高层隔震建筑隔震层优化及长周期地震作用下的响应分析

发布时间：2025-02-11 19:16

　　隔震结构的隔震层阻隔减弱了传播到上部结构的地震作用,使得上部结构响应比抗震结构显著减小,既保护了上部结构、装修、室内设施和仪器,也使建筑使用功能不中断,近年隔震技术逐渐呈现高层化的趋势,越来越多、越来越高的高层建筑尝试采用隔震技术。本文阐述了高层隔震建筑的发展现状、隔震技术的减震原理、隔震装置性能、隔震设计方法和流程,针对高层建筑的隔震设计采用有限元分析软件ETABS进行计算分析,优化隔震装置的配置方案提高隔震层的性能,并采用特殊长周期地震动校验未隔震结构和隔震结构的地震响应。本文对一幢位于8度区（0.20g）、高度120m、钢筋混凝土框架-核心筒结构的高层建筑进行基础隔震设计,选取与隔震反应谱匹配的地震波,采用天然橡胶支座+铅芯橡胶支座组成隔震层的普通隔震方案,计算分析结果表明,水平地震作用可减半度,但罕遇地震作用下,核心筒角部的隔震支座最大压/拉应力超出了规范限值。针对普通隔震方案的不足优化隔震层的设计,为降低隔震层的等效刚度设计了隔震装置为天然橡胶支座+弹性滑板支座组合隔震方案,为提高结构阻尼设计了附加粘滞阻尼器的组合隔震方案,提出了高层隔震建筑隔震装置的最优配置方案,最优组合隔震...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 高层隔震技术研究概况
        1.2.2 组合隔震研究概况
        1.2.3 长周期地震动研究概况
        1.2.4 高层隔震建筑代表性工程
    1.3 本文的主要研究工作
第二章 隔震设计方法
    2.1 结构振动控制技术
        2.1.1 被动控制
        2.1.2 主动控制
        2.1.3 半主动控制
        2.1.4 混合控制
    2.2 隔震系统减震原理
    2.3 隔震建筑适用范围
    2.4 隔震层的要求
        2.4.1 隔震层的位置
        2.4.2 隔震层设计原则
    2.5 隔震装置性能与力学模型
        2.5.1 叠层橡胶支座
        2.5.2 弹性滑板支座
        2.5.3 粘滞阻尼器
    2.6 隔震装置的组合
        2.6.1 隔震装置各自特点
        2.6.2 隔震装置组合配置原则
    2.7 隔震结构设计流程
    2.8 计算分析方法
        2.8.1 直接积分法
        2.8.2 FNA法
第三章 高层建筑橡胶支座隔震地震响应分析
    3.1 工程概况
    3.2 未隔震结构的基本特性
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 非隔震模型的基本特性
    3.3 橡胶隔震支座布置
        3.3.1 隔震方案
        3.3.2 隔震支座布置
        3.3.3 隔震层偏心率验算
    3.4 隔震建筑动力特性
        3.4.1 隔震层恢复力曲线
        3.4.2 隔震结构的基本特性
    3.5 地震波选取
    3.6 减震效果分析
        3.6.1 水平减震系数
        3.6.2 楼层位移
        3.6.3 层间位移角
        3.6.4 楼层加速度
    3.7 罕遇地震下隔震支座验算
        3.7.1 隔震支座变形
        3.7.2 隔震支座压应力
    3.8 本章小结
第四章 高层隔震建筑隔震层优化
    4.1 隔震层优化目标
    4.2 降低隔震层等效刚度
        4.2.1 隔震支座屈重比
        4.2.2 隔震支座布置方案
        4.2.3 隔震层水平性能
        4.2.4 水平减震效果对比
        4.2.5 隔震支座变形对比
        4.2.6 隔震支座压应力对比
    4.3 增大隔震层阻尼
        4.3.1 阻尼器布置方案
        4.3.2 水平减震效果对比
        4.3.3 隔震支座变形对比
        4.3.4 隔震支座压应力对比
        4.3.5 累积能量分量对比
    4.4 综合方案
        4.4.1 隔震布置
        4.4.2 水平减震效果对比
        4.4.3 隔震支座变形对比
        4.4.4 隔震支座压应力对比
    4.5 本章小结
第五章 长周期地震作用反应分析
    5.1 长周期地震动
        5.1.1 地震波的选取
        5.1.2 地震动特性
    5.2 长周期地震作用下非隔震结构的响应分析
        5.2.1 楼层剪力
        5.2.2 楼层位移
        5.2.3 楼层加速度
    5.3 长周期地震作用下隔震结构的响应分析
        5.3.1 楼层剪力
        5.3.2 楼层加速度
        5.3.3 支座变形
        5.3.4 支座压应力
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：4033733