基础隔震在框架结构设计中的应用

随着隔震技术在地震高烈度地区的应用越来越广泛,对隔震结构的合理设计方法及流程化的重要性逐渐凸显。通过隔震建筑和不隔震建筑的抗震效果比较,表明隔震结构采用橡胶垫隔震支座时具有明显的隔震效果。采用基础隔震技术后,建筑物的自振周期得到了有效地延长,使隔震建筑的自振周期远离场地的特征周期,从而避开地震主要携能频带,能使结构在大震作用下仍处于弹性工作阶段。增设隔震装置后,结构第一振型起决定性作用,而第一振型中的各楼层层间剪力很小,所以楼层的相对错移很小,因此可大大减少抗震措施,降低造价。采用隔震技术后将大大减少地震给建筑物带来的损失,带来了巨大的经济效益和社会效益。隔震结构的设计内容包括隔震目标的确定、上部结构设计、隔震层设计、隔震层验算、构造措施、经济性论证等诸多方面。     

隔震层位置对隔震结构地震响应影响分析

以一栋地下一层地上三层框架结构为例,根据隔震层位置分别建立地下室地面以下的基础隔震、地下室顶板下部隔震以及非隔震结构模型。运用ETABS软件进行反应谱和时程分析,计算结构在地震作用下的基本周期、楼层剪力、层间位移,并与非隔震结构进行对比,得到隔震层位置变化时结构的地震响应。对比得知,结构采用隔震技术后结构周期较非隔震结构延长了4.5~5倍,当隔震层设置在地下室地面以下时,周期延长更多;采用隔震技术后结构的层间剪力和层间位移均有明显减小;隔震层位置变化对上部结构层间剪力影响较小,但对一层层间位移有显著影响。在工程设计时可根据工程实际的特点选择更适合隔震方式。     

建筑结构层间隔震技术的现状及发展展望

层间隔震结构是将隔震装置设置在建筑物上、下楼层间或上部结构的子结构与主结构间控制结构地震反应的新技术。在回顾近二十年来国内外建筑结构层间隔震技术的研究及应用情况的基础上,总结层间隔震结构在减震工作机理、计算分析、设计方法及试验研究等方面的成果;并进一步探讨层间隔震有待深化研究的问题,包括竖向地震作用、结构抗倾覆性能、抗震性能评估、混合控制及层间隔震新体系等。     

建筑隔震结构地震响应计算的层间剪力校准系数法

隔震结构由于其优越的抵御地震能力而在实际建筑工程中得到了广泛的应用。针对建筑隔震结构,我国GB 50011—2010 《建筑抗震设计规范》所推荐的水平向减震系数法,通过引入水平向减震系数修正未采取隔震措施结构的反应谱法结果,间接获得采取隔震措施后结构的地震响应。该法具有较强的操作性,但其合理性一直受到工程界的关注。针对隔震结构的局部非线性行为,建立隔震结构地震响应的时域显式表达式,利用其降维列式优势实现隔震装置局部非线性自由度的高效降维迭代计算。结合随机模拟方法,统计获得非线性隔震结构在地震作用下的层间剪力。在此基础上,针对等效线性隔震结构反应谱法得到的层间剪力进行校准,获得各楼层层间剪力校准系数,然后采用该系数调整反应谱法计算得到的等效线性隔震结构各楼层的构件内力。采用所提出的层间剪力校准系数法和规范推荐的水平向减震系数法,对两个基础隔震结构进行地震作用效应分析,结果表明所提出方法能有效提高隔震结构地震响应的计算精度。     

新疆某医院门诊楼隔震结构设计与分析

对位于设防烈度为8度(0.3g)区采用隔震技术的某医院门诊楼结构进行了设计与分析,确定结构选用隔震支座的类型,采用SAP2000软件运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:所选用的滑板隔震支座和橡胶隔震支座布置位置是合理的,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。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010要求,采用隔震技术后,上部结构地震作用和构造措施可按降一度执行。     

近断层脉冲地震动对基础隔震结构放大效应的量化分析

为量化分析近断层脉冲地震动对基础隔震结构的地震放大效应,建立多层和高层两个基础隔震结构模型,根据隔震结构基本周期,采用基于能量的脉冲量化识别方法,得到40条脉冲地震动,并剔除其中的主脉冲,产生40条非脉冲地震动。将这80条地震动分别输入两个隔震结构,量化分析脉冲地震动对其层间位移角、楼层剪力、楼层加速度和隔震层位移的放大效应。结果表明：脉冲地震动作用下基础隔震结构的反应明显大于非脉冲地震动,脉冲地震动对隔震层位移放大系数最大,而楼层加速度放大系数对脉冲地震动比较敏感,呈现出波浪形的变化特征。两个隔震结构所得到的隔震层位移的放大系数平均值约为2.0,层间位移角、楼层剪力、楼层加速度的放大系数平均值约为1.5。     

基础隔震结构在彭州妇幼医院工程中的设计应用

彭州妇幼医院采用基础橡胶隔震支座结构体系,上部结构为多层框架结构.本文介绍了该工程基础隔震结构的设计过程,应用MIDAS有限元分析软件,分别进行了基础隔震结构与非隔震结构的地震反应时程分析,对基础隔震结构与非隔震结构在同一地震作用下的周期、楼层剪力、层间位移、和层间加速度进行比较分析.通过比较分析表明,基础隔震结构的地...     

山西某公寓楼基础隔震设计与研究

对位于山西某8度设防烈度区的一公寓楼采取基础隔震设计,柱底设置隔震装置,选用天然橡胶支座和铅芯橡胶支座。通过时程分析方法,分析隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的地震响应。计算结果表明,隔震后结构的自振周期明显延长,上部结构的楼层剪力和层间位移角显著降低,反应位移主要集中在隔震层,隔震效果较好,支座耗能能力较强,结合建筑抗震规范,上部结构抗震设防烈度可按降一度设计。     

采用隔震加固技术的某医疗建筑抗震性能分析

以上海某医院一制剂楼为研究对象,分别采用天然橡胶支座隔震体系和铅芯橡胶支座隔震体系,并对其进行弹塑性时程分析。探究了在多遇地震、罕遇地震作用下两种隔震体系的楼层剪力、层间位移角、顶层加速度以及能量耗散等各项性能指标。结果表明:采取隔震加固技术后各项指标都满足了规范的要求并且使结构具有更好的隔震性能。     

基础隔震技术在结构抗震设计中的应用

该文介绍某教学楼的基础隔震结构的设计,分析表明：在上部结构与基础间设置隔震层,能阻止地震能量的传递,减少上部结构的地震作用,减少结构的变形。     

从安县行政办公楼的震害看基础隔震技术在框架结构中的应用前景

安县行政办公楼震害的主要原因是按“89规范”系列取值的地震作用小于“5·12”地震中结构实际承受的地震作用。对该建筑按抗震结构和使用基础隔震技术进行模拟分析和技术经济对比,得出使用基础隔震技术后,结构的地震作用、层间位移角和加速度反应均大幅度减小。技术经济比较说明,基础隔震技术可减轻建筑的震害,保证建筑物在震时和震后使用功能不间断,应用前景广阔。     

山区多层接地隔震框架结构的抗震性能研究

筛选来自台湾集集地震同一场地类别上的三个台站的地震波,包括两条近断层地震波TCU054与TCU068和一条远场波ILA007,引入多次透射边界以模拟场地的无限性,利用二次开发后的ANSYS建立考虑土-结构相互作用的山区多层接地基础隔震与层间隔震框架结构有限元模型,针对近断层地震动与远场地震动作用下山区隔震框架结构的位移、加速度、层间剪力与层间位移角等地震响应进行对比分析。结果表明:远场地震动作用下三种结构中位于陡坎上部楼层的层间剪力的相对关系均为非隔震层间隔震基础隔震,而两种隔震结构中位于陡坎下部楼层的层间剪力值很接近,与非隔震结构的相对关系与土体的刚度有关。多层接地框架的两种隔震形式均放大了掉层部分的层间剪力,但远场地震动作用下的放大效应比近断层地震动作用下的放大效应要低。两种隔震结构中位于陡坎上部的楼层在近断层地震动作用下的响应均大于远场地震动作用下的响应。     

某高位层间隔震加固结构分析研究

采用层间隔震技术对某建筑进行加层与加固的减震设计,并对高位层间隔震结构和加层后无隔震传统结构进了对比分析,包括反应谱和局部非线性多遇地震和罕遇地震作用下的时程分析。分析结果表明,高位层间隔震结构能明显减小结构的地震反应,改善结构的抗震性能,从而减少底部原有结构构件的加固数量,并且能使结构满足现行抗震设计规范要求。最后还提出采用高位层间隔震技术时电梯井的处理方法,可供相关工程设计参考。     

隔震技术在云南某办公楼加固工程中的应用与分析

某办公楼为8层混凝土现浇框架结构,建于1989年,经抗震鉴定其抗震性能不满足现行规范要求,需进行抗震加固。为减少对上部建筑使用功能的影响,降低综合造价,缩短加固施工周期,对其采用隔震技术进行加固。建立了办公楼三维有限元模型,分析了隔震层的抗风性能,通过非线性时程分析法得到非隔震、隔震结构的楼层剪力、楼层倾覆力矩、楼层层间位移角。分析结果表明:既有建筑采用隔震技术进行加固,满足结构抗风要求,楼层剪力、倾覆力矩显著减小,水平地震作用大大降低,使其满足现行规范与标准,达到抗震加固目的。详细介绍了施工过程中顶升与托换方法,该方法具有施工周期短、经济、环保的优点,实用性强,具有较高的推广与应用价值。     

带限位钢棒的橡胶隔震垫在某大厦中的应用

基础隔震的基本原理是在建筑的上部结构与基础间设置柔性隔离层,使房屋的基本周期延长,避开地震时地面运动输入的主要周期,从而大大减小上部结构在水平地震作用下的反应。因地震时地面运动的主要周期成分为0.1～1.0 s,为避开强震时地面运动的主要周期,原则上隔震建筑的周期愈长愈好,这就要求隔震层的水平     

橡胶垫基础隔震建筑的非线性动力响应

文章着重讨论了橡胶垫基础隔震建筑的非线性动力响应。文中采用常用的层间剪切模型，隔震系统采用双线性恢复力滞回特性曲线，进而分析了橡胶垫基础隔震建筑的地震响应，探讨了隔震系统参数对结构响应的影响，为提出橡胶垫基础隔震建筑地震作用的实用计算方法打下基础。     

某核电站整体基础三维隔震地震反应分析

为研究整体基础隔震技术在核电站中的应用,针对某第四代核电站结构进行整体基础三维隔震的地震反应分析研究,通过隔震层设计及隔震前后模型对比,进行设计基准地震动下的动力特性、楼层反应谱分析、超设计基准地震动下隔震层的特性分析。结果表明:通过基础三维隔震层的布置,有效地减少了结构的水平与竖向的地震反应,上部结构可降低0. 1 g～0. 2 g,隔震层耗散输入能量的1/8～1/3,较好地提高了结构的安全性,并为第四代核电站隔震技术的应用提供借鉴。     

大底盘多塔高层隔震结构的地震响应

采用弹性时程分析方法,结合某大底盘多塔隔震结构(建成后将成为目前大陆地区最高的隔震建筑),分析结构在多遇及罕遇地震作用下的响应。对比层间剪力,计算水平向折减系数,绘制结构层间位移的变化曲线,并探讨高层复杂结构应用隔震技术的相关要求。结果表明,隔震结构的地震作用显著降低,层间剪力远小于抗震结构的,罕遇地震作用下的水平向折减系数更小;层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零,结构呈现出明显的整体平动趋势。     

对某博物馆的基础隔震分析

本文以设防烈度为7度的某城市博物馆为研究对象,对其进行基础隔震设计并按照规范要求选取7条地震波进行动力时程分析,通过对比隔震结构与非隔震结构的楼层剪力、上部结构倾覆弯矩、罕遇地震作用下的层间位移角等指标分析基础隔震设计的效果。研究表明:对该结构采用了基础隔震设计后可以有效提高结构的抗震安全性能。     

基于不同隔震层位置的层间隔震结构失效概率分析

针对层间隔震结构,建立地震作用下的运动微分方程,通过虚拟激励法和当量正态化法得到结构的失效概率,最后对隔震层位于不同楼层时结构的总体失效概率进行了分析。结果表明,在与隔震层相邻的上部楼层的层间位移会发生突增,隔震层位置越高,隔震层的失效概率越低,其他楼层的失效概率越高,结构的总体失效概率越高。