基础隔震结构的性能分析与研究

论文摘要

我国是一个多地震国家,长期的地震灾害给国家和人民造成了巨大的损失,长久以来我国是以结构抗震来抵御地震灾害的。叠层橡胶支座的基础隔震是近年来发展较快的一种隔震技术,隔震结构在结构试验和工程实践中表现出良好的抗震性能,引起了学术界和工程界的广泛关注与深入的研究。在日本、新西兰和美国等发达国家已经较为成熟,在我国也发展迅速。在隔震结构的地震反应分析方面,国内外学者进行了大量的理论和试验研究。隔震结构体系是区别于传统抗震体系的一种被动控制体系,通过隔震装置延长了结构的基本周期,阻隔地震向上部结构的传递,减小上部结构的地震反应。本文以六层框架结构为例,采用有限元分析软件SAP2000,对其输入EL-Centro波及唐山波,分析隔震与非隔震两种情况的地震反应,通过数据比较,验证了基础隔震的隔震效果及实施隔震结构的可行性。研究表明,框架结构采用叠层橡胶隔震支座具有明显的隔震效果,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,上部结构处于整体平动状态,大大减了轻结构的水平向地震作用。同时,由于上部结构地震作用的减弱,结构本身的抗震措施可以较大幅度的减少,从而达到改善房屋使用功能和降低造价的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 地震灾害
• 1.2 传统抗震结构体
• 1.3 隔震结构的出现和研究现状
• 1.4 基础隔震结构概述
• 1.4.1 基础隔震结构定义
• 1.4.2 适应范围和可靠性
• 1.4.3 基础隔震结构优缺点
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 叠层橡胶支座特性分析
• 2.1 叠层橡胶支座的材料和构造特征
• 2.2 叠层橡胶支座的形状系数s1和s2
• 2.3 竖向性能
• 2.4 水平性能
• 2.5 隔震层的设计和恢复力模型
• 2.6 SAP2000中单元选择
• 2.7 叠层橡胶支座的安装
• 2.7.1 新建隔震建筑
• 2.7.2 既有结构的隔震加固
• 2.8 本章小结
• 第3章 铅芯叠层橡胶支座基础隔震结构的动力分析
• 3.1 单质点模型的动力分析
• 3.1.1 加速度反应分析
• 3.1.2 位移反应分析
• 3.2 多质点模型的动力分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 基础隔震结构的算例分析
• 4.1 模型的建立
• 4.1.1 模型基本情况
• 4.1.2 隔震层参数
• 4.2 荷载取值
• 4.3 时程分析地震波的选取
• 4.4 结构动力特性对比
• 4.5 抗震结构和隔震结构加速度反应比较
• 4.6 抗震结构和隔震结构层间位移幅值比较
• 4.7 抗震结构和隔震结构层间剪力幅值比较
• 4.8 隔震支座滞回曲线与结构耗能分析
• 4.9 隔震支座设置位置对首层梁柱的影响
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献