隔震技術(shù)由來已久,20世紀60年代興起的基礎(chǔ)隔震技術(shù)在國內(nèi)外經(jīng)過了大量的研究、試驗與工程實踐,尤其是強震的考驗,證明這是一種有效減小建筑結(jié)構(gòu)地震損失的方法。與傳統(tǒng)的抗震方法相比,隔震技術(shù)擁有其獨特的長處,并且推廣應(yīng)用前景巨大,近些年來發(fā)展十分迅速。地震是一種突發(fā)性極強,對社會破壞性巨大的自然災(zāi)害,事關(guān)到人類的生命財產(chǎn)安全。我國土地面積遼闊,百分之七十左右的地區(qū)處于地震區(qū),并且,我國是一個發(fā)展不平衡的大國,許多村鎮(zhèn)地區(qū)的房屋在建造過程中,由于抗震意識的不足,沒有做好必要的抗震措施,在較小的地震發(fā)生時就容易損壞甚至倒塌。我們課題組針對傳統(tǒng)隔震技術(shù)價格高昂和國內(nèi)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟狀況落后這一矛盾,提出了一種經(jīng)濟、安全、簡便、隔震效果良好的新型隔震技術(shù),即鋼筋瀝青隔震技術(shù),十分適于在廣大農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用。為了進一步完善鋼筋瀝青復(fù)合隔震裝置在多遇地震下的設(shè)計理論,并充分發(fā)揮隔震豎向鋼筋在多遇地震下的承載能力,對鋼筋瀝青隔震裝置彈塑性二階失穩(wěn)進行了研究。本文通過等效彎矩求非線性曲率的方法,得出了在任意豎向荷載與水平荷載作用下隔震豎向鋼筋任意截面真實彎矩與真實曲率一一對應(yīng)的線性或非線性關(guān)系,然后,利用虛力原理和“平截面變形”假定,在鋼筋瀝青隔震裝置彈性二階失穩(wěn)設(shè)計理論的基礎(chǔ)上,使用逐步加大豎向荷載與水平荷載的彈塑性靜力二階推覆分析方法,對隔震豎向鋼筋進行了各種工況下的彈塑性二階失穩(wěn)計算,得出了各種工況下隔震豎向鋼筋的極限承載力,并對計算結(jié)果進行分析,得到隔震豎向鋼筋在各種工況下極限承載力的擬合算法,由此提出了鋼筋瀝青隔震裝置彈塑性二階失穩(wěn)的設(shè)計方法。通過對隔震試件進行各種不同工況的振動臺試驗,驗證該設(shè)計方法的可靠性,結(jié)果表明:當(dāng)隔震鋼筋端部截面彎矩大大超過彈性極限彎矩,截面邊緣纖維深度進入塑性時,試件仍未坍塌或者傾斜,隔震鋼筋仍然能保持正常工作,具有足夠的安全儲備。故按照此種方法來進行鋼筋瀝青隔震裝置彈塑性二階失穩(wěn)極限承載力計算,是偏于安全的,在該設(shè)計方法下,允許隔震鋼筋端部極限彎矩在各種工況下得到1.25~1.6倍的提高,從而使鋼筋瀝青隔震裝置理論承載力得到提高,使得隔震鋼筋用量更少,總剛度更小,隔震效果更好。另外,本文基于該技術(shù)的已有成果,結(jié)合本文的研究內(nèi)容,對鋼筋瀝青隔震裝置的設(shè)計思路及設(shè)計流程進行了說明。并最后以一棟三層房屋隔震設(shè)計為例,逐步演示了鋼筋瀝青隔震裝置的設(shè)計流程。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU352.12
【部分圖文】：

方向的剛度較小，能有效增加房屋的基本周期，減小上部結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，從而減輕其損壞程度。圖1.1 隔震層橫斷面圖 圖1.2 隔震層立面圖預(yù)制鋼筋瀝青隔震墩包括上墩塊、下墩塊、墩壁、隔震豎向鋼筋以及瀝青油膏等。上墩塊與下墩塊主要用來固定隔震豎向鋼筋，并形成上部荷載由上墩塊傳到隔震豎向鋼筋，再傳到下墩塊，再傳到基礎(chǔ)這一完整的傳力路徑；墩壁與磚墩功能類似，主要用來限制隔震豎向鋼筋的相對位移，使隔震裝置始終處于一個相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)；瀝青油膏將隔震豎向鋼筋外表面與空氣隔離開來，能有效的防止鋼筋銹蝕，同時也能提供阻尼，耗散部分地震能量。相比于鋼筋瀝青隔震層，鋼筋瀝青隔震墩的優(yōu)點在于，它能夠預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場可以直接進行干作業(yè)，簡化了施工工藝，縮短了工期。鋼筋瀝青隔震技術(shù)具有施工簡易、成本低廉、構(gòu)造簡單、便于維護等特點

方向的剛度較小，能有效增加房屋的基本周期，減小上部結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，從而減輕其損壞程度。圖1.1 隔震層橫斷面圖 圖1.2 隔震層立面圖預(yù)制鋼筋瀝青隔震墩包括上墩塊、下墩塊、墩壁、隔震豎向鋼筋以及瀝青油膏等。上墩塊與下墩塊主要用來固定隔震豎向鋼筋，并形成上部荷載由上墩塊傳到隔震豎向鋼筋，再傳到下墩塊，再傳到基礎(chǔ)這一完整的傳力路徑；墩壁與磚墩功能類似，主要用來限制隔震豎向鋼筋的相對位移，使隔震裝置始終處于一個相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)；瀝青油膏將隔震豎向鋼筋外表面與空氣隔離開來，能有效的防止鋼筋銹蝕，同時也能提供阻尼，耗散部分地震能量。相比于鋼筋瀝青隔震層，鋼筋瀝青隔震墩的優(yōu)點在于，它能夠預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場可以直接進行干作業(yè)，簡化了施工工藝，縮短了工期。鋼筋瀝青隔震技術(shù)具有施工簡易、成本低廉、構(gòu)造簡單、便于維護等特點

2.1 彈性二階失穩(wěn)計算方法2.1.1 計算模型隔震豎向鋼筋受力簡圖如圖2.1所示。為安全起見，在進行隔震層多遇地震下的抗震驗算時，不考慮瀝青油膏阻尼、磚墩的水平抗剪能力和豎向抗壓能力的影響。由于隔震層上圈梁和下圈梁的剛度比隔震豎向鋼筋的剛度大很多，可以將隔震豎向鋼筋看成下端固定，上端只能在水平方向移動的梁來分析。圖2.1 鋼筋受力簡圖2.1.2 計算理論隔震豎向鋼筋可以簡化成圖 2.1 所示的壓彎受力構(gòu)件，當(dāng)考慮豎向荷載帶來的二階效應(yīng)時，可按如下思路進行分析：先不考慮軸向壓力，在水平方向作用力 F作用下，桿件發(fā)生初始變形0 ；再考慮軸向壓力

【參考文獻】

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本文編號：2825975