高烈度区复杂大型铁路站房减隔震方案研究

发布时间：2020-10-01 14:52

　　本文以某8度抗震设防区复杂大型铁路站房结构为研究对象,对站房的建筑布局及结构方案进行了详细的介绍。采用抗震性能化设计及减、隔震设计理念,根据建筑功能和抗震超限类型,合理选定了抗震性能目标和不同的减、隔震方案,并进行分析和对比。(1)结合自然条件和工程特点,对隔震技术是否适用于该结构进行了研究,对隔震层设置在不同部位(如轨道层底部、轨道层顶部、高架候车层底部、高架候车层顶部)的优缺点及可行性进行了理论分析,优选其中三种可行方案进行研究,重点关注结构的隔震效果及隔震支座的工作状态,并与非隔震结构进行对比,探讨隔震技术对该结构抗震性能的影响。(2)通过对框架-摩擦阻尼器减震方案、框架-屈曲约束支撑减震方案的分析对比,从改善结构刚度和扭转效应,以及附加阻尼比、结构损伤等方面,研究对结构抗震性能的影响。(3)从减震效果、经济性等方面对各隔震、减震方案进行分析,确定最优方案。结果表明:采取隔震、减震方案能够明显改善该结构的抗震性能。通过研究对比,减震方案工程造价经济、对建筑功能的影响小、与工程常用做法结合较好,具有明显优势。其中,框架-摩擦阻尼器方案对该结构的减震效果最为明显。设置摩擦阻尼器,小震下可提供一定的侧向刚度,减轻由于结构布置不规则而产生的扭转效应。大震弹塑性分析表明,摩擦阻尼滞回曲线饱满,可为结构提供一定的附加阻尼比,提高结构的耗能能力。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU352.12
【部分图文】：

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隔震结构示意图

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天津大学硕士学位论文8图2-2 隔震、非隔震结构地震影响系数（延长周期和增加阻尼）隔震结构与传统抗震结构相比，其优点主要体现在[47][48]：（1）安全可靠。隔震结构能够直接隔断地震能量向主体结构的输入，从而有效保障上部结构的安全。不论从理论分析、振动模拟试验还是实际地震灾害调查，隔震结构均体现出了卓越的隔震效果。（2）高烈度区经济性更好。隔震结构虽然增加了隔震橡胶垫或摩擦摆等隔震装置，同时需要增加一层隔震层楼板及相应的梁柱墩台，但这部分的费用可以通过减小上部结构构件截面尺寸、合理利用隔震层（比如将隔震层用作设备层），等方式予以平衡。更重要的是在高烈度区（如九度区），传统的抗震结构构件截面将不可避免地影响建筑使用功能，如果不采用隔震设计，往往很难满足建筑使用功能的要求。我国隔震技术起步较早

橡胶支座,隔震支座

（a）普通叠层橡胶支座（RB）铅芯叠层橡胶支座（LRB）（b）高阻尼橡胶支座（HRB）图2-3 橡胶支座2.1.3 隔震计算要点2.1.3.1 总体规定隔震支座需要验算重力荷载代表值下的竖向承载力，以及罕遇地震下的水平位移，此两方面是隔震支座需要控制的重要内容。隔震层以上结构，因为设置了隔震支座，其经受的水平地震作用要根据水平向减震系数确定，具体内容可见《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）。隔震支座在减小结构水平地震作用的同时，对结构的竖向地震作用没有降低，而且可能会把其放大。所以结构的竖向地震作用标准值，规范有一个最小数值的规定。以本工程所在地 8 度(0.20g)的抗震设防标准来说，其竖向地震作用不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的 20%。2.1.3.2 隔震结构设计的主要计算分析内容（1）隔震结构体系的计算简图

【参考文献】