2025-01-19
彭州妇幼医院采用基础橡胶隔震支座结构体系,上部结构为多层框架结构。本文介绍了该工程基础隔震结构的设计过程,应用MIDAS有限元分析软件,分别进行了基础隔震结构与非隔震结构的地震反应时程分析,对基础隔震结构与非隔震结构在同一地震作用下的周期、楼层剪力、层间位移、和层间加速度进行比较分析。通过比较分析表明,基础隔震结构的地震反应明显小于非隔震结构的地震反应。
首先建立了基础隔震结构的运动方程.由于所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,因此用复模态法解耦,得到了结构地震响应的时域表达式;然后引用欧拉变换,获得了响应关于一系列等效单自由度体系位移和速度响应的线性组合,根据振型分解反应谱理论就可以求解基础隔震结构基于设计反应谱的地震响应和地震作用.最后,通过一个例子来说明该方法的精度和应用,以便为理论研究、工程设计和规范的修正提供参考.
本文提出了“大震不坏”的抗震设计基本原则,简述了基础隔震结构的力学模型和地震反应的分析方法,同时还提出了合理选择隔震器水平刚度和阻尼的建议以及设置限位器的技术措施。
对隔震层位于地下室柱顶的基础隔震四层框架结构,应用有限元软件etabs进行三维建模和时程分析,同时设计中考虑了优化隔震支座的布置减小结构扭转效应、选取较大直径的隔震支座、加强地下室独立柱的刚度和结构有一定抵抗超烈度的安全储备等措施。设计和计算结果表明:在设防烈度7度(0.15g)中震作用下,水平向减震系数0.35;在7度(0.15g)大震作用下,上部结构基本处于弹性;在超烈度8度(0.20g)大震作用下,独立柱位移角仍然极小,楼层加速度减震效果显著,隔震层水平位移不超过限值的80%,整体结构具有较高的抗震性能。
以一榀具有集中塑性铰单元模型的基础隔震钢框架为模型,分别采用静力弹塑性分析方法(push-over)和直接积分的动力弹塑性时程的方法,基于过程追踪,计算了隔震框架各损伤模式首次出现时的层间位移、隔震层位移及框架顶点位移,对比研究了基础隔震结构在地震作用下的损伤.结果表明:push-over静力弹塑性分析方法可以作为基础隔震结构在地震作用下的结构损伤分析的简化方法;对应于性能点位移的结构动力弹塑性所分析的层间位移等均值结果与静力弹塑性分析结果具有一定的符合程度.
提出了滑移隔震结构基本体系的概念,根据振型分解法将上部结构解耦为互相独立的单质点体系.如果隔震层质量合理分配到上述单质点体系,则结构有可能进一步解耦,形成与上部结构模态数目相同的隔震基本体系.上部结构的反应可由基本体系的相应反应通过振型叠加得到,隔震层的反应与任一基本体系的相应反应量相同.工程算例表明,该方法完全满足工程精度要求,对该类非线性系统进行降维解耦的思路具有较高的可行性.
以一个3跨4排柱建筑为例,对非隔震结构和隔震结构在竖向荷载作用下的内力分布特点进行了对比研究,其中考虑了隔震层顶部梁板结构的荷载、刚度以及结构的梁柱刚度比等因素的影响。研究中发现,与非隔震结构相比,隔震结构一层柱子的柱端弯矩明显增大,隔震层顶部梁的梁端弯矩与其荷载成正比等规律。同时提出了基于非隔震结构的隔震结构在竖向荷载作用下内力的计算方法和\"隔震影响系数\"的概念。即,隔震结构的内力等于非隔震结构的内力乘以\"隔震影响系数\"。其中还进一步对\"隔震影响系数\"的影响因素进行了定量研究,得出了\"隔震影响系数\"的计算公式。本文所提出的计算方法与隔震结构在水平地震荷载作用下的内力计算方法思路一致,因此,该方法也进一步完善了隔震结构的设计理论。
对基础隔震结构的抗震优化设计往往以结构隔震效果指标为优化目标函数,对隔震装置的参数取值进行优化,而这种常规的优化方法无法反映出结构参数和作用荷载两者之一的随机性对结构优化设计的影响。基于可靠性的结构优化设计是在常规优化方法基础上发展起来的一种全新的结构优化设计方法,它的基本思路产生于结构可靠性理论与数学规划方法的有机结合。在结构可靠性优化中,将对结构的可靠性要求作为追求的目标或限制条件,运用最优化方法寻求结构在概率意义下的最佳设计。基于以上分析,提出了以结构最大位移响应的期望值为目标函数,控制装置响应的动力可靠性为约束条件,运用罚函数法进行优化求解的基础隔震结构抗震优化控制设计方法,最后给出了算例分析。
并联基础隔震结构是由橡胶隔震支座与摩擦滑移隔震支座并联组合形成的隔震结构,两种型式的隔震支座相互取长补短,可有效降低隔震结构的造价,文中介绍该结构形式在某住宅楼工程中的设计应用,。
隔震作为一种新的抗震技术,已广泛应用于新建和加固的建筑工程,同时,许多新型式的支座得到了开发和应用。组合基础隔震是一种新的隔震设计思想,能充分应用不同类型隔震支座的特性,有效降低上部结构地震反应。本文介绍了组合基础隔震在某一工程中的应用,工程中使用的支座包括普通橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和弹性滑板支座三种类型,对全部使用支座进行了常规检测,结构计算采用等效线性法、能量包络法和时程反应分析等方法,计算结果表明:组合基础隔震能有效降低上部结构的反应,隔震层的变形控制在安全范围之内。
一、基础隔震技术与普通抗震技术的区别面对具有如此巨大破坏力的地震灾害,我们真的就束手无策、任其祸害吗?其实不然,在5.12汶川地震发生后,北京一名著名建筑设计大师在做客中央之声节目时曾指出:\"我国现在的防震技术已经达到世界水平,只要采用
研究了结构隔震的原理与隔震结构的特点和适用范围,介绍了隔震系统的组成与类型、隔震结构的设计要求,探讨了上部结构的地震作用和抗震措施,并对隔震装置要求与类型以及隔震结构的应用作了论述,从而使上部结构不产生破坏。
多层隔震结构两阶段设计法——结合《建筑抗震设计规范》(gb50011-2001),提出了针对隔震装置设计的隔震结构两阶段设计法。该方法在项目的方案阶段,根据项目的基本情况采用简化估算方法对隔震层进行估算,为方案的确定提供依据;在施工图设计阶段,采用里程分...
我国经济发展水平的不断提升,在促进各行各业发展的同时,也使得人们对于建筑安全性及稳固性的要求越来越高.建筑行业的发展,高层建筑规模的扩大,使高层建筑结构的设计问题成为一项重点问题.而目前,在高层建筑结构设计的过程中,基础隔震技术的应用十分重要,其能够在很大水平上提升高层建筑抵抗地震的能力.文章首先基于高层建筑的结构与设计的理念,对高层建筑结构设计中存在的特殊性进行了分析,并在此基础上对其基础隔震技术进行了研究与探讨,仅供参考.
本文运用铅芯橡胶阻尼支座代替普通支座,对大跨空间网壳结构进行了地震动隔震性能分析,可以看出,通过隔震支座的设置,网壳结构的动力响应得到了控制,同时施工方便,不影响结构外观,具有工程应用价值.
职位:公用设备工程师
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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