基于摩擦摆隔震下非对称框架结构的减震分析

根据空间非对称结构框架的特点,通过数值模拟方式分析了非对称结构采用摩擦摆隔震系统对结构在8度罕遇地震作用下的响应,对非对称框架结构设置三组不同阻尼值的摩擦摆隔震层,进行多方面比较分析.结果表明,摩擦摆隔震可显著减小上部结构的地震反应,经过合理设置隔震层阻尼值,可以对隔震层和上部结构位移进行调整,有效控制隔震层的水平位移和扭转振动,控制平-扭耦联作用,同时使底层柱受力单一.     

考虑楼板效应的钢结构地震反应对比分析

以10层钢结构为研究对象,在罕遇地震作用下,通过ANSYS有限元数值方法,对纯框架结构及偏心耗能支撑结构在考虑楼板作用与不考虑楼板作用情况下结构的地震响应进行了比较分析,结果表明:在考虑楼板作用下纯框架结构顶层位移X、Y方向分别减小了31.3%和33.9%;结构顶层加速度X、Y方向分别增大了39.7%和45.2%.由于楼板的约束效应,结构的整体刚度增加,自振周期减小.考虑比不考虑楼板作用同样的耗能结构耗能能力减小了,在分析耗能结构时不能忽略楼板作用.分析结果为钢结构抗震设计提供了参考.     

带厚板转换层结构的静力弹塑性分析

带转换层的高层结构由于其较好的经济效益越来越受到欢迎．因厚板转换结构在抗震设计上存在的问题较多,在地震区应用的经验较少,故规范对带厚板转换结构的使用进行了严格的限制．采用静力弹塑性分析方法对一带厚板转换的结构进行罕遇地震下的受力分析．结果表明,厚板在罕遇地震下仍处于弹性阶段,具有良好的表现性能,结构的变形满足规范要求．     

添加耗能装置的大底板多塔楼基础隔震建筑抗震性能研究

结合实际工程,对大底板多塔楼结构基础隔震建筑在地震作用下的动力特性进行分析研究,提出了混合隔震控制的新型设计方案,建立了大底板多塔楼结构混合隔震控制体系的运动方程,方程中给出各塔楼与隔震层之间的阻尼矩阵,并考虑了地震作用下结构的非线性.通过在上部结构附设粘滞性阻尼器并建立结构的有限元分析模型,可以看到在地震发生时由于所设粘滞阻尼器与隔震层的协同工作,建筑物的地震响应有明显改善.研究中对添加了粘滞阻尼器与叠层橡胶支座相结合的混合控制与单纯基础隔震的减震控制效果加以比较,分析结果表明,这种混合隔震体系可以有效地减小大底板多塔楼结构的地震反应,提高其抗震安全性,取得较好的经济和社会效益.     

FPS型隔震结构动力性能研究

为了研究FPS型隔震结构的动力特性,针对串联刚片模型,从理论上建立了双向水平地震作用下FPS型隔震结构的平-扭耦联动力方程,并对一空间RC框架隔震和非隔震结构进行动力时程反应分析,得出了不同地震波作用下结构各层的加速度反应、层间位移角、扭转位移比等参数的变化特点。结果表明,FPS型隔震装置能够有效延长上部结构的自振周期,限制隔震层过大位移,降低整体结构的扭转反应,有效减少了地震作用对上部结构的影响,亦提高了串联隔震结构的空间稳定性,隔震效果明显。     

高层建筑分段隔震结构双向水平地震作用下的动力时程分析

运用ANSYS程序对某一12层框架结构进行了模态和地震时程分析,为体现分段隔震结构的隔震效果,对比了分段隔震与基础隔震的地震反应;同时也对分段隔震结构在双向和单向水平地震作用下的地震反应进行了分析和对比;提出了结构在双向地震作用下整体位移最大值的计算方法,结果表明分段隔震结构比基础隔震能更有效减小结构的地震反应.     

隔震结构的柔性限位防护研究

针对基础隔震体系在遭受强地震时隔震支座的失效问题,提出一种新的柔性防护限位装置,以此控制隔震支座的水平位移在安全范围内,从而达到保护隔震支座的目的。首先建立控制装置的ABAQUS实体有限元分析模型,研究控制装置的力学性能,获得控制装置的非线性力学模型,然后以一栋4层基础隔震体系仿真算例,分析地震作用下的抗震结构、基础隔震结构和设置限位装置的基础隔震结构的响应。仿真结果表明:柔性限位装置能够控制隔震支座的水平位移在安全范围内,从而确保结构的安全,同时同抗震结构相比,它的动力响应小于抗震结构;同隔震结构相比它的动力响应略大于隔震结构但对上部结构的影响不大。     

某L型不规则隔震结构减震分析与研究

将基础隔震引入不规则结构中,以某L型不规则结构为例,建立了三维基础隔震实体模型,通过调整隔震层刚心位置,使其与上部质心尽量重合,解决了不规则结构的扭转问题,对隔震与相应的非隔震结构进行不同地震波作用下的非线性动力时程分析.分析表明:采用基础隔震的L型不规则结构能够通过调整刚心与质心的相对位置来减轻扭转带来的震害;采用基础隔震的L型不规则结构可以获得较好的减震效果;结构在罕遇地震下能够保持较好的结构性能和使用功能.     

带BRB的新型框架结构滞回性能分析

结合工程实例,对加层后抗侧刚度不足的钢筋混凝土框架结构,采用布置屈曲约束支撑的办法来满足结构弹性位移角限值的设计要求.首先运用ANSYS软件输入地震波对加层结构进行动力时程分析,然后对不满足规范要求的层间位移角限值的楼层布置屈曲约束支撑,再对加支撑结构进行多遇和罕遇地震下的抗震验算.结果表明,布置屈曲约束支撑后,加层结构的层间位移角均能满足规范的要求,最大减幅可达27.5%;罕遇作用下屈曲约束支撑在大部分时间屈服从而达到应力屈服强度（108 Pa）,具有良好的耗能减震性能.     

非比例阻尼隔震结构平扭耦联地震反应分析

根据非比例阻尼隔震结构的动力特性,提出了非比例阻尼隔震结构平扭耦联振动的运动方程.分析了地震作用下,非比例阻尼隔震结构平扭耦联振动反应,并讨论了隔震层和上部结构的偏心及质量偏心对结构动力响应的影响.     

多向地震波下多层钢框架结构的弹塑性时程分析比较

为研究罕遇地震作用下单波与双波对多层钢框架结构弹塑性时程分析结果的影响,以唐山市某钢框架结构的学生公寓为原型,应用Abaqus有限元软件建立三维计算模型,对其在不同地震波作用下的结构响应进行了弹塑性时程分析。研究表明,在罕遇地震作用下,单向地震波下的柱底最大剪力是双波下的1.1倍;单向地震波下的底层柱最大轴力是双波下的1.1倍;双向地震波下柱底的最大弯矩值是单向地震波下的1.4倍;双向地震波作用下结构的最大层间位移角是单向地震波作用下的1.8倍;多层钢框架结构在罕遇地震作用下单向波和双向波的地震响应相差很大。与现有规范相比,在罕遇地震作用下,采用双波对结构进行地震作用下的弹塑性时程分析更为保守。     

房屋建筑中间层隔震分析

因地震所导致的地面运动,会致使地面上原来静止的房屋建筑物在相关动力的强迫作用下而产生振动,从而引发房屋建筑结构产生变形和位移现象。将这些现象经过模型动力学分析简化后,结合建筑领域中的建筑抗震经验,得到一些建筑物在地震作用下的反应机理及破坏形式,而在此基础上提出的中间层隔震技术在房屋建筑抗震中的应用使房屋建筑的振动性能和抗震安全性得到了显著的提高。本文从房屋建筑的隔震技术的相关概念谈起,然后对房屋建筑中间层隔震方案的设计进行说明,最后就房屋建筑中间层隔震结构设计进行剖析。     

基于性能的钢结构减震设计方法研究

【目的】为了满足社会发展需求，越来越多的钢结构建筑出现在人们的生活中，其中地震灾害是任何建筑物都要克服的困难。【方法】本研究通过介绍基于性能的抗震设计理论，并以现有的多层钢结构为模型，运用有限元分析软件Etabs对多层钢结构减震设计进行分析。【结果】通过建立三种减震结构模型，对其进行模拟分析。根据规范要求选取三条地震波，并对其进行多遇、罕遇地震下的动力时程分析，并对比三阶振型，均满足规范要求。【结论】通过对比结构的层间位移、顶点加速度，发现增加屈曲约束支撑后的钢结构的减震效果明显，能有效提升结构的性能。     

带约束屈曲支撑的混合结构整体协同工作性能研究

针对混合结构中下部框架结构强弱轴方向的侧向刚度差别,对约束屈曲支撑采用不同的布置方案.选择位移比和周期比作为该结构体系整体协同工作的参数,将考虑上部网架的混合结构体系整体协同工作性能进行罕遇地震下的时程分析.结果表明:双向布置的约束屈曲支撑能够明显改变位移比和周期比,提升结构体系的抗震性能,对混合结构整体协同工作性能贡献最大.     

带BRB的钢筋混凝土框架-核心筒结构的地震响应分析

以某20层的钢筋混凝土框架-核心筒结构为研究对象,利用ETABS软件建立普通框架-核心筒结构和带BRB支撑的框架-核心筒两种结构模型,分别采用反应谱分析和非线性时程分析的方法对两种模型进行计算分析对比。结果表明,在多遇地震下,带BRB的钢筋混凝土框架-核心筒结构在层间位移角、最大楼层位移等方面均有一定的控制效果,而且可以提高结构的抗侧刚度和抗扭刚度。在罕遇地震下,带BRB的结构具有很好的耗能效果,能够较好地改善结构的抗震性能。     

带BRB钢—砼混合加层结构抗震性能分析

采用ANSYS程序建立了3层框架结构加2层钢框架后的有限元模型,对该加层框架结构在设置约束屈曲支撑前后进行多遇及罕遇地震作用下的时程分析对比.结果表明,设置了约束屈曲支撑后增加了结构的耗能能力:层间位移角最大折减率达到47.8%,提出了混合结构比较合理的阻尼比,达到了对结构振动控制的目的,并且较精确地反映了设置约束屈曲支撑后该结构地震反应的实际,是一种较为实用和精确的计算方法.     

小比例尺隔震结构模型双向振动台试验

为分析多高层建筑采用铅芯橡胶垫进行隔震后的结构减震效果,试验对一1:16小比例尺隔震结构模型进行了水平和竖向两向输入地震波的振动台试验;试验中地震波输入和模型结构尺寸采用统一试验相似比设计,以尽可能反应真实隔震结构的动力特性。对模型结构上部加速度和层间位移试验数据进行分析,数据显示隔震结构模型无论加速度还是层间位移反应都得到减小,因此证明该隔震技术对高层建筑同样有较好的减震效果。     

带BRB的不规则框架抗震性能研究

对不规则结构,当结构的刚度中心与质量中心偏差较大时,应考虑扭转的不利影响.针对高烈度区抗侧刚度与抗扭刚度不足的不规则钢筋混凝土框架结构,通过布置屈曲约束支撑以满足弹性位移角的设计方法进行研究.结合工程实例,对不满足要求的楼层加屈曲约束支撑.对结构在多遇地震和罕遇地震下进行了动力时程分析.结果表明,加屈曲约束支撑后结构的层间位移角满足规范的要求,并且可以有效地控制不规则结构在地震作用下的扭转变形,具有良好的耗能减震性能.     

高层框架结构层间隔震性能研究

【目的】探究不同高度隔震层对框架结构的抗震性能。【方法】基于某高层框架结构，运用SAP2000有限元软件对非隔震模型进行建模，并在此基础上分别建立基础隔震、6层隔震、12层隔震、18层隔震及22层隔震结构模型。【结果】对于上述结构模型进行反应谱和时程分析，通过软件运算得到模型在地震波下的基本周期、层间剪力以及层间位移，使其之间相互对比，探究不同隔震层位置对结构受力的影响。【结论】研究表明，随着隔震层高度的上升，基本周期在逐渐缩小，层间剪力和层间位移逐渐增大，在隔震层接近顶层时，基本周期、层间剪力和层间位移接近非隔震结构。     

高烈度区框架结构混合减震设计方案比较分析

【目的】我国高烈度区目前大多数单独使用BRB或黏滞阻尼器进行消能减震设计，而混合减震技术则可以实现两种阻尼器优势互补，大幅提高结构的抗震性能。【方法】本研究根据消能器不同的特性，在一栋13层框架结构中设计了四种混合减震方案。【结果】通过ETABS将这四种减震方案分别进行多遇、罕遇地震下的动力时程分析，并与无控结构进行对比，发现四种混合减震方案均可以有效提高结构的抗震性能。【结论】其中将黏滞阻尼器设置在底部楼层，BRB布置在层间位移角较大楼层的布置方案消能减震效果最佳，达到了提高抗震性能的目的。