基础隔震结构直接基于位移设计的一体化抗震设计方法

为更加合理地进行基础隔震结构的抗震设计,以使用铅芯橡胶隔震支座(LRB)的基础隔震结构作为研究对象,提出了基础隔震结构直接基于位移设计(DDBD)的一体化抗震设计方法.对于给定地震水准下预先设定的性能目标(即LRB隔震系统最大水平变形和上部结构最大层间位移角),通过所提出的一体化抗震设计方法可以确定LRB隔震系统的力学...     

极罕遇地震作用下铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构抗震性能研究

基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下具有良好的抗震性能。随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》引入了极罕遇地震作用，有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下的抗震性能。以两自由度体系(简化模型)和多自由度体系(纤维模型)的铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象，基于弹塑性时程分析的统计结果，分析并比较了设计、罕遇和极罕遇地震作用下上部结构屈服承载力(即降低上部结构抗震设防烈度)和LRB隔震支座力学性能参数对整个LRB基础隔震结构抗震性能的影响。分析结果表明：极罕遇地震作用下，采用降低抗震设防烈度的方式对隔震后的上部结构进行结构设计并不可取；为了保证在极罕遇地震作用下LRB基础隔震结构的上部结构和LRB隔震支座不发生破坏，应尽可能使用大直径和低橡胶剪切模量的LRB隔震支座；如何保证LRB基础隔震结构在设计地震和罕遇地震作用下的性能要求以及在极罕遇地震作用下的安全性能是一个具有挑战性的问题。     

近断层地震作用下不同隔震装置的RC框架抗震性能研究

对近断层地震作用下不同隔震支座对RC框架结构抗震性能的改善进行了对比研究。对比的隔震支座有:铅芯橡胶支座(LRB)、摩擦摆支座(FPB)以及恢复力-摩擦支座(R-FBI)。对基底隔震结构进行非线性时程分析。结果表明:通常LRB隔震框架会产生较其他两种隔震框架更大的顶层峰值位移、底层层间峰值偏移比以及支座峰值位移,即LRB隔震效果最差;FPB隔震框架与R-FBI隔震框架会产生非常相近的底层层间偏移比,而FPB隔震框架会出现较R-FBI隔震框架稍大的顶层峰值位移与支座峰值位移,即FPB隔震效果比R-FBI稍差,R-FBI隔震效果最好。     

面向多级性能设防目标的铅芯橡胶隔震支座基础隔震结构优化设计及分析

根据我国现行建筑抗震设计规范的要求,对基础隔震结构设计时采用将隔震层与上部结构分离计算的方法(即分离式方法),这种方法没有将设防地震作用下的水平向减震系数和罕遇地震作用下的隔震层水平变形这两方面的性能要求同时考虑,难以获得最优的隔震支座力学性能的需求参数以及用于上部结构设计的水平向减震系数。为此,以铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象,采用两自由度体系的简化模型,基于等效线性化和振型分解反应谱法推导了LRB基础隔震系统力学性能参数与水平向减震系数、隔震层最大水平变形之间的简化公式,参数分析中发现,存在一个临界屈服强度比(即铅芯屈服剪力与LRB基础隔震结构总重力的比值)使得水平向减震系数取得最小值,而且当取值大于该临界屈服强度比时,水平向减震系数和隔震层最大水平变形这两个性能指标相互矛盾,无法同时取得最优解,为此将优化目标取为两性能目标的线性组合,从而确定最优屈服强度比,并根据最优屈服强度比所对应的水平向减震系数进行上部结构设计,从而建立面向多级性能设防目标的LRB基础隔震结构优化设计方法。算例分析表明,按照上述优化设计方法所得到的水平向减震系数和隔震层最大水平变形与时程分析结果基本相符,说明该方法合理可行。通过对比分析认为,采用面向多级性能设防目标的优化设计方法所设计的LRB基础隔震结构即使在巨震作用下也具有良好的抗震性能。     

抗风支座在高风压地区基础隔震结构中的应用研究

沿海高风压地区隔震建筑设计中,存在抗风与隔震效果及隔震层位移协调的问题。以一座基础隔震的框架结构教学楼为例,利用建筑结构分析与设计软件Etabs进行有限元分析计算。建立两个对比结构模型,一个仅设置橡胶隔震支座,另一个根据抗风计算要求,设置橡胶隔震支座和抗风支座。在正常使用工况和多遇地震工况下,抗风支座提供水平抗侧力,在设防地震工况下抗风支座钢板屈服破坏并退出工作,不影响隔震层的自由变形。计算结果表明,相对于抗震结构体系,两种模型都能显著降低上部结构地震响应。采用隔震支座和抗风支座相结合的组合隔震抗风体系,还可减少LRB铅芯支座的直径和数量,在实现抗风目标的同时,降低地震响应和工程造价,提高隔震效果,可供同类工程设计时参考。     

橡胶支座基础隔震结构隔震层软限位加固方法研究

按现行建筑抗震规范建造的橡胶支座基础隔震结构遭遇远场大震或近断层脉冲型地震作用时,隔震层可能发生过大变形,造成隔震支座侧倾失稳。本文提出隔震层软限位加固方案,给出软限位加固主要参数预留距离、限位刚度、阻尼的设计与优化方法。取一栋橡胶支座基础隔震钢筋混凝土框架结构,以近断层地震动作用为例,对软限位加固参数的设计与优化进行了介绍。优化软限位加固设计参数,可获得隔震层限位与上部结构减震的良好效果。同时给出了两种适用的软限位加固装置。     

某9度区复杂框架结构隔震设计

对位于9度高烈度区采取隔震技术的某复杂框架结构进行了分析设计,确定结构选用普通橡胶隔震支座与铅芯橡胶隔震支座,并采用振型分解反应谱法和时程分析法对结构进行了地震反应分析。结果表明:所选用的隔震支座布置是合理的,并且采用隔震技术可显著降低上部结构的楼层剪力、层间位移角和扭转变形;结合抗震规范,上部结构可按降低1.5度设计,经过隔震设计后的隔震结构抗震性能高于传统设计结构。     

不同地震烈度对LRB支座隔震效果的影响分析

为了研究在不同地震烈度下铅芯叠层橡胶(LRB)支座隔震结构的隔震效果,通过有限元分析软件SAP2000建立5层框架传统抗震和基础隔震模型,分别研究两种结构模型在七度、八度、九度地震作用下的动力反应。研究结果表明:地震烈度越大,隔震结构相对于抗震结构而言,层间位移和层间剪力的减小幅度也逐渐增大,即隔震效果更好。     

国家开发银行数据中心机房隔震结构设计

国家开发银行数据中心机房结构地上3层,通过结构方案比选,最终选用框架结构加隔震的方案,并采用ETABS软件对结构进行隔震分析计算。计算结果表明,结构采用铅芯橡胶隔震支座后,上部结构地震反应有较大幅度减小,结构抗震性能有较大的提高,采用隔震技术能够有效提高结构的抗震性能。     

铅芯橡胶支座隔震储罐地震响应特性分析

利用双线性恢复力模型模拟铅芯橡胶支座力学特性,探讨了不同类型场地上,隔震储罐在铅芯橡胶支座(LRB)与叠层橡胶支座(RB)两种隔震方式下的地震响应特点.研究表明:铅芯屈服力、场地类型和地震强度是影响LRB减震性能的主要因素.与RB隔震方式相比,LRB具有降低基底剪力、支座位移、晃动波高等优点,但减震效果并不总是好于RB方式,与场地类型和铅芯屈服力的选取有关.特别是Ⅳ类场地上RB支座更适合储罐隔震设计.支座最优屈服力参数选取需要根据储罐自振特点、场地类型和地震强度共同确定.LRB支座更适合在高烈度地区应用,减震效率高而且稳定.