剪力墙结构橡胶支座基础隔震设计关键技术研究

发布时间：2019-07-30 20:17

【摘要】：隔震结构是指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输入上部结构的水平地震作用,达到预期设防要求。隔震体系是近年来迅速发展起来的结构体系,在提高地震安全性等方面有显著的优势,引起了投资商和工程技术界广泛的关注。本文结合昆明市某高层剪力墙结构作为研究对象,探讨理解利用基底隔震技术后的隔震效果及其地震反应特点。本文利用美国CSI公司开发研制的房屋建筑结构分析与设计软件ETABS进行隔震支座的模拟,同时采用中国建筑科学研究院开发的基于壳元理论的三维组合结构有限元分析软件SATWE作为配合分析软件,进行了减震系数详细分析、各工况各阶段的线性和非线性分析。通过大量的分析计算比较,得到了一些隔震设计关键技术结论。叠层橡胶支座采用双轴滞回非线性单元,此单元对于两个剪切变形有耦合的塑性属性,且对其它4个变形有线性的有效刚度属性。对每个剪切变形自由度,可以独立指定线性和非线性行为,但对于轴向变形和3个弯曲变形,其属性是线性属性。本文通过对结构隔震效果的评价分析,为隔震设计提供了概念支撑。隔震结构的地震反应为传统抗震结构地震反应的1/25～1/9,相当于降低地震烈度3-5.5度,隔震结构一般建议按照降低2度进行设计。隔震设计目前是曲高和寡,科研成果浩如烟海,但真正在设计一线行业能进行优化及设计的单位寥寥可数,本文落足于实际工程,从隔震设计角度出发,展现隔震设计的具体细节,使隔震设计能融入传统的设计方法里。
【图文】：

对于基础隔震结构，上部结构的刚度远大于基础隔震层水平刚度，在地震作用下，隔逡逑震层上部结构层间位移较小，结构位移主要集中于基础隔震层，上部结构作为刚体，可简逡逑化认为上部结构只做整体水平平动（图２－１－ｌａ），如果假定忽略上部结构扭转作用，则可将逡逑结构模型简化为单质点隔震结构动力分析模型（图２－１－化），隔震装置的等效刚度和等效阻逡逑尼可近似表征隔震结构的刚度和阻尼。逡逑Ｘｓ逡逑ｒｒ逦ｙ逡逑Ｉ］逦ｎ邋＇＾逡逑Ｉ逦ｕ逡逑Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｄｓ邋，逡逑Ｉ逦Ｉ逡逑Ｉ逦ｒ逦Ｉ邋＾逡逑Ｉ逦Ｉ逡逑Ｌ逦Ｕ逡逑Ｉ逦＼逡逑！逦！逦ｎ邋Ｋ邋Ｍ逡逑Ｉ逦Ｉ逦ＷＷＡＮＶ＊－逡逑ｒ逦ｒ－逡逑夹层橡胶隔爱垫Ｉ逦！逦＾逡逑逦逦ｊｊ逦１＾０逦0＿逡逑—ｉＭ逦－Ｍ．＿逦ｉ邋超逦■逡逑Ｘｇ逡逑（ａ）逦（ｂ）逡逑图２Ｊ－１单质点基础隔震结构体系动力分析模型逡逑假定挺，拓，；Ｃｓ分别为地面水平加速度、速度和位移，充，点，＆分别为上部结构水平加速逡逑度反应、速度反应和位移反应。Ｍ为隔震层上部结构的总质量，占Ｓ为隔震层上部结构与隔逡逑震层基础之间相对位移，，也即隔震层的相对位移。Ｃ和Ｋ分别为橡胶隔震支座的等效阻厄逡逑值和水平总刚度。该阻尼值Ｃ可近似表征隔震结构的总阻尼值，由于忽略了上部结构自身逡逑的阻尼，对于整体结构来说属于偏安全。逡逑２N２隔震结构体系加速度反应分析逡逑根据图２－１－化

隔震层层高１．８ｍ，隔震的隔震垫设置于一层楼板（±０．０００ｍ）邋Ｗ下１．２ｍ处，下部逡逑留设８００ｍｍ高检修空间（一般隔震层高度为８００＋梁高），方便Ｗ后瞩震趣的更换。效果图逡逑如图３－Ｍ。逡逑姦W奮厂逡逑Ｊ邋｜｜｜｜逡逑图３－１－１建筑效巧图逡逑３N２没计依据逡逑本项目设计按照现行国家规范设计，具体如下：逡逑－１２－逡逑
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU352.12;TU398.2


本文编号：2521129