采用隔震支座的加層框架結構地震反應分析.pdf

1、我國是一個地震多發(fā)國家，在建筑結構抗震研究方面做了大量工作，人們對地震破壞機制的研究、抗震設計理論的應用日趨成熟。二十世紀后期，工程界出現了一種新的抵抗地震技術即隔震，該技術與傳統抗震方法有很大的不同，它通過設置隔震裝置來吸收和消耗輸入的地震能量以減小結構地震反應，對地震由“抗”變“導”，是一種積極主動的減震方法。人們對基礎隔震技術的研究已經形成一套完整的理論并在實際工程中得到了廣泛的應用，層間隔震是在基礎隔震的工程實踐中發(fā)展起來一種新

2、型隔震形式，在舊建筑物加層改造中應用較多，拓寬了隔震技術應用范圍。層間隔震技術尚處于不斷發(fā)展和完善之中。
　　 近年來，隨著城鎮(zhèn)化速度加快，城市用地十分緊張，許多既有建筑在原設計時承載力有很大富余，使得建筑物加層成為可能。加層不失為解決建筑面積不足之良策。為此，需要探索一條行之有效在低層建筑上加層的新技術。
　　 本文以一棟高烈度區(qū)鋼筋混凝土框架結構為原型，對其項部增加結構層，提出了分別采用兩種不同材料（鋼和鋼筋混凝土）

3、進行傳統直接加層和隔震加層四個不同的加層方案。通過工程數值模擬分析，對比研究了它們在地震作用下的響應，以評斷隔震加層結構的減震效果及相互之間的減震規(guī)律。文中首先闡述了既有房屋加層改造發(fā)展概況、建筑加層技術以及建筑結構隔震技術發(fā)展和應用。其次，介紹了我國目前主要采用的橡膠隔震應用技術并對隔震技術的基本理論進行了簡要的說明。最后，隔震結構的計算采用成熟的有限元分析軟件MIDAS/Gen，選用8度區(qū)某五層框架建立原有5層結構模型、五層混凝土框

4、架+兩層鋼框架結構模型、五層混凝土框架+兩層混凝土框架結構模型、五層混凝土框架+兩層鋼框架結構模型（隔震）、五層混凝土框架+兩層混凝土框架結構模型（隔震）五個模型進行數值計算分析。通過模態(tài)分析得到了各模型的周期及前12階振型;經過多遇及罕遇地震下反應譜分析得出各模型的樓層剪力、層間位移變化規(guī)律;選用EL centro波、Taft波及Oakwh1波進行時程分析，分別計算了五種結構的動力反應;文中還進行了罕遇地震下橡膠隔震支座位移響應分析;

5、最后初探了隔震層質量、隔震支座水平等效剛度、場地土類型等參數變化對加層隔震結構減震效果的影響。
　　 研究結果表明，采用鋼或鋼筋混凝土直接加層都會增大結構地震反應，具體表現在層間剪力和層間位移增大。不同材料直接加層，結構地震反應也不一樣;采用鋼或鋼筋混凝土進行隔震加層后，結構自振周期得到了較大的延長，避開了場地卓越周期，達到較好的減震效果，降低震害。層間剪力和層間位移甚至會小于原有五層結構在地震作用下的反應值。不同加層材料在隔震