【摘要】：目前,減隔震技術正處于高速發(fā)展階段,而隔震設計中的基礎隔震技術在全球范圍內應用最廣泛,在國內工程中使用的疊層橡膠支座是應用最廣泛的隔震支座,但單獨采用橡膠墊隔震體系也存在一些問題。為了發(fā)展基礎隔震技術的多樣性,并且不降低隔震結構的隔震性能,云南昆鋼鋼結構有限公司與昆明理工大學抗震技術研究中心共同研發(fā)了新一代摩擦滑移擺隔震支座,以滿足國內減隔震技術的需求。本文在總結國內外研究現狀及工程應用的基礎上,發(fā)現國內對于單向、雙向、三向地震動作用于結構進行隔震分析的研究較少,且都沒有對摩擦擺隔震結構的隔震性能以及支座的受力性能在三種地震動作用下做全面而系統(tǒng)的對比分析;且為了后期的振動臺試驗或者原位動力試驗做初步準備。因此,本文利用SAP2000軟件對昆明某實際工程進行單向、雙向與三向地震動作用下的隔震分析,對結構的隔震性能以及支座的受力性能進行比較,包括結構的層間剪力比、層間位移角、頂層加速度和支座的滯回耗能、短期極大與極小壓應力、水平滑移與豎向壓縮位移、瞬時脫空位移、殘余位移。研究表明,雙向地震動作用對支座的水平位移、殘余位移影響最大;三向地震動作用下的支座隔震效果優(yōu)于單向地震動作用,且雙向地震動作用下支座的隔震效果最好;豎向地震動對支座短期極大面壓與豎向壓縮位移影響較大。因此,在對摩擦擺隔震結構做隔震設計時,應進行雙向或三向地震動作用下的隔震結構分析,并應以相應狀況的性能指標作為設計控制指標。在SAP2000軟件中只能得到支座隔震單元的計算結果,不能看出支座各個部件的應力狀態(tài),而對摩擦擺支座的仿真模擬領域,大部分科研人員都是研究支座在滑動過程中滑動面摩擦系數恒定時支座的摩擦系數、曲率半徑、豎向壓力等對支座各個部件應力狀態(tài)的影響;且為了后期的原位動力試驗做初步準備。因此,本文利用ABAQUS有限元軟件對剛性支承與彈性支承的摩擦擺支座實體模型進行勻速加載與三種峰值速度的變速加載,且在加載過程中采用關鍵字法改變支座滑動時滑動面上隨滑移速度變化的摩擦系數,分析速度對支座受力性能的影響。研究表明,在對摩擦擺隔震支座進行相關的模型試驗與有限元研究時,需要建立鋼筋混凝土支墩模型,以考慮混凝土支墩的彈性變形對支座試驗與計算結果的影響;變速加載是研究摩擦擺支座受力性能的最佳加載方式;支座在高速滑動時其隔震效果更好,對抵御大震或者超旱遇地震的作用更強,對高烈度地區(qū)的實際工程更具有應用價值。
【圖文】：

附近有一個很大的地震帶，因此采用摩擦滑移擺隔震支有抵抗進場地地震動的能力；盛頓國家應急指揮中心是一個雙層結構，因為該建筑設備，因此安裝摩擦滑移擺隔震支座來抵御大地震；里納公寓位于加州舊金山市。該結構為 4 層的木框架礎隔震結構。該結構可承受 7 級地震。應用摩擦擺隔震技術最早的項目是始建于 2005 年的北 所示。該工程通過連廊把 9 個塔樓連接在一起，是一個擦滑移擺隔震支座安裝在連廊的兩端，這樣塔樓就不與下塔樓只受到很小的地震力。該工程設置摩擦擺隔震支廊引起的整個結構的質量偏心和扭轉效應。

地上 3 層，建筑高度 18.7m，建筑面積 3663.33 m2，為三層鋼框架結構，該工程等效寬度 25.7m，高寬比為 0.73，屬于重點設防類。樓蓋采用鋼筋混凝土現澆樓蓋，，隔震層下支墩采用鋼筋混凝土支墩，上支墩采用鋼結構支墩，隔震層梁均采用鋼梁，上部結構采用不降度進行設計，根據云南省建設工程抗震設防管理的有關要求，本工程采用了摩擦滑移擺隔震技術，基礎采用防水板+獨立基礎。3.2 SAP2000 模型驗證本文在進行隔震分析時，建立的模型最初是在 PKPM 中建立的，PKPM 模型如圖 3.1 所示，在 PKPM 中完成結構設計以后，將 PKPM 模型通過盈建科軟件轉換成SAP2000 模型，由于兩種軟件的差異，轉換成的 SAP2000 模型需要調整模型的邊界條件，使其與實際情況相吻合，調整后的 SAP2000 模型如圖 3.2 所示。SAP2000軟件具有強大的非線性時程分析能力，其中軟件提供的摩擦擺隔震單元(FrictionIsolator)能夠較為準確的模擬摩擦滑移擺隔震支座。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU352.12

【參考文獻】

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本文編號：2675588