滑移隔震結(jié)構(gòu)的滑移位移研究.pdf

1、基礎(chǔ)隔震能有效地保護(hù)建筑物免遭地震破壞，保護(hù)人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。滑移隔震是基礎(chǔ)隔震的一種形式，具有技術(shù)簡(jiǎn)單易行、隔震效果好、隔震層滑動(dòng)之后不影響其豎向承載力、造價(jià)較低等特點(diǎn)?；莆灰剖腔浦С性O(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，因此本文在全面總結(jié)了近20多年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在滑移隔震研究的成果上，研究了各種因素對(duì)滑移位移的影響，具體研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 研究了滑移隔震系統(tǒng)的構(gòu)造，闡述了滑移機(jī)構(gòu)、復(fù)位向心機(jī)構(gòu)、摩擦材料聚四氟乙烯(Teflon

2、)的特性和隔震房屋的構(gòu)造措施，總結(jié)了摩擦力模型，研究了滑移隔震結(jié)構(gòu)的非線性動(dòng)力方程的計(jì)算方法，確定了時(shí)間步長(zhǎng)的選取原則與收斂準(zhǔn)則。 在單向地震作用下，研究了不同地震烈度、不同摩擦系數(shù)時(shí)滑移隔震結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，包括頂層最大加速度、底層最大剪力、隔震層的滑移位移、殘余位移和隔震率，通過(guò)比較滑移位移和隔震率，提出了摩擦系數(shù)的建議值；研究了不同上部結(jié)構(gòu)基本周期、不同場(chǎng)地條件、不同復(fù)位彈簧剛度對(duì)滑移位移的影響，得出滑移隔震結(jié)構(gòu)適合于周期較

3、短、剛度較大的多層房屋，不適用于Ⅳ類場(chǎng)地，并給出適宜的復(fù)位彈簧剛度。 研究了雙向諧和激勵(lì)作用下，在不同的激勵(lì)頻率比、不同的激勵(lì)幅值比、不同上部結(jié)構(gòu)基本周期、不同摩擦系數(shù)時(shí)考慮摩擦力的雙向相互作用與不考慮摩擦力的雙向相互作用的滑移位移響應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)；研究了雙向地震作用下單層與多層滑移隔震結(jié)構(gòu)的在多種參數(shù)變化情況下考慮與不考慮摩擦力的雙向相互作用時(shí)的滑移位移響應(yīng)和上部結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)。結(jié)果表明考慮摩擦力的雙向相互作用對(duì)滑移位

4、移的影響較大，對(duì)上部結(jié)構(gòu)加速度的影響較小。因此，滑移隔震結(jié)構(gòu)對(duì)雙向地面運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)，不能簡(jiǎn)單地取兩個(gè)單向地面運(yùn)動(dòng)分別作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的最大值，而必須考慮摩擦力的雙向相互作用，這樣才能得到較為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。由于建筑結(jié)構(gòu)本身的原因，建筑物會(huì)產(chǎn)生一定的偏心，本文研究了單軸偏心的滑移隔震結(jié)構(gòu)在一維和二維水平諧和激勵(lì)和地震激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)滑移位移響應(yīng)。計(jì)算了不同偏心率時(shí)的滑移位移，比較了對(duì)稱結(jié)構(gòu)與偏心結(jié)構(gòu)在不同地震激勵(lì)入射角時(shí)的滑移位移響應(yīng)。得出隨著偏

5、心率的增加，上部結(jié)構(gòu)的基本周期逐漸增大，但偏心并不顯著增加滑移支承的滑移位移。 滑移隔震結(jié)構(gòu)要求在風(fēng)荷載作用下保持安定。本文應(yīng)用多種方法研究了不同摩擦系數(shù)、不同基本風(fēng)壓作用下滑移隔震體系的抗風(fēng)穩(wěn)定性：（1）考慮一階振型的等效靜力法；（2）采用諧波合成法模擬近似的具有給定功率譜密度函數(shù)的脈動(dòng)風(fēng)，作用于結(jié)構(gòu)上，進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析；（3）根據(jù)風(fēng)壓的功率譜密度函數(shù)計(jì)算脈動(dòng)風(fēng)壓的概率法；（4）計(jì)算了滑移隔震結(jié)構(gòu)在最大風(fēng)壓作用下的抗風(fēng)可靠度、