基礎隔震結(jié)構(gòu)基于能量的一體化實用設計方法研究.pdf

1、經(jīng)過多年的理論研究與工程實踐，隔震技術因其優(yōu)良的耗能特性已經(jīng)被廣泛地應用在工程領域。在隔震技術應用研究日趨完善的同時，隔震結(jié)構(gòu)的設計方法也日趨規(guī)范化，美國、日本、新西蘭、意大利和中國等國家相繼頒布了建筑隔震設計規(guī)程。但隔震結(jié)構(gòu)設計方法在實際運用中仍然存在一定問題，合理且高效的隔震結(jié)構(gòu)設計方法依然是隔震技術應用研究的熱點。
　　本文以包含力與位移兩個指標的能量為結(jié)構(gòu)設計的重要參數(shù)，以添加天然橡膠支座和鉛芯橡膠支座的基礎隔震結(jié)構(gòu)設計為

2、核心，從利用MATLAB軟件和SAP2000軟件的基礎隔震結(jié)構(gòu)的能量反應預測方法、基礎隔震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比計算、隔震層的設計三個方面進行了一系列的相關研究。主要研究成果如下:
　　(1)基礎隔震結(jié)構(gòu)的能量反應預測分析。在分析傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)和基礎隔震結(jié)構(gòu)的能量反應方程的基礎上，通過對傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的能量反應影響因素進行分析，對基礎隔震結(jié)構(gòu)的能量反應影響因素進行了對比總結(jié)，提出了基礎隔震結(jié)構(gòu)能量（尤其是地震動輸入能）的估計方法，并與利用S

3、AP2000分析的結(jié)構(gòu)結(jié)果進行對比，證明了該預測方法可以得到較為合理的結(jié)果。
　　(2)基礎隔震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比計算。在分析規(guī)范所提出的減震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比公式的基礎上，提出了基于能量的基礎隔震的附加阻尼比計算公式。分析了上部結(jié)構(gòu)總應變能、隔震層耗能、上部結(jié)構(gòu)最大位移和隔震層最大位移四個基礎隔震結(jié)構(gòu)附加阻尼比的主要影響因素，提出了四個主要影響因素的確定方法，以及其誤差對附加阻尼比的影響。通過對比基礎隔震結(jié)構(gòu)附加阻尼比估算結(jié)果以及S

4、AP2000分析結(jié)果，驗證了該方法對基礎隔震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比的估算是安全可靠的，可以作為隔震結(jié)構(gòu)一體化設計中結(jié)構(gòu)附加阻尼比的計算方法，實現(xiàn)了隔震結(jié)構(gòu)的一體化設計。
　　(3)基礎隔震結(jié)構(gòu)隔震層的設計。首先介紹了鉛芯支座在地震作用下的耗能公式，對支座選型的影響因素，包括支座的型號、支座的耗能以及隔震層的耗能進行了分析總結(jié);進而歸納了支座的選型步驟;最后總結(jié)出了以位移為指標的對支座布置方案的初步篩選和基礎隔震結(jié)構(gòu)的反應譜驗證方法，通過