高層建筑雙層橡膠支座分段隔震技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震是通過結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度剛度和延性，以結(jié)構(gòu)付出塑性變形和結(jié)構(gòu)部件損傷為代價(jià)的抗震設(shè)計(jì)，這種方法很可能由于不具備自我調(diào)節(jié)的能力而無法滿足安全要求，甚至在大地震或罕遇地震中帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。此時，隔震設(shè)計(jì)方法作為一種更安全有效的抗震方法開始受到世界各國學(xué)者的關(guān)注、研究。早在20世紀(jì)初就有人提出了隔震的概念，但直到20世紀(jì)20年代才開始在工程上嘗試應(yīng)用。隔震理論的思想是在建筑物底部或某高度處設(shè)置足夠可靠、水平剛度小的隔震

2、層，來達(dá)到延長結(jié)構(gòu)的自振周期，使其遠(yuǎn)離地震輸入的卓越周期，避免共振的目的;同時，整個結(jié)構(gòu)的水平變形絕大部分集中在隔震層，上部結(jié)構(gòu)基本上是平動，并通過隔震層的阻尼器來吸收地震傳入上部結(jié)構(gòu)的能量，減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，從而大大提高了建筑物的可靠性。近幾十年來，現(xiàn)代隔震技術(shù)在基礎(chǔ)理論和土木工程中得到了較大規(guī)模的應(yīng)用。基于隔震結(jié)構(gòu)理論，在眾多學(xué)者和研究人員研究的基礎(chǔ)之上，對基礎(chǔ)隔震和層間隔震理論在高層建筑應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)分析后，進(jìn)而對高層建筑雙

3、層橡膠支座分段隔震問題進(jìn)行了部分研究。
　　 首先，分析了雙層橡膠支座分段隔震結(jié)構(gòu)的簡化計(jì)算模型問題，得到了雙層橡膠支座分段隔震結(jié)構(gòu)的動力學(xué)運(yùn)動方程。并運(yùn)用了ANSYS軟件建立三維雙層橡膠支座分段隔震結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型，對其進(jìn)行模態(tài)分析。結(jié)果表明，分段隔震更好的延長了結(jié)構(gòu)周期，減小了地震作用，第一、二階振型主要以剪切變形為主。
　　 其次，對ANSYS軟件建立的分段隔震結(jié)構(gòu)模型，研究了其在雙向地震作用下的動力響應(yīng)問題。在分析

4、此問題時，首先通過有限元軟件建立非隔震結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)、層間隔震結(jié)構(gòu)和分段隔震結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，輸入雙向水平地震波后，借助ANSYS有限元分析軟件分別分析各個隔震形式在多遇地震作用下的位移響應(yīng)、加速度響應(yīng)和最大剪力等情況，并對四者的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。研究結(jié)果表明，雙層橡膠支座分段隔震結(jié)構(gòu)比其他隔震結(jié)構(gòu)形式有較好的隔震效果。
　　 最后，研究了中間隔震層不同位置時的分段隔震結(jié)構(gòu)的減震問題和分段隔震結(jié)構(gòu)在罕遇地震影響下的傾覆問