橡膠隔震支座與滑移隔震支座并聯(lián)的基礎(chǔ)隔震體系研究.pdf

1、并聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)體系是非線性體系，實(shí)際計(jì)算是復(fù)雜的.抗震規(guī)范GB50011-2001只是對(duì)研究較成熟的橡膠隔震結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定；我國(guó)現(xiàn)在的隔震房屋設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算工作—般由利研部門承擔(dān)，并不像傳統(tǒng)抗震房屋那樣由設(shè)計(jì)部門承擔(dān)，限制了它的應(yīng)用. 現(xiàn)階段采用隔震措施的房屋高度一般較低(高度在40m以下)；以砌體結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)為主，屬于剪切變形的結(jié)構(gòu)；隔震房屋的上部結(jié)構(gòu)一般層間變形很小.所以本文的計(jì)算以單質(zhì)點(diǎn)體系為主，多質(zhì)點(diǎn)體系的計(jì)算目的

2、是檢驗(yàn)單質(zhì)點(diǎn)體系計(jì)算結(jié)果的合理性. 隔震層的阻尼比在不同文獻(xiàn)中取值有所不同，所以本文從單個(gè)橡膠隔震支座的阻尼比入手，簡(jiǎn)要分析了它的上限值；橡膠隔震支座的豎向剛度系數(shù)、水平剛度系數(shù)的計(jì)算方法則成熟得多，也列出了它們的計(jì)算公式.分析了摩擦滑移隔震支座的阻尼機(jī)理，并畫出了它的阻尼力-位移簡(jiǎn)化曲線，作為隔震計(jì)算的基本假設(shè).當(dāng)隔震層在地震作用下發(fā)生水平位移時(shí)，豎向荷載將由橡膠隔震支座向摩擦滑移隔震支座轉(zhuǎn)移；地震作用越大，轉(zhuǎn)移得越多，從而摩

3、擦力增加得越多，體系的耗能能力增加，位移反應(yīng)減??；這就是并聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)體系的自適應(yīng)保護(hù)特性. 同時(shí)，本文還從三方面研究了并聯(lián)隔震結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算方法：編fortran程序的時(shí)程分析法、可靠性計(jì)算方法與matlab軟件的仿真方法，企圖選出—種做為實(shí)用計(jì)算方法. 編fortran程序的時(shí)程分析法是計(jì)算隔震結(jié)構(gòu)的常用方法，它對(duì)多遇地震、罕遇地震的計(jì)算都適用.但是如何合理選取地震波，是個(gè)棘手的問題：許多文章都指出，滿足規(guī)范要求的不同

4、地震波作用于同—結(jié)構(gòu)中，計(jì)算結(jié)果會(huì)相差很大.抗震規(guī)范關(guān)于時(shí)程分析法的條文說明對(duì)地震波的選取方法有所介紹，從這看到調(diào)整強(qiáng)震記錄的時(shí)間間隔可能是合理的；但改變了時(shí)間間隔，地震波的頻率特性會(huì)改變；最終本文是按照時(shí)間步長(zhǎng)為定值進(jìn)行計(jì)算的. 可靠性計(jì)算方法是進(jìn)行抗震計(jì)算的合理方法，它的地震作用是對(duì)歷史上發(fā)生過的強(qiáng)震記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后的結(jié)果，自然不需要選取地震波.它對(duì)線性體系和非線性體系的計(jì)算公式是不同的，都是相當(dāng)復(fù)雜的；同時(shí)，這些計(jì)算公式的推

5、導(dǎo)過程需要有深厚—些的數(shù)學(xué)知識(shí)；這些都限制了它的應(yīng)用.更重要的是，歷史上的強(qiáng)震記錄數(shù)量實(shí)際上是不足以對(duì)地震作出統(tǒng)計(jì)分析的，這種情況在我國(guó)更是如此.因此，可靠性計(jì)算方法是很不完善的. matlab軟件的仿真方法實(shí)質(zhì)是時(shí)程分析法的另一種形式，它同樣有合理選取地震波這個(gè)棘手的問題.但與編程序的常用方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是明顯的：直觀、簡(jiǎn)單.但要求有較高深的數(shù)學(xué)知識(shí)，否則就不可能領(lǐng)悟那些仿真模型的力學(xué)意義，只能實(shí)現(xiàn)—些簡(jiǎn)單算法.正是由于這個(gè)