本文關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題研究　出處：《重慶大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：掉層框架結(jié)構(gòu)能夠充分利用山地地形,其抗震性能與普通框架結(jié)構(gòu)有較大區(qū)別。有豐富的工程實(shí)踐證明,基礎(chǔ)隔震技術(shù)能有效的減輕地震災(zāi)害。將基礎(chǔ)隔震與掉層框架結(jié)構(gòu)相結(jié)合不失為一種有效的減輕震害的途徑。但目前尚未開展基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的系統(tǒng)研究。本文以掉層平面框架為研究對象,對基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的若干關(guān)鍵問題進(jìn)行研究,主要開展了以下幾個方面的工作:(1)探討了現(xiàn)有基礎(chǔ)隔震分析及設(shè)計方法在掉層框架結(jié)構(gòu)中的適用性問題,分析結(jié)果表明強(qiáng)制解耦的振型分解反應(yīng)譜法是一種計算比較簡便且精度滿足要求的分析方法,現(xiàn)有的水平減震系數(shù)的取值與隔震設(shè)計方法對于基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)均不適用。(2)給出了基于基底剪力比的基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)的水平減震系數(shù)。對于掉層框架結(jié)構(gòu)可以將隔震結(jié)構(gòu)與非隔震結(jié)構(gòu)上下接地處基底剪力之和的比值作為作為新的水平減震系數(shù)去評價減震效果。通過對基礎(chǔ)隔震單層單跨與多層多跨掉層框架結(jié)構(gòu)的分析,可知將基底剪力比作為水平減震系數(shù)來評價隔震結(jié)構(gòu)的減震效果具有較好的適用性。(3)給出了基于水平減震系數(shù)的隔震層簡化設(shè)計方法。首先推導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)考慮高階振型影響的基底剪力的理論公式。然后采用等效總重力荷載系數(shù)來近似考慮高階振型的影響,運(yùn)用參數(shù)分析方法,研究了非隔震掉層框架結(jié)構(gòu)等效總重力荷載系數(shù)的取值范圍。對基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)分析,分析結(jié)果表明在簡化計算時可以把基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)等效為單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行基底剪力的求解。在以上分析的基礎(chǔ)上給出了基于水平減震系數(shù)的隔震層的簡化設(shè)計方法。(4)提出了基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)的分部分階段設(shè)計方法。根據(jù)基礎(chǔ)隔震掉層框架的特點(diǎn)提出分部設(shè)計思路,按非隔震固端模型進(jìn)行上接地柱及以上各層(簡稱上部樓層)的設(shè)計,按非隔震上接地滑動模型(簡稱滑動模型)進(jìn)行上接地層非接地柱及掉層部分(簡稱下部樓層)設(shè)計。建立了上部樓層最大層間剪力比與水平減震系數(shù)的關(guān)系、下部樓層最大層間剪力比與水平減震系數(shù)的關(guān)系以簡化隔震層以上結(jié)構(gòu)設(shè)計。提出了適合于基礎(chǔ)隔震掉層框架結(jié)構(gòu)的分部分階段隔震設(shè)計方法,通過設(shè)計算例表明:該方法簡單實(shí)用,適合推廣應(yīng)用。
[Abstract]:Falling floor frame structure can make full use of mountainous terrain, its seismic performance is different from that of common frame structure, which has been proved by engineering practice. Foundation isolation technology can effectively reduce earthquake disaster. It is an effective way to reduce earthquake damage by combining foundation isolation with falling floor frame structure. But at present, there is no system for the design of foundation isolation floor frame structure. This paper takes the falling plane frame as the research object. In this paper, some key problems in the design of base isolated floor frame structure are studied. The main work of this paper is as follows: 1) the applicability of the existing foundation isolation analysis and design method in the falling floor frame structure is discussed. The analysis results show that the forced decoupling mode decomposition response spectrum method is a simple and accurate analysis method. The existing horizontal damping coefficient and isolation design method are not suitable for the base isolated floor frame structure. In this paper, the horizontal damping coefficient of base-isolated frame structure based on the ratio of base shear force is given. The ratio of the sum of the base shear force between the isolated structure and the non-isolated structure can be regarded as a new method for the falling floor frame structure. The horizontal damping coefficient is used to evaluate the effect of seismic absorption. The analysis of single-story single-span frame structure and multi-story multi-span frame structure is carried out. It can be seen that the base shear ratio as the horizontal damping coefficient to evaluate the seismic absorption effect of isolated structures has a good applicability. A simplified design method of isolation layer based on horizontal damping coefficient is presented. Firstly, the theoretical formula of base shear force considering the influence of higher vibration modes is derived, and then the equivalent total gravity load coefficient is used to approximate consider high-order vibration. Type A effect. The parameter analysis method is used to study the range of the equivalent total gravity load coefficient of the frame structure with non-isolation floor. The parameter analysis of the frame structure with the base isolation floor is carried out. The analysis results show that the foundation isolated floor frame structure can be equivalent to a single mass system when the calculation is simplified and the base shear force can be solved. Based on the above analysis, the simplified isolation layer based on horizontal damping coefficient is given. Design method. 4) the design method of the frame structure with isolation floor is presented. According to the characteristics of the floor frame, the design ideas of each part are put forward. The design of the upper earthing column and the above layers (referred to as the upper floor) is carried out according to the model of non-isolating fixed end. According to the non-isolated ground sliding model (referred to as the sliding model), the ungrounded column and the falling part of the upper ground layer (the lower floor) are designed, and the relationship between the maximum interstory shear ratio of the upper floor and the horizontal damping coefficient is established. The relationship between the maximum interstory shear ratio of the lower floor and the horizontal damping coefficient is used to simplify the design of the structure above the isolation floor. A partial isolation design method suitable for the frame structure with the base isolation falling floor is proposed. The design example shows that the method is simple and practical and suitable for popularization and application.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU352.12

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本文編號：1374862