高层隔震结构等效模型研究

为研究高层隔震结构的动力性能,尝试用隔震层上部子结构前两阶频率和前两阶振型与悬臂等截面直杆剪切相似且考虑上部结构总质量不变的准则推导高层隔震结构3质点等效模型.所推导的上部子结构2质点模型和全结构3质点模型较好地考虑了高阶振型的影响,分别较好地等效了剪切型高层抗震结构和隔震结构,同时发现高层隔震结构的振型质量参与系数无...     

汶川地震底层框架砖房震害分析及底部侧移刚度控制

文章基于汶川地震中底层框架砖房的典型震害调查,了解了底层框架砖房的震害现象,分析了震害产生的原因,探讨了第二层与底层的侧移刚度比取值的合理范围.指出底框砖房底框与上部砖房侧移刚度比的合理取值,应使地震时底层既有充分弹塑性变形,上部砖房破坏亦不重,此时层间极限剪力系数分布比较均匀,有利于结构整体抗震.     

隔震结构振型参与系数与有效质量系数的研究

为了研究隔震层对整个隔震结构和上部结构的有效质量系数的影响,对双质点以及多质点隔震结构和其上部结构的振型参与系数以及有效质量系数进行了计算机模拟分析.分析表明:无论双质点还是多质点隔震结构,当隔震结构有效质量系数达到0.9时,隔震层上部结构的有效质量系数大于0.9,在隔震层上部结构计算时其有效质量系数应相应地提高.     

基于刚度比的基础隔震结构减震系数

水平向减震系数是隔震设计的重要指标. 将上部结构与隔震层刚度之比作为基本变量,通过双自由度等效模型对减震系数的影响因素进行了理论研究. 通过振型分析计算了上部结构的等效转换系数,推导了刚度比形式的内力和减震系数表达式,分析了减震系数的影响因素,计算了隔震结构满足减震系数要求所需的刚度比限值. 发现减震系数曲线存在不变量即基准曲线,提出基准点概念. 结果表明,刚度比和隔震层阻尼比是减震系数的决定因素,减震系数随刚度比或隔震层阻尼比增大而减小;当刚度比大于4.5或8时,减震系数分别低于0.5或0.4;与5个工程实例对比,减震系数表达式准确性较好. 成果整理成表格可供查阅.     

层间隔震结构减震机理的数值模拟分析

以振动台试验模型为背景,隔震垫采用铅芯橡胶隔震支座双线性滞回阻尼和粘滞阻尼的粘塑性分析模型,隔震层采用粘塑性分析模型,建立层间隔震结构的动力运动方程.同时,使用有限元分析软件ANSYS对该试验模型进行非线性有限元动力分析,获得层间隔震结构在地震动下的响应.分析结果表明,隔震层位置越低,隔震效果越好.随着隔震层设置位置下移,层间隔震体系在结构动力特性上体现为前两阶模态质量参与系数的比例发生变化.在中间层隔震区域,隔震层上部子结构反应基本上由一阶振型决定,而下部子结构反应却以二阶振型为主.隔震层上部子结构层间位移较稳定,可以近似为平动;下部子结构层间位移呈现抛物线状,且下部结构最大层间位移常出现在下部结构的中间位置.     

底层框架上部砖房混合结构的抗震设计

本文从平立面布置、房屋的高度、第二层与底层的侧移刚度比、抗震墙的最大间距限值、底层钢筋砼抗震墙的高宽比、底层框架抗震墙砖房的结构体系、底层框架抗震墙砖房的底层与上部砖房部分的抗震能力宜相匹配等各方面总结了底层框架上部砖混结构的抗震结构设计应满足的相关设计要求。     

都市村庄底框砌体结构的动力特性分析

以都市村庄典型底框砌体房屋为研究对象,建立有限元分析模型.利用Block Lanczos法对结构进行动力特性分析,得到了结构自振周期和振型特征.分析结果表明,沿主轴方向,结构纵向刚度弱于横向;沿楼层方向底层振动强烈,表现出"上刚下柔"的不利特性;添加抗震墙后底层没有出现局部振动过于强烈的不利现象,但是上部砌体部分反应加剧,说明了需要合理添加抗震墙以防薄弱层发生转移.研究结果可为此类房屋的建造和改造及抗震性能评价提供技术参考.     

汶川地震中底层框架砖房震害特点及分析

底层框架砖房是一种混合结构形式,底部一层全部或部分采用钢筋混凝土框架承重,上部多层采用砖墙承重,在我国城镇地区应用非常广泛,通常具有"上刚下柔"的结构特性。512汶川地震中不同烈度地区均有大量该类建筑严重破坏甚至倒塌,也有部分位于极震区的底框砖房表现出很好的抗震性能。地震发生后,四川大学组织了考察队,对地震灾区建筑物的震害情况进行了广泛深入的科学调查。在介绍和总结了汶川地震中底框砖房的表现——底层过大的水平侧移、过渡层严重破坏或完全坍塌、底层严重破坏或房屋完全倒塌、上部砌体整体发生侧移、以及设计和施工质量良好的底层抗震墙砖房"大震不倒"的基础上,得出以下结论和建议:在抗震设防地区应禁止使用部分底框砖房,地震中过渡层的实际受力情况与设计所采用的受力状态有明显的区别,规范应考虑砌体和钢筋混凝土材料的不同力学性质来制定上下层刚度比要求,明确对过渡层的延性和强度要求,明确该类结构抗震概念设计的具体措施。     

近场脉冲型地震下层间隔震结构的隔震层限位减震分析

层间隔震结构在近场脉冲型强震作用下,隔震层易发生过大变形,导致隔震层上部结构倾覆失稳.提出隔震层限位保护系统,进行软碰撞限位.采用Kelvin碰撞模型建立限位保护系统的力学模型与带限位层间隔震的力学模型,推导带限位层间隔震的动力方程.对比分析有、无限位保护系统的层间隔震结构的动力响应,分析限位弹簧的不同预留距离、不同限位刚度对隔震层最大变形和层间弹塑性位移的影响.探讨带限位的层间隔震结构在超越预估强烈地震时的碰撞反应.结果表明:隔震层限位保护系统不影响层间隔震结构在多遇地震下的减震效果,且能有效限制隔震层在强烈地震下的最大变形,避免隔震支座破坏而导致上部结构倾覆失稳;限位弹簧的不同预留距离、不同限位刚度对隔震层最大变形与隔震结构层间弹塑性位移产生很大影响;在超越预估的强烈地震作用下,限位保护系统亦能限制了隔震层最大变形,使隔震结构破坏模式由隔震层瞬间破坏转变为隔震结构塑性破坏.     

底框结构设计中需要注意的问题

底层框架上部砖房的建筑，由于底框结构属下柔上刚，对抗震极为不利，因此正确选择底层框架上部砖房的结构方案，在地震区的房屋建筑设计中显得极为重要，成为结构设计的首要问题，它直接关系到房屋的抗震性能、工程造价、施工工期和结构安全度。     

隔震体系简化模型动力分析

为了研究隔震房屋的抗震性能,对隔震结构进行多质点体系的时程分析,结果表明橡胶垫能减小上部结构的地震反应.上部结构处于弹性阶段,与实际隔震结构情况相符,说明可对基础隔震结构采用层间剪切模型进行动力分析.     

底部两层框剪砖房的抗震性能分析

采用剪切型串联多质点振动模型分析底部两层框剪砖房的地震反应,编制了相应的弹塑性分析程序。在此基础上,主要研究了结构频率特性,影响房屋抗震性能的主要因素,相邻层间侧移刚度比的合理取值及８层底部两层框剪砖房在７度区和８度区是否有足够的抗震性能。     

底部三层框架-抗震墙砖房抗震性能及抗震设计的探讨

综合国内底部一层框架—抗震墙砖房和底部两层框架—抗震墙砖房一些试验研究和通过几个算例探讨了底部三层框架—抗震墙结构的抗震性能,并结合工程实践中对底部一层框架—抗震墙砖房和底部两层框架—抗震墙砖房抗震设计中应注意的问题对这种结构的抗震设计给出提示。     

橡胶垫侧向刚度的实验测定

夹层橡胶垫能消耗较大的地震能量,降低上部结构的地震反应。为了测试模型一阶频率、二阶频率,在隔震结构上布置四个力平衡传感器,推算橡胶垫的侧向刚度作为实际工程应用中的夹层橡胶垫的水平刚度。     

多层框架结构基础隔震有限元分析

以一幢8层框架结构的隔震建筑和传统抗震设计建筑的抗震效果进行分析对比,应用ABUQUS软件建立框架计算模型,分别采用普通叠层橡胶支座(RB)和铅芯橡胶支座(LRB)作为隔震装置的基础隔震2种隔震抗震方案,对其框架结构模型的底部输入E-l centro形地震波.分析结果表明,RB方案与LRB方案的抗震效果均优于传统方案,且RB方案抗震效果略好于LRB方案.     

公路梁桥高阻尼橡胶支座优化配置研究

减隔震设计是较为有效的抗震措施,高阻尼橡胶支座(HDR)亦因其较好的减隔震效果在公路梁桥中广泛应用。采用非线性时程分析法对软弱场地中配置不同减隔震支座的梁式桥进行地震响应分析,研究发现高阻尼橡胶支座的减隔震效果优于相同支承能力的板式橡胶支座。然而,无论是滑动式板式支座还是滑动式高阻尼橡胶支座均会导致相应桥墩处的支座位移过大,且各项地震响应与其他各墩差异较大,荷载在各墩间分配不均。通过改变边墩处高阻尼橡胶支座的刚度及类型,分析对比了支座的各项参数对桥梁结构地震响应的影响规律。研究发现全桥采用刚度相近的高阻尼橡胶支座时能够达到全桥各墩抗震性能的均衡、减小地震作用对桥梁结构及支座的破坏。     

砌块模型地震反应数值模拟分析

为研究建造在7度地震区混凝土空心砌块8层大开间隔震房屋的抗震性能,本文利用有限元分析软件ANSYS提出了砌块模型的三维有限元模型,在基础与结构物底部模拟夹层橡胶垫,并对其在隔震前后进行了地震反应分析,结果表明橡胶垫能减小上部结构的地震反应,对隔振结构可采取降烈度设计,或者可以减少梁柱的截面尺寸及配筋.     

巨-子组合结构减震控制研究

巨型结构具有很大的整体稳定性和很高的结构效能,其主、子结构各自的受力特点决定了主、子结构的形式、建材、抗震性能要求等可以不同。利用该特点,以钢(型钢)混凝土建造巨型结构的主结构,轻钢构建子结构,形成不同于现有巨型结构和超高层混合结构的真正结构意义上的组合结构。为克服该新型组合结构体系中轻钢子结构过大的荷载响应,在子结构柱下设置夹层橡胶隔震支座,由此构成了巨-子组合减震结构。不同于已有的巨型框架多功能减振结构,本研究的建材不同,也更具实际工程意义。对依据该思想设计的一座70层超高层住宅做了多方案对比计算分析,得出一系列可供工程设计借鉴的结论。     

底框-砖混砌体结构中构造柱的应力测试及分析

底框－砖混结构中按抗震构造要求应设置构造柱，该项要求在实际结构中对砌体部分的承载能力有显著的影响。根据一个1：4比例模型的应力测试及分析构造柱对砌体应力分布的影响，可对实际工程中构造柱的设计有一定的参考价值。     

底层框架多层砖房模型振动台试验研究

底层框架多层砖房模型振动台试验研究刘航蓝宗建梁书亭温峰刘瑷琏孟昭沛（东南大学土木工程系，南京２１００１８）（南京市建筑设计研究院，南京２１０００５）底层框架多层砖房抗震性能较差，这主要是由于其底层抗侧刚度相对于二层发生突变，在强烈地震作用下，底层易...