带裙房高层建筑层间隔震时抗震性能分析

论文摘要

层间隔震技术是由基础隔震技术延伸而来的一种新型的隔震技术,它可为近海建筑、旧有结构的加固以及其它重要建筑的抗震提供新的设计思路,利用结构的夹层或原结构的隔热层,做适当的改建,达到减震目的。与传统的抗震设计和基础隔震设计相比,这种隔震方式有它独特的优点,施工简易,造价不高,经济效益和社会效益都很大,因此日益受到工程研究人员和设计人员的关注。本文的研究工作,着重于这种隔震方式在带裙房的高层建筑中的隔震效果。本文首先从理论上分析了层间隔震结构的工作机理,并对叠层橡胶隔震支座的力学性能进行了理论分析,然后采用层间剪切模型,推导了层间隔震结构在水平地震作用下的动力时程方程。为了充分说明层间隔震技术在带裙房高层建筑中的隔震效果,本文以一主楼12层且带3层裙房的高层建筑为例,用有限元分析软件SAP2000进行数值模拟分析,从而得到层间隔震结构的动力性能、地震反应的变化规律以及层间隔震时的减震效果。研究结果表明,设有叠层橡胶隔震支座的带裙房高层建筑的自振周期大大增加,有效地延长了建筑物的基本周期,使结构的基本周期远离场地的特征周期,从而达到减震效果。在水平地震作用下,隔震层充分发挥了其大变形、消耗地震能量的作用,使整个结构的变形集中在隔震层,抑制了水平地震作用向上部结构的传递,从而使上部结构的层间位移、楼层剪力和加速度等地震反应明显减轻,使上部结构随隔震层整体平动,大大降低了水平地震作用对上部结构的震害。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 地震的灾害
• 1.2 结构抗震技术的发展
• 1.3 隔震结构的概述
• 1.3.1 隔震结构的原理
• 1.3.2 基础隔震结构
• 1.3.3 层间隔震结构
• 1.4 隔震技术与带裙房高层建筑的研究现状
• 1.4.1 隔震技术的研究现状
• 1.4.2 隔震技术在带裙房高层建筑中的研究现状
• 1.5 本文研究的意义、主要内容和方法
• 1.5.1 本文研究的意义
• 1.5.2 本文研究的主要内容
• 1.5.3 本文研究的方法
• 第2章 隔震支座的力学性能分析
• 2.1 隔震支座的分类
• 2.2 隔震支座的动力分析模型
• 2.2.1 隔震支座的恢复力模型曲线
• 2.2.2 隔震支座在SAP2000中的数值模型
• 2.3 叠层橡胶隔震支座的基本构造
• 2.3.1 叠层橡胶隔震支座的构造
• 2.3.2 叠层橡胶隔震支座的主要构造要求
• 2.3.3 叠层橡胶隔震支座性能的影响因素
• 2.4 橡胶隔震支座在实际工程中的应用
• 第3章 层间隔震结构动力方程的建立
• 3.1 层间隔震结构动力分析模型的分类
• 3.2 层间隔震结构动力方程的建立
• 3.2.1 层间隔震结构计算模型的简化
• 3.2.2 层间隔震结构动力方程的建立
• 3.3 层间隔震结构动力方程的求解
• 3.3.1 层间隔震结构动力方程的解法—时程分析法
• 3.3.2 动力时程分析的有关规定
• 第4章 带裙房高层建筑层间隔震时数值模拟分析
• 4.1 计算模型基本参数
• 4.1.1 模型结构概述
• 4.1.2 隔震层参数
• 4.1.3 钢筋混凝土材料参数
• 4.1.4 荷载
• 4.2 计算模型的建立
• 4.3 地震波的选取
• 4.4 抗震结构和隔震结构地震响应分析
• 4.4.1 抗震结构和隔震结构自振特性比较
• 4.4.2 抗震结构和隔震结构加速度反应比较
• 4.4.3 抗震结构和隔震结构层间位移反应比较
• 4.4.4 抗震结构和隔震结构楼层剪力反应比较
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文