既有框架结构隔震减震性能研究

发布时间：2017-09-02 13:01

  本文关键词：既有框架结构隔震减震性能研究

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【摘要】：传统的抗震加固均是以增大结构的“抗”性来解决抵抗地震的作用。然而,研究和实践表明,抗震加固结构实质是将其自身作为耗能构件,但在地震作用下仍会发生严重破坏,且抗震加固费用又相对较大。随着科学技术的迅速发展,建筑隔震体系具有更好的抵抗地震的作用。因此,本文将隔震技术用于既有建筑,研究既有框架结构的隔震处理方法及结构的隔震性能。本论文在查阅大量的研究资料及调研的基础上,通过分析现有隔震装置的构造和受力性能,提出了对既有框架结构基础隔震的处理方法。通过运用数值模拟方法,对既有框架结构分别采用传统的抗震加固与基础隔震处理后结构性能进行计算分析,得出了三点研究结论:(1)既有建筑的隔震处理结构相较于抗震加固结构具有很好的抵抗地震作用的能力。将既有框架隔震处理结构及抗震加固结构的数值分析结果对比可知,自振周期延长了3倍,层间绝对加速度降低8倍,层间剪力降低8倍,层间位移降低6倍,充分说明隔震处理结构比抗震加固结构具有更强的抵抗地震作用的能力;(2)既有框架隔震处理结构的优势。对既有框架结构增设隔震支座施工时,不仅对上部建筑物的正常使用不会造成影响,而且在强震过后还无需对建筑结构进行震后修复,只需将破坏的隔震支座替换掉,这样大大降低了施工成本,进而使得隔震处理方法能够得到广泛应用;(3)水平刚度是铅芯叠层钢板橡胶隔震支座的重要参数。支座的水平刚度过小,上部建筑结构会在地震作用下发生倾覆失稳破坏,支座水平刚度过大,隔震效果不明显,因此,支座水平刚度应控制在合理的范围之内。上述研究结果可为进一步研究既有框架结构的隔震处理方法及隔震性能提供参考,并可为既有框架结构的隔震处理工程设计与施工提供参考。
【关键词】：既有框架结构 隔震支座 抗震加固 时程分析 SAP2000
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.12
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 选题背景7-9
• 1.2 结构隔震体系及特性9-10
• 1.3 建筑结构隔震技术研究现状及发展趋势10-12
• 1.3.1 国外结构隔震、减震研究现状及发展趋势10-11
• 1.3.2 国内结构隔震、减震研究现状及发展趋势11-12
• 1.4 课题研究意义12-13
• 1.5 课题研究内容13-14
• 2 既有框架结构的隔震处理方法研究14-33
• 2.1 隔震支座的构造及工作性能分析14-25
• 2.1.1 隔震支座的类型及性能比较14-16
• 2.1.2 隔震支座的耐久性及耐火性分析16
• 2.1.3 叠层钢板橡胶隔震支座的构造16-19
• 2.1.4 叠层钢板橡胶隔震支座的力学模型19-25
• 2.2 既有框架结构隔震处理方法研究25-31
• 2.2.1 隔震装置设置25-26
• 2.2.2 基础隔震装置的类型及选择26
• 2.2.3 隔震装置的设计26-31
• 2.2.4 隔震装置的安装工艺做法31
• 2.2.5 附加措施31
• 2.3 本章小结31-33
• 3 既有框架结构隔震处理后的结构动力方程33-44
• 3.1 既有框架结构基础隔震的工作原理33-35
• 3.2 单质点隔震体系动力分析35-39
• 3.2.1 单质点基础隔震体系的力学模型35-36
• 3.2.2 单质点基础隔震体系的加速度响应分析36-37
• 3.2.3 单质点基础隔震体系的位移反应37-39
• 3.3 多质点隔震体系的动力响应分析39-41
• 3.3.1 多质点基础隔震体系的力学模型39-40
• 3.3.2 多质点基础隔震体系的动力分析40-41
• 3.4 隔震结构振动方程的时程分析41-43
• 3.4.1 既有框架隔震结构的时程分析41-43
• 3.4.2 动力时程分析的相关规范要求43
• 3.5 本章小结43-44
• 4 既有框架结构隔震性能的数值模拟分析44-78
• 4.1 工程概况44
• 4.2 计算参数确定44-46
• 4.2.1 钢筋混凝土材料参数44-45
• 4.2.2 隔震支座的选取45-46
• 4.2.3 荷载工况46
• 4.3 既有框架结构隔震支座布置方案46-47
• 4.3.1 隔震支座布置方案46-47
• 4.3.2 抗震加固方案47
• 4.4 隔震支座的数值模拟方法47-50
• 4.4.1 隔震支座的恢复力力学模型47-48
• 4.4.2 SAP2000中隔震支座的模拟方法48-50
• 4.5 数值模拟计算模型建立50-51
• 4.5.1 本工程既有框架结构隔震处理计算模型建立50-51
• 4.5.2 本工程既有框架结构抗震加固计算模型建立51
• 4.6 隔震处理结构的动力特性分析51-54
• 4.7 隔震处理结构的动力时程分析54-76
• 4.7.1 地震波的选取54-58
• 4.7.2 隔震处理结构的时程分析58-76
• 4.8 隔震支座的水平刚度对减震效果的影响76-77
• 4.9 本章小结77-78
• 5 结论与展望78-80
• 5.1 结论78-79
• 5.2 展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83

【参考文献】

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本文编号：778671