軟土場地建筑隔震的參數(shù)分析研究.pdf

1、經(jīng)過多年的發(fā)展，建筑隔震技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，不僅為新建房屋的設(shè)計也為老舊房屋的抗震加固改造提供了一條有效的途徑。通過在特定的標(biāo)高設(shè)置柔性隔震層，結(jié)構(gòu)自振周期得以延長，減少了地震能量的傳遞，從而使建筑內(nèi)部設(shè)備和建筑本身不受損害。目前隔震技術(shù)多見于場地狀況較好的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類場地，而對于Ⅳ類場地，因隔震效果相對較差且影響因素復(fù)雜，在我國現(xiàn)行規(guī)范中不建議使用隔震技術(shù)。
　　為了研究隔震結(jié)構(gòu)在Ⅳ類場地上的隔震效果以及不同隔震參數(shù)的影響，本文主

2、要開展了以下工作:
　　(1)利用有限元軟件PERFORM-3D、ETABS、PKPM分別建立了某七層框架的有限元模型并對框架進(jìn)行了隔震設(shè)計，對同一框架的抗震結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析和反應(yīng)譜分析。從PEER中心的數(shù)據(jù)庫選取了代表不同場地類別的地震波，對該框架進(jìn)行了彈塑性時程分析，通過調(diào)整峰值加速度以代表不同烈度的小震、中震和大震，并比較了結(jié)構(gòu)在不同場地類別下減震系數(shù)隨烈度的變化。結(jié)果表明，在小震下減震系數(shù)隨烈度增大而減小，在中

3、震和大震作用下隨烈度增加而緩慢增加或無明顯變化。
　　(2)研究了同一地震下、不同場地類別結(jié)構(gòu)的隔震效果，對框架進(jìn)行了八度(0.2g)多遇、設(shè)防烈度和罕遇地震下的彈塑性分析。分析結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)在Ⅳ類場地上也有較明顯的隔震效果，但和其他三類場地相比，隔震結(jié)構(gòu)減震系數(shù)最大，隔震效果最差。在罕遇地震作用下，Ⅳ類場地上的隔震支座位移最大，Ⅲ類場地次之，Ⅰ類場地位移最小。8度罕遇地震作用下(400gal)，隔震層位移依然能滿足支座極限變形。

4、從彈塑性模型能耗能情況來看，結(jié)構(gòu)在小震、中震和大震作用下彈塑性耗能主要由支座部分提供，上部梁柱基本處于彈性狀態(tài)，在Ⅳ類場地上基礎(chǔ)隔震形式也能有效地保護(hù)上部結(jié)構(gòu)不受損害。
　　(3)研究了Ⅳ類軟土場地上屈重比、上部結(jié)構(gòu)層剛度、支座屈服前后剛度比對隔震結(jié)構(gòu)減震系數(shù)、頂層加速度、隔震層位移的影響。減震系數(shù)隨屈重比增大先減小后增大，頂層加速度隨屈重比增大而增大。最佳屈重比為2％≤Qy/W≤6％，建議可選為4％。層間剛度比的變化對隔震結(jié)構(gòu)減

5、震系數(shù)的影響不明顯，頂層加速度隨層間剛度增加而減小，隔震層位移隨層間剛度比變化不明顯。因此，通過改變上部結(jié)構(gòu)剛度來實現(xiàn)更好的隔震效果是不經(jīng)濟(jì)的。在屈服前剛度與屈服后剛度比γ較小時，減震系數(shù)較大，隔震效果較差，在γ從2到10時減震系數(shù)顯著減小，當(dāng)γ大于10以后，減震系數(shù)仍然有所減小，但是其邊際減小值很小，此時γ對減震系數(shù)的影響不敏感。在中震和大震作用下，峰值加速度單調(diào)減小，在γ≤10時，減小較為明顯，隔震層支座位移隨γ增加先增加后減小。綜