层柱底和基础的连接处的隔震装置可以发生较大的变形来消耗大部分地震能量。隔震结构良好的抗震性能和合理的经济性已经引起了国内结构工作者的高度重视,并面临着一个飞速发展的阶段。目前四川省已有超过100栋建筑采用了迭层橡胶隔震技术,凯德风尚是当时最大的隔震建筑群。目前,我国已建造2000余栋基础隔震体系建筑,其中昆明新机场是目前世界上最大的单体隔震建筑,在应用面积上于2008年首次超过了日本。本文从一个结构工作者的角度出发,首先介绍了隔震技术的国内外研究现状、隔震原理、隔震技术分类、隔震支座特性以及隔震技术的优越性和适用范围。然后从单质点和多质点隔震体系两种模型分析了隔震技术基本理论,对动力分析的一般求解方法作简要分析,对其整体动力平衡方程进行了推导和求解。最后利用SAP 2000软件分别建立某六层框架的隔震模型和非隔震模型,进行模态分析、设防地震烈度和罕遇地震烈度的动力时程分析。本文选用了两条实际强震和一条人工合成波进行时程分析。通过对比分析两个模型的顶点加速度等地震响应、振型图、周期、层间剪力、层间位移等地震响应,得到了隔震结构的减震规律。论文的取得的主要结论如下:(1)从隔震前后结构的周期对比可以看出,与传统抗震结构的自振周期相比,采用铅芯橡胶支座的基础隔震结构在地震作用下结构的自振周期得到了明显延长。隔震结构的自振周期得到延长使得结构的振周期远离了场地卓越周期,避开了地震波的高能频带,极大地减少了传递到上部结构的水平地震作用,大大提高了建筑结构的安全性。(2)从传统抗震结构和隔震结构的前叁阶振型图来看,在地震作用下两种结构的第一、二振型都是平动,传统结构的层间位移比隔震结构大很多;第叁振型两种结构均表现为扭转,不同的是传统抗震结构扭转变形大,而隔震结构的扭转变形小,主要发生在隔震层,隔震层发生了较大的变形消耗了大部分地震能量,切断了向上传递的地震作用,减震效果十分明显。(3)虽然抗震结构和隔震结构剪力差值很大,但是两种结构体系都表现出同一趋势:楼层越高剪力越小,减小率越大。隔震结构层间剪力约为抗震结构层间剪力的12%~35%。可见铅芯橡胶支座的隔震效果明显,值得推广,特别是在一些人口密集的地方推广,例如学校、医院、展览馆等。(4)本隔震结构的水平向减震系数为0.40β0.25,而本结构隔震后抗震设防烈度降低一度对应的水平向减震系数的范围为0.40β0.27,可见本隔震结构远远超出了抗震设防烈度降低一度的要求,理论上上部结构可以按照7(0.1g)来设计。(5)隔震结构的顶点加速度峰值约为传统抗震结构的1/2~4/5,而且隔震结构顶点加速度峰值的持续时间约为传统抗震结构顶点加速度峰值持续时间的一半,隔震效果显着,能够达到预期效果。(6)隔震结构的最大位移发生在隔震层,上部结构近似为整体平动。隔震结构的层间位移与传统抗震结构相比很小,且每一层的位移减少幅度不同,首层的层间位移减少率最小,顶层的位移减少率最大。总之,通过对比分析得出隔震建筑能有效减小结构的地震反应,铅芯迭层橡胶隔震支座具有良好的隔震效果。同时,由于隔震技术的专业性,其设计应由专门人员负责,并严格按照设计流程设计。为确保隔震建筑良好的隔震性能,需要制定相应的隔震建筑维护管理计划书,并严格执行。
王闯[5]2010年在《迭层橡胶支座基础隔震结构应用研究》文中研究指明“5.12”地震后,建筑隔震技术在灾区重建中得以大力推广,但由于国内大多工程技术人员对隔震结构不甚熟悉、隔震分析设计软件匮乏,使得隔震结构设计门槛较高,隔震结构进一步推广应用受到制约。为解决上述问题,笔者结合在“汶川”地震区设计叁栋隔震结构的经验,完成了如下几项工作:首先,论述了隔震支座力学性能、隔震结构分析方法、常用隔震结构设计方法及构造措施等问题;然后,编制了隔震结构辅助分析设计软件BAIS V1.0,具有估算减震效果、提供隔震支座布置方案、调用ETABS软件验算减震效果等功能;最后,以已建工程为背景,使用BAIS V1.0,完成对比分析设计。通过以上工作,得到主要结论如下:①BAIS V1.0用于隔震分析设计的优点有:在时程分析验算减震效果之前,利用BAIS V1.0估算结果调整隔震支座布置,能明显提高验算通过率,缩短设计周期;BAIS V1.0调用ETABS验算减震效果,解决了多质点模型丢失构件内力的问题,与等效线性化分析方法相比,能更真实地模拟隔震支座阻尼行为。②经实际工程检验,利用BAIS V1.0简化算法得到的减震系数及隔震层位移,与时程分析计算结果较接近,适用于估算减震效果,指导隔震设计。③多遇地震作用下,隔震结构层间剪力、层间位移角及顶层绝对加速度等动力响应参数,均得以减弱,减震效果明显;罕遇地震作用下,隔震结构有能力保持上部结构的弹性特征,尤其适用于生命线工程;隔震结构减震效果随地面加速度升高而更为显着。④隔震结构底层层间剪力,大约为抗震结构设防烈度降低一度后底层层间剪力的70%。故将隔震结构视为设防烈度降低一度的抗震结构,利用振型分解反应谱法计算地震作用,完成上部结构配筋设计,是偏安全的。
杨锦增[6]2016年在《隔震层双向非线性模型下相关参数的计算分析与研究》文中认为基础隔震作为一项被在众多工程实践中发挥重大作用的抗震技术,在国内外学者的研究下,各种理论和方法已日渐成熟。然而,对于加铅隔震支座的非线性特性和相关地震反应,目前仍多局限于单向受力地震输入的反应。为了使基础隔震计算和设计方法能适应高阻尼、双向地震作用及地震反应双向耦合的情况,研究隔震支座的双向非线性特性及基础隔震体系在双向非线性下的地震反应计算方法,是十分必要和迫切的。本文在对几种常见的隔震结构的单向恢复力模型进行分析的基础上,总结其相关特点及局限性并进行改进,得出考虑水平力耦合作用下的双向非线性单质点地震反应计算模型。通过隔震结构单向和双向、线性和非线性的地震反应的对比,结果表明:在高阻尼下双向线性计算得出隔震结构的加速度反应及位移反应均于双向非线性计算得出的结果差异较大。为使高阻尼隔震体系能够满足设计计算要求,采用双向非线性隔震结构计算模型和相关计算方法,在水平双向地震激励作用下,计算了不同屈重比在8度、8.5度、9度罕遇地震作用下的地震反应,建立了在不同设防烈度下的双向加速度和位移反应谱,并且按现行《规范》位移限制要求,提出了合理的屈重比参考值。在双向非线性隔震支座本构关系的基础上,建立了多自由度隔震体系地震反应计算方法,并将之应用于Benchmark模型在双向地震作用下的地震反应计算中。计算结果表明:在屈重比对应相同的前提下,单质点隔震体系与Benchmark模型对应的隔震体系相比较,在8度、8.5度、9度罕遇地震下选取的叁个不同自振周期的隔震体系,其上部结构位移和支座位移略有差异,但仍在合理范围内,以此验证了单质点模型的有效性和可靠性。将单质点模型中得到的各种地震烈度下的合理屈重比应用于Benchmark模型,亦能较好的满足位移限制要求,从而为隔震支座产品设计和隔震结构设计提供了合理的参考途径。
王哲[7]2008年在《基础隔震偏心建筑的平—扭耦联地震反应分析》文中研究表明在与地展灾害进行长期不懈斗争的过程中,隔震技术逐渐成为工程结构抗震领域的一个新思路,它通过改变结构动力参数的途径,以减弱结构的地震反应,表现出明显的减震效果,取得了显着的社会效益、技术进步效益和经济效益。目前隔震结构的设计计算中,常将结构简化为单质点体系或多质点平动体系,即假定结构只有平动位移,没有扭转位移。而随着隔震技术应用的越加广泛与建筑结构型式的多样化,楼层的质量中心与刚度中心常常不重合,这就使得在地震作用下,结构不只有水平方向的平动,还有与平动反应耦联的扭转反应.因此,研究基础隔震偏心结构的地震行为具有非常重要的理论意义与实际意义本文以隔震系统恢复力模型研究及基础隔震结构非线性地震反应分析为基础,根据隔震系统力学性能的特点,在现有研究成果的基础上,采用了铅芯迭层橡胶支座双向耦合微分型恢复力计算模型。采用串联刚片系模型作为基础隔震偏心结构动力分析模型,建立其运动方程,运用Runge-Kutta法进行时程反应分析。对基础隔震偏心结构与抗震结构进行了平—扭耦联地震反应对比分析,首先比较了二者在位移反应、加速度反应、最大层间位移等方面的区别,然后通过调整上部结构和隔震支座的参数,探讨了结构在地震反应方面的变化。通过分析,得到了一些有意义的结论,为基础隔震偏心结构平—扭耦联地震反应的控制作出了有益的探索。
王建强[8]2003年在《基础隔震结构多维及平—扭耦联地震反应分析》文中研究说明近叁十年来，由于基础隔震结构在结构试验及实际地震中表现出的优良的耐震性能，引起了国内外学术界和工程界的广泛关注。基础隔震技术已成为一种新的抗震对策，不仅适用于新建房屋设计，而且也为旧房加固和珍贵历史文物的保护开辟了新的途径。基础隔震技术的应用和发展与隔震系统力学性能的研究及基础隔震结构地震反应分析理论和计算方法的研究进程息息相关。然而在目前的研究中，常常采用简化的计算模型和假定，从而忽略许多影响结构实际地震反应的客观因素。为进一步发展和完善基础隔震结构分析理论和计算方法，本文以隔震系统恢复力模型研究及基础隔震结构非线性地震反应分析为基础，对基础隔震结构的多维地震反应及平—扭耦联地震反应开展了以下几方面的研究工作： 根据隔震系统力学性能的特点，在现有研究成果的基础上，对隔震系统恢复力计算模型进行了改进和创新，提出了普通迭层橡胶支座单向及双向耦合粘弹性恢复力计算模型，铅芯迭层橡胶支座单向及双向耦合粘弹塑性微分型恢复力计算模型，摩擦滑动支座单向及双向耦合修正粘塑性微分型恢复力计算模型。通过与试验结果的对比分析，表明各种计算模型简洁、实用。 将隔震装置作为特殊单元，采用空间杆系—层模型作为基础隔震结构动力分析模型，建立其运动方程，采用逐步积分法和迭代法进行时程反应分析，编制了可进行基础隔震结构多维及平—扭耦联地震反应分析的基础隔震结构动力分析程序DABIS。 对铅芯迭层橡胶支座基础隔震结构进行了单向及双向地震反应对比分析，并研究了支座最大位移的确定；对结构进行了平—扭耦联地震反应分析，研究上部结构的偏心距及非耦联周期比、隔震层偏心距等因素对结构的平—扭耦联地震反应的影响，并对结构平—扭耦联地震反应的控制进行了探讨。 对摩擦滑动支座基础隔震结构进行了单向及双向地震反应对比分析，研究了结构平—扭耦联地震反应，分析上部结构的偏心距及非耦联周期比对结构的平—扭耦联地震反应的影响，探讨了对结构平—扭耦联地震反应的控制。西安建筑科技大学博士学位论文 对组合基础隔震结构进行了单向及双向地震反应对比分析，研究了结构平一扭祸联地震反应，探讨了对结构平一扭祸联地震反应的控制。 采用能量方法，建立基础隔震结构能量反应方程，对基础隔震结构地震反应进行能量分析，研究地震动的频谱特性、幅值、持时、上部结构自振周期及隔震系统动力性能等因素对结构总输入能量的影响;并对基础隔震结构进行耗能分析，研究结构总输入能量在结构中的分配，为基础隔震结构能量设计提供依据。 综上所述，通过对隔震系统恢复力模型及基础隔震结构非线性地震反应分析的研究，编制了可用于工程实际计算的基础隔震结构动力分析程序，对基础隔震结构多维地震反应及平一扭祸联地震反应进行了较为详尽的分析，完善和发展了基础隔震结构分析理论和计算方法。
蔡涛[9]2009年在《大空间密肋结构隔震设计》文中研究指明密肋复合板结构是新型结构体系。它利用新型材料,工业化程度较高。然而如何使高烈度区的大开间结构符合抗震要求这是一个很重要的问题。本文将大开间密肋复合板结构与隔震技术相结合,有效地解决了大开间结构的抗震问题。本文主要完成以下几项工作:1.介绍隔震结构基本原理;隔震结构的基本设计方法以及隔震设计时隔震层和上部结构应满足的要求。2.利用SAP2000建立大开间密肋复合板隔震模型。用时程分析法进行地震反应分析,比较隔震结构和非隔震结构时程反应分析结果;将水平地震反应结果与叁维地震反应结果进行比较,验证了一般隔震结构不需考虑竖向地震作用;同时对比不同场地、烈度、隔震层刚度、阻尼比对隔震效果的影响,并找到其中规律,为隔震设计提供设计依据。3.本文参考了现行《抗震规范》中提出的简化计算方法和《建筑工程抗震设计通则及条文说明》提供的等效侧力法提出适合大空间密肋隔震结构的简化方法,并将计算结果与时程分析结果进行比较,验证简化模型的可行性。
龚洪兵[10]2006年在《基础隔震与悬挂隔震非线性时程分析》文中研究表明地震是人类遭受的主要自然灾害之一,减轻因地震造成的生命财产损失主要途径是工程抗震。采用传统抗震设计方法有时不能适用工程实际的需要,为此各国的抗震学家进行了隔震、减震的理论研究和工程实践。隔震作为主要的被动控制措施之一,受到了各国结构工程技术人员的广泛关注。隔震是通过采用隔震装置来尽可能地将结构或结构部件与可能引起破坏的地震运动分离开来,大大减少传递到上部结构的地震能量。 本文研究的主要内容为迭层橡胶垫基础隔震框架结构和悬挂基础隔震框架结构。本论文采用了6层具有隔震措施的框架结构,通过建立叁维有限元分析模型,运用大型有限元软件ANSYS对结构进行非线性时程分析,计算出结构在设防烈度为8度下的罕遇地震响应特性。 本文对上部结构相同的隔震建筑物和不隔震的建筑物的抗震效果进行了比较。研究表明,采用迭层橡胶垫的隔震结构比不采用隔震垫的结构具有明显的隔震效果,它能大大减轻结构的地震作用。采用悬挂基础隔震的结构比不采用隔震措施的结构的地震响应小的多。 本文的工作旨在通过对迭层橡胶垫基础隔震框架结构和悬挂基础隔震结构的分析和研究,找出不同隔震方法的特性和优点,为今后的隔震技术发展和运用提供借鉴。
参考文献：
[1]. 迭层橡胶支座基础隔震结构计算实用模型及工程应用[D]. 张迪. 甘肃工业大学. 2001
[2]. 多层钢框架结构基础隔震性能研究[D]. 郭祥程. 华北水利水电大学. 2017
[3]. 迭层橡胶垫基础隔震的应用研究[D]. 宋刚. 东南大学. 2006
[4]. 带铅芯橡胶隔震支座基础的框架结构隔震性能分析[D]. 王冬梅. 成都理工大学. 2015
[5]. 迭层橡胶支座基础隔震结构应用研究[D]. 王闯. 重庆大学. 2010
[6]. 隔震层双向非线性模型下相关参数的计算分析与研究[D]. 杨锦增. 广州大学. 2016
[7]. 基础隔震偏心建筑的平—扭耦联地震反应分析[D]. 王哲. 武汉理工大学. 2008
[8]. 基础隔震结构多维及平—扭耦联地震反应分析[D]. 王建强. 西安建筑科技大学. 2003
[9]. 大空间密肋结构隔震设计[D]. 蔡涛. 西安建筑科技大学. 2009
[10]. 基础隔震与悬挂隔震非线性时程分析[D]. 龚洪兵. 西南交通大学. 2006
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