剪力墻結構橡膠支座基礎隔震設計關鍵技術研究
發(fā)布時間:2019-07-30 20:17
【摘要】:隔震結構是指在房屋基礎、底部或下部結構與上部結構之間設置由橡膠支座和阻尼裝置等部件組成具有整體復位功能的隔震層,以延長整個結構體系的自振周期,減少輸入上部結構的水平地震作用,達到預期設防要求。隔震體系是近年來迅速發(fā)展起來的結構體系,在提高地震安全性等方面有顯著的優(yōu)勢,引起了投資商和工程技術界廣泛的關注。本文結合昆明市某高層剪力墻結構作為研究對象,探討理解利用基底隔震技術后的隔震效果及其地震反應特點。本文利用美國CSI公司開發(fā)研制的房屋建筑結構分析與設計軟件ETABS進行隔震支座的模擬,同時采用中國建筑科學研究院開發(fā)的基于殼元理論的三維組合結構有限元分析軟件SATWE作為配合分析軟件,進行了減震系數詳細分析、各工況各階段的線性和非線性分析。通過大量的分析計算比較,得到了一些隔震設計關鍵技術結論。疊層橡膠支座采用雙軸滯回非線性單元,此單元對于兩個剪切變形有耦合的塑性屬性,且對其它4個變形有線性的有效剛度屬性。對每個剪切變形自由度,可以獨立指定線性和非線性行為,但對于軸向變形和3個彎曲變形,其屬性是線性屬性。本文通過對結構隔震效果的評價分析,為隔震設計提供了概念支撐。隔震結構的地震反應為傳統(tǒng)抗震結構地震反應的1/25~1/9,相當于降低地震烈度3-5.5度,隔震結構一般建議按照降低2度進行設計。隔震設計目前是曲高和寡,科研成果浩如煙海,但真正在設計一線行業(yè)能進行優(yōu)化及設計的單位寥寥可數,本文落足于實際工程,從隔震設計角度出發(fā),展現隔震設計的具體細節(jié),使隔震設計能融入傳統(tǒng)的設計方法里。
【圖文】:
對于基礎隔震結構,上部結構的剛度遠大于基礎隔震層水平剛度,在地震作用下,隔逡逑震層上部結構層間位移較小,結構位移主要集中于基礎隔震層,上部結構作為剛體,可簡逡逑化認為上部結構只做整體水平平動(圖2-1-la),如果假定忽略上部結構扭轉作用,則可將逡逑結構模型簡化為單質點隔震結構動力分析模型(圖2-1-化),隔震裝置的等效剛度和等效阻逡逑尼可近似表征隔震結構的剛度和阻尼。逡逑Xs逡逑rr邐y逡逑I]邐n邋'^逡逑I邐u逡逑I邐I邐I邋Ds邋,逡逑I邐I逡逑I邐r邐I邋^逡逑I邐I逡逑L邐U逡逑I邐\逡逑!邐!邐n邋K邋M逡逑I邐I邐WWANV*-逡逑r邐r-逡逑夾層橡膠隔愛墊I邐!邐^逡逑邐邐jj邐1^0邐0_逡逑—iM邐-M._邐i邋超邐■逡逑Xg逡逑(a)邐(b)逡逑圖2J-1單質點基礎隔震結構體系動力分析模型逡逑假定挺,拓,;Cs分別為地面水平加速度、速度和位移,充,點,&分別為上部結構水平加速逡逑度反應、速度反應和位移反應。M為隔震層上部結構的總質量,占S為隔震層上部結構與隔逡逑震層基礎之間相對位移,,也即隔震層的相對位移。C和K分別為橡膠隔震支座的等效阻厄逡逑值和水平總剛度。該阻尼值C可近似表征隔震結構的總阻尼值,由于忽略了上部結構自身逡逑的阻尼,對于整體結構來說屬于偏安全。逡逑2N2隔震結構體系加速度反應分析逡逑根據圖2-1-化
隔震層層高1.8m,隔震的隔震墊設置于一層樓板(±0.000m)邋W下1.2m處,下部逡逑留設800mm高檢修空間(一般隔震層高度為800+梁高),方便W后矚震趣的更換。效果圖逡逑如圖3-M。逡逑姦W奮廠逡逑J邋||||逡逑圖3-1-1建筑效巧圖逡逑3N2沒計依據逡逑本項目設計按照現行國家規(guī)范設計,具體如下:逡逑-12-逡逑
【學位授予單位】:浙江工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TU352.12;TU398.2
本文編號:2521129
【圖文】:
對于基礎隔震結構,上部結構的剛度遠大于基礎隔震層水平剛度,在地震作用下,隔逡逑震層上部結構層間位移較小,結構位移主要集中于基礎隔震層,上部結構作為剛體,可簡逡逑化認為上部結構只做整體水平平動(圖2-1-la),如果假定忽略上部結構扭轉作用,則可將逡逑結構模型簡化為單質點隔震結構動力分析模型(圖2-1-化),隔震裝置的等效剛度和等效阻逡逑尼可近似表征隔震結構的剛度和阻尼。逡逑Xs逡逑rr邐y逡逑I]邐n邋'^逡逑I邐u逡逑I邐I邐I邋Ds邋,逡逑I邐I逡逑I邐r邐I邋^逡逑I邐I逡逑L邐U逡逑I邐\逡逑!邐!邐n邋K邋M逡逑I邐I邐WWANV*-逡逑r邐r-逡逑夾層橡膠隔愛墊I邐!邐^逡逑邐邐jj邐1^0邐0_逡逑—iM邐-M._邐i邋超邐■逡逑Xg逡逑(a)邐(b)逡逑圖2J-1單質點基礎隔震結構體系動力分析模型逡逑假定挺,拓,;Cs分別為地面水平加速度、速度和位移,充,點,&分別為上部結構水平加速逡逑度反應、速度反應和位移反應。M為隔震層上部結構的總質量,占S為隔震層上部結構與隔逡逑震層基礎之間相對位移,,也即隔震層的相對位移。C和K分別為橡膠隔震支座的等效阻厄逡逑值和水平總剛度。該阻尼值C可近似表征隔震結構的總阻尼值,由于忽略了上部結構自身逡逑的阻尼,對于整體結構來說屬于偏安全。逡逑2N2隔震結構體系加速度反應分析逡逑根據圖2-1-化
隔震層層高1.8m,隔震的隔震墊設置于一層樓板(±0.000m)邋W下1.2m處,下部逡逑留設800mm高檢修空間(一般隔震層高度為800+梁高),方便W后矚震趣的更換。效果圖逡逑如圖3-M。逡逑姦W奮廠逡逑J邋||||逡逑圖3-1-1建筑效巧圖逡逑3N2沒計依據逡逑本項目設計按照現行國家規(guī)范設計,具體如下:逡逑-12-逡逑
【學位授予單位】:浙江工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TU352.12;TU398.2
本文編號:2521129
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