减震与隔震联合使用结构振动台试验与有限元分析

发布时间：2019-11-14 19:11

【摘要】：随着我国经济水平的不断提高,人们对结构的抗震性能及使用功能等方面提出了更高的要求,建筑的竖向外形和平面布局正朝着复杂化、多样化方向发展。建筑复杂外观容易导致结构出现超限、不规则等超出规范条文的要求。减隔震技术是提高结构抗震性能的有效方法,但目前对结构被动控制研究主要集中于单一的减震或隔震结构,减震与隔震联合使用结构的震害资料与研究较少,减震与隔震联合使用结构的抗震性能、设计分析方法还需要进一步研究。基于此本文提出采用屈曲约束支撑(BRB)减震与橡胶隔震支座隔震联合设计方法,并对附加BRB与橡胶隔震支座的澄江化石地博物馆结构进行研究,主要研究内容和成果如下:1、本文根据结构设防目标、场地条件等因素,提出了一套多层钢管混凝土框架结构减震与隔震联合设计方法:首先带着等效支撑进行隔震层设计,计算减震系数,从而确定上部结构抗震水平,然后按照这个抗震水平进行BRB参数设计,最后验算在罕遇地震作用下隔震层响应及上部结构抗震性能。2、根据相似理论,设计制作了相似比为1/30缩尺整体模型,较为全面的进行了该模型振动台试验研究。测定了模型动力特性、各楼层加速度反应,重要构件应变反应,通过对加速度数据两次积分得到位移,观察了隔震支座与构件的变形情况。由各水准地震作用下模型结构的动力特性及位移等反应,分析判断结构的抗震性能、塑性发展情况及薄弱位置,为设计提供指导。3、在振动台试验的基础上,采用SAP2000软件对试验模型进行了动力弹塑性时程分析。将周期、质量、加速度、位移的试验值与计算值进行对比,验证了试验数据的可靠性与准确性,论证了采用减震与隔震联合设计能够有效提高结构抗震性能,上部结构可按降低一度设防要求进行设计,结构扭转不规则得到控制。综上所述,本文提出了采用BRB减震和橡胶隔震支座隔震联合设计方法,并通过对澄江化石地博物馆缩尺模型进行振动台试验与有限元分析,从而研究了该结构的抗震性能。其成果可为减震与隔震联合使用的不规则结构在高烈度区应用与研究提供参考。
【图文】：

隔震结构,减隔震,云南省,液化天然气储罐

减隔震技术己广泛应用于学校、医院、保障性住房、住宅小区、公共逡逑建筑等建设领域，云南省采用减隔震技术建筑己达２１００余栋，部分隔震结构的逡逑应用如图１－３所示。逡逑，，ｌｖ逡逑—邋Ｉ邋翁逡逑（Ｃ）云南省博物馆逦（ｄ）天津液化天然气储罐逡逑８逡逑

曲线,加速度反应谱

图２－１邋（ａ）加速度反应谱逦图２－１邋（ｂ）位移反应谱逡逑由图２－１结构加速度反应谱与位移反应谱可知，结构在地震作用下的地震反逡逑应与结构的自振周期和阻尼比有关。结构周期一定时，随着结构总阻尼比的增大，逡逑结构的加速度反应与位移反应均有不同程度的减小，因此在减震结构设计中通过逡逑消能减震器附加阻尼比的方法可以有效控制结构地震响应。对于中低层框架结构、逡逑砌体结构，其水平自振周期Ｔ。较小，通常和场地的特征周期相差不大，从曲线上逡逑可以看出，结构的反应很大，如图２－１中的Ａ点位置，基础隔震结构由于在基础逡逑１５逡逑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU352.1

【参考文献】