高層建筑砼結(jié)構(gòu)頂部隔震體系的減震分析.pdf

1、本課題進行被動減震技術(shù)領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)頂部隔震減震體系研究，為省基金項目(20051053)課題內(nèi)容。其利用結(jié)構(gòu)自身的頂部作為TMD質(zhì)量塊，并用疊層橡膠支座和摩擦阻尼器設(shè)置在建筑物中上部的樓層之間，利用隔震層上部的質(zhì)量和隔震層部件組成TMD減震系統(tǒng)控制地震反應(yīng)。 本文首先分析了隔震支座及高層建筑隔震減震技術(shù)的研究應(yīng)用現(xiàn)狀。闡述了高層建筑頂部層間隔震減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想，即通過把隔震層設(shè)置在高層建筑結(jié)構(gòu)的上部，把建筑分成上下兩個部分，利

2、用上下結(jié)構(gòu)的動力相互作用和隔震層的阻尼作用進行減震。通過對基于集中質(zhì)量模型的兩質(zhì)點體系的理論和計算，分析了高層建筑項部層間隔震結(jié)構(gòu)的減震原理。另外，還分析了基于集中質(zhì)量模型的多質(zhì)點體系，對前面的兩質(zhì)點的結(jié)論進行驗證，得出了影響高層隔震減震結(jié)構(gòu)體系減震效果的主要因素：(1)上下部結(jié)構(gòu)的重力荷載比，當(dāng)結(jié)構(gòu)各層重力荷載代表值變化不大時，可以近似用上下部結(jié)構(gòu)的層數(shù)比代替。(2)周期比。(3)隔震層結(jié)構(gòu)的等效阻尼比。通過分析計算，得出上下部結(jié)構(gòu)重

3、力荷載比的適宜配置為，R<,g>=0.01～0.35，周期比的適宜配置為，R<,T>=0.8～1.8，其中，重力荷載比取較小值時，周期比也應(yīng)取較小值。 文中對某高層建筑頂部隔震減震進行了定性分析，采用了兩種情況對比：一是普通結(jié)構(gòu)體系Ⅰ和頂部隔震結(jié)構(gòu)Ⅰ比；二是普通結(jié)構(gòu)體系Ⅱ和頂部隔震結(jié)構(gòu)Ⅱ相比；分析中，采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)件有限元模型和隔震部件模型，利用ANSYS程序，對未隔震、頂部隔震的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)進行了地震反應(yīng)比較分析。研究發(fā)現(xiàn)

4、，高層建筑隔震減震體系，除上部減震外，還利用了上部隔震部分對下部抗震部分的TMD作用，有效減小了下部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)；如在El-Centro波作用下，頂部隔震體系Ⅰ的層間剪力的減震率可以達(dá)9.69％以上，最大減震率可以達(dá)到45.5％，而頂部隔震結(jié)構(gòu)Ⅱ的最大減震率僅為18.7％，頂部隔震體系Ⅰ的層間位移的層間位移、樓層總位移最大減震率分別可以達(dá)到46.2％，44.2％，而項部隔震體系Ⅱ僅分別達(dá)到19.5％、14.7％。經(jīng)上面的分析可以看出來