近斷層激勵下子結(jié)構(gòu)組合隔震的巨-子結(jié)構(gòu)試驗
發(fā)布時間:2021-06-07 04:17
為解決受限于隔震支座的抗拉能力和結(jié)構(gòu)高寬比限值、隔震技術(shù)很少應(yīng)用在超高層建筑的問題,在新型巨-子結(jié)構(gòu)體系的子結(jié)構(gòu)底部設(shè)置由鉛芯橡膠隔震支座和彈性滑移支座組成的組合隔震層,設(shè)計制作了一個有3個巨型結(jié)構(gòu)層的巨-子結(jié)構(gòu)模型,對其進行了近斷層地震動及遠場地震動作用下的振動臺試驗,研究了組合隔震層對主結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)振動的減震效果和近場地震對其影響.研究結(jié)果表明,子結(jié)構(gòu)底部設(shè)置組合隔震層,對主結(jié)構(gòu)來說相當于調(diào)諧質(zhì)量阻尼器,其對主結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)具有較好的調(diào)諧減震作用;對子結(jié)構(gòu)來說相當于基底隔震,其對子結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)具有顯著的隔震效果.由于脈沖效應(yīng),近斷層地震動作用下主結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)都要大于相同場地的遠場地震動.
【文章來源】:湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017,44(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖2傳感器布置圖Fig.2Layoutofthesensors
式以及減震機理不同于基礎(chǔ)隔震,設(shè)置組合隔震層未顯著延長結(jié)構(gòu)的基本周期,也說明了試驗并未對結(jié)構(gòu)造成損傷或者破壞.圖2傳感器布置圖Fig.2Layoutofthesensors2主結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)2.1主結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)主結(jié)構(gòu)作為主要的抗側(cè)力體系,其地震響應(yīng)大小關(guān)系結(jié)構(gòu)整體安全性.7度(0.15g)罕遇地震作用下,抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)各層位移響應(yīng)峰值及調(diào)諧減震效果如表5所示.限于篇幅,僅給出抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的頂層主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)時程曲線,如圖3所示.下文中的減震效果或隔震效果定義為:減(隔)震效果=[(抗震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)-組合隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng))/抗震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)]×100%.由表5和圖3可見,在3條不同特性地震動作用下,組合隔震子結(jié)構(gòu)對主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)都具有明顯的調(diào)諧減震作用,減震效果不低于30.30%,最大值達到39.14%.Ⅱ類近斷層地震動Chi-Chi2N作表5主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)及減震效果Tab.5Displacementresponsesandcontrolledeffectsofmain-structurebeamsmm樓層結(jié)構(gòu)Chi-Chi2NChi-Chi2FChi-Chi3N頂層抗震結(jié)構(gòu)9.838.1212.23組合隔震結(jié)構(gòu)6.325.668.02減震效果/%35.7130.3034.42中間層抗震結(jié)構(gòu)6.545.497.53組合隔震結(jié)構(gòu)3.983.664.82減震效果/%39.1433.3335.99底層抗震結(jié)構(gòu)4.223.534.77組合隔震結(jié)構(gòu)2.642.313.14減震效果/
大,抗震結(jié)構(gòu)最多增大24.4%,組合隔震結(jié)構(gòu)最多增大26.9%;由于Ⅲ類近斷層地震動Chi-Chi3N的長周期成分與結(jié)構(gòu)基本周期更接近,使得主結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)顯著增加,但是減震效果并沒有受到明顯影響;三層主結(jié)構(gòu)梁中,一般中間層主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)的控制效果更好一些.抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的各層主結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)從下往上漸增,主結(jié)構(gòu)頂層的位移最大.2.2主結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)罕遇地震作用下抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)各層加速度響應(yīng)峰值及減震效果如表6所示.圖4給出了抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)頂層加速度響應(yīng)時程曲線.由表6和圖4可見,在3條不同特性地震動作用下,組合隔震子結(jié)構(gòu)對主結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)都具有明顯的調(diào)諧減震作用,減震效果不低于35.23%,最大值達到40.61%.由于近斷層地震動的脈沖效應(yīng),在Ⅱ類近斷層地震動Chi-Chi2N作用下,主結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)比Ⅱ類遠場地震動Chi-Chi2F大10%左右.由于Ⅲ類近斷層地震動Chi-Chi3N的長周期成分與結(jié)構(gòu)基本周期更接近,使得Ⅲ類近斷層地震動Chi-Chi3N作用下的主結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)明顯比Ⅱ類近斷層地震動Chi-Chi2N大,一般要大20%以上,但是減震效果沒有受到影響.3個主結(jié)構(gòu)層中,主結(jié)構(gòu)頂層的加速度響應(yīng)較大且控制效果要好一些,也比頂層位移的減震效果好;中間層的加速度響應(yīng)較。恚吨鹘Y(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)及減震效果Tab.6Accelerationresponsesandcontrolledeffectsofmain-structurebeamsm
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近場地震作用下銹蝕鋼筋混凝土橋墩的IDA分析[J]. 陳昉健,易偉建. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[2]巨-子結(jié)構(gòu)控制體系的減震機理及性能分析[J]. 譚平,李祥秀,劉良坤,張穎. 土木工程學(xué)報. 2014(11)
[3]基于NSGA-Ⅱ的巨-子結(jié)構(gòu)層間隔震體系優(yōu)化分析[J]. 劉良坤,譚平,李祥秀,張穎,周福霖. 地震工程與工程振動. 2013(06)
[4]近斷層地震滑沖效應(yīng)下風(fēng)力發(fā)電塔動力響應(yīng)和振動控制試驗研究[J]. 陳俊嶺,陽榮昌,馬人樂. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(08)
[5]近斷層地震作用下基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)抗傾覆性能的分析[J]. 杜永峰,徐超,李慧. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2012(05)
[6]近場地震作用下考慮P-Δ效應(yīng)的首層柱頂隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析[J]. 馬長飛,譚平,張亞輝,周福霖. 振動工程學(xué)報. 2012(04)
[7]三維隔震抗傾覆結(jié)構(gòu)振動臺試驗[J]. 顏學(xué)淵,張永山,王煥定,魏陸順. 工程力學(xué). 2010(05)
[8]高層結(jié)構(gòu)三維基礎(chǔ)隔震抗傾覆試驗研究[J]. 顏學(xué)淵,張永山,王煥定,魏陸順. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2009(04)
[9]巨-子型有控結(jié)構(gòu)體系在地震激勵下的響應(yīng)控制特性[J]. 張洵安,周湘鄂,何官劍. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(02)
[10]巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的有限元計算方法[J]. 田玉基,藍宗建,楊慶山. 工程力學(xué). 2004(03)
本文編號:3215841
【文章來源】:湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017,44(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
圖2傳感器布置圖Fig.2Layoutofthesensors
式以及減震機理不同于基礎(chǔ)隔震,設(shè)置組合隔震層未顯著延長結(jié)構(gòu)的基本周期,也說明了試驗并未對結(jié)構(gòu)造成損傷或者破壞.圖2傳感器布置圖Fig.2Layoutofthesensors2主結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)2.1主結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)主結(jié)構(gòu)作為主要的抗側(cè)力體系,其地震響應(yīng)大小關(guān)系結(jié)構(gòu)整體安全性.7度(0.15g)罕遇地震作用下,抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)各層位移響應(yīng)峰值及調(diào)諧減震效果如表5所示.限于篇幅,僅給出抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的頂層主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)時程曲線,如圖3所示.下文中的減震效果或隔震效果定義為:減(隔)震效果=[(抗震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)-組合隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng))/抗震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)]×100%.由表5和圖3可見,在3條不同特性地震動作用下,組合隔震子結(jié)構(gòu)對主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)都具有明顯的調(diào)諧減震作用,減震效果不低于30.30%,最大值達到39.14%.Ⅱ類近斷層地震動Chi-Chi2N作表5主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)及減震效果Tab.5Displacementresponsesandcontrolledeffectsofmain-structurebeamsmm樓層結(jié)構(gòu)Chi-Chi2NChi-Chi2FChi-Chi3N頂層抗震結(jié)構(gòu)9.838.1212.23組合隔震結(jié)構(gòu)6.325.668.02減震效果/%35.7130.3034.42中間層抗震結(jié)構(gòu)6.545.497.53組合隔震結(jié)構(gòu)3.983.664.82減震效果/%39.1433.3335.99底層抗震結(jié)構(gòu)4.223.534.77組合隔震結(jié)構(gòu)2.642.313.14減震效果/
大,抗震結(jié)構(gòu)最多增大24.4%,組合隔震結(jié)構(gòu)最多增大26.9%;由于Ⅲ類近斷層地震動Chi-Chi3N的長周期成分與結(jié)構(gòu)基本周期更接近,使得主結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)顯著增加,但是減震效果并沒有受到明顯影響;三層主結(jié)構(gòu)梁中,一般中間層主結(jié)構(gòu)梁位移響應(yīng)的控制效果更好一些.抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的各層主結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)從下往上漸增,主結(jié)構(gòu)頂層的位移最大.2.2主結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)罕遇地震作用下抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)各層加速度響應(yīng)峰值及減震效果如表6所示.圖4給出了抗震結(jié)構(gòu)和組合隔震結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)頂層加速度響應(yīng)時程曲線.由表6和圖4可見,在3條不同特性地震動作用下,組合隔震子結(jié)構(gòu)對主結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)都具有明顯的調(diào)諧減震作用,減震效果不低于35.23%,最大值達到40.61%.由于近斷層地震動的脈沖效應(yīng),在Ⅱ類近斷層地震動Chi-Chi2N作用下,主結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)比Ⅱ類遠場地震動Chi-Chi2F大10%左右.由于Ⅲ類近斷層地震動Chi-Chi3N的長周期成分與結(jié)構(gòu)基本周期更接近,使得Ⅲ類近斷層地震動Chi-Chi3N作用下的主結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)明顯比Ⅱ類近斷層地震動Chi-Chi2N大,一般要大20%以上,但是減震效果沒有受到影響.3個主結(jié)構(gòu)層中,主結(jié)構(gòu)頂層的加速度響應(yīng)較大且控制效果要好一些,也比頂層位移的減震效果好;中間層的加速度響應(yīng)較。恚吨鹘Y(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)及減震效果Tab.6Accelerationresponsesandcontrolledeffectsofmain-structurebeamsm
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近場地震作用下銹蝕鋼筋混凝土橋墩的IDA分析[J]. 陳昉健,易偉建. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[2]巨-子結(jié)構(gòu)控制體系的減震機理及性能分析[J]. 譚平,李祥秀,劉良坤,張穎. 土木工程學(xué)報. 2014(11)
[3]基于NSGA-Ⅱ的巨-子結(jié)構(gòu)層間隔震體系優(yōu)化分析[J]. 劉良坤,譚平,李祥秀,張穎,周福霖. 地震工程與工程振動. 2013(06)
[4]近斷層地震滑沖效應(yīng)下風(fēng)力發(fā)電塔動力響應(yīng)和振動控制試驗研究[J]. 陳俊嶺,陽榮昌,馬人樂. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(08)
[5]近斷層地震作用下基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)抗傾覆性能的分析[J]. 杜永峰,徐超,李慧. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2012(05)
[6]近場地震作用下考慮P-Δ效應(yīng)的首層柱頂隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析[J]. 馬長飛,譚平,張亞輝,周福霖. 振動工程學(xué)報. 2012(04)
[7]三維隔震抗傾覆結(jié)構(gòu)振動臺試驗[J]. 顏學(xué)淵,張永山,王煥定,魏陸順. 工程力學(xué). 2010(05)
[8]高層結(jié)構(gòu)三維基礎(chǔ)隔震抗傾覆試驗研究[J]. 顏學(xué)淵,張永山,王煥定,魏陸順. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2009(04)
[9]巨-子型有控結(jié)構(gòu)體系在地震激勵下的響應(yīng)控制特性[J]. 張洵安,周湘鄂,何官劍. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2008(02)
[10]巨型框架多功能減振結(jié)構(gòu)的有限元計算方法[J]. 田玉基,藍宗建,楊慶山. 工程力學(xué). 2004(03)
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