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.     

采用隔震技术高层建筑弹塑性分析

采用弹塑性时程分析方法研究某16层隔震建筑的抗震性能,结果表明,一般抗震结构主要控制层间位移,上部结构的地震加速度远大于隔震结构.普通抗震结构在8度多遇及罕遇地震作用下已经进入了塑性阶段,部分区域已经破坏,而隔震结构在8度多遇及罕遇地震作用下仍处于弹性阶段,减少了震后维修.根据加速度响应得出隔震结构是一种有效的抗震措施.     

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。     

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.     

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。     

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.     

近断层地震作用下SMA-滑移隔震结构的动力响应分析

基于形状记忆合金的超弹性效应,将形状记忆合金和滑移支座复合成一种新型的隔震支座:SMA-滑移支座.并应用在一隔震结构上.推导了地震激励下该支座隔震结构的运动方程,对滑移隔震结构进行了数值模拟分析.结果表明,支座具有良好的隔震性能,可有效的应用在隔震结构的振动控制上.     

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.     

隔震钢筋混凝土贮液结构的流—固耦合高频振动响应

通过对贮液结构的共振响应,分析结构的流—固耦合高频振动响应。根据液体发生微幅晃动时的钢筋混凝土矩形贮液结构液动压力的解析解,当结构受到的外界激励频率为液体自振频率时,贮液结构会发生共振现象,动力响应将趋于无穷大。如果在现实情况下发生这样的响应,将会给钢筋混凝土贮液结构的隔震设计带来诸多理论困扰。利用ADINA有限元分析软件,分析了橡胶隔震钢筋混凝土矩形贮液结构流—固耦合共振时的动力响应,结果表明:橡胶隔震支座可过滤掉外界激励的高频振动分量,不会使结构产生理论上的高频共振现象。但是,当外界激励的频率接近液体一阶频率时,结构的动力响应将会出现明显的共振放大现象。因此在选择隔震周期时应该以第一阶频率为主。     

钢筋-沥青隔震墩技术在低层框架中的研究应用

针对低层钢筋混凝土框架结构中使用隔震橡胶支座造价昂贵的特点,采用一种新型钢筋-沥青隔震墩作为隔震装置。通过ETABS软件,对某处已建3层框架结构进行有、无隔震情况的模拟,对比2种情况的隔震性能。结果表明:相对于无隔震的框架结构,应用钢筋-沥青隔震墩的框架结构前3阶自振周期增加了3倍以上,层间位移约为不隔震体系层间位移的20%~30%,基底剪力幅值平均减小了约65%。     

“L”形平面不规则钢结构的弹塑性时程分析研究

为了研究“L”型平面不规则钢框架结构房屋的抗震性能以及此种不规则建筑的薄弱位置,应用Abaqus有限元软件对某“L”形平面不规则钢框架结构建立三维杆系模型。对不同地震波下钢框架结构进行动力弹塑性时程分析对比,研究结构的顶层位移、最大层间位移、层间位移角以及基底剪力,分析钢结构的薄弱部位。结果表明:在3种地震波作用下,位于结构内部的各轴地震响应差别不大,而位于轴8的角柱上二层的层间位移与层间位移角均相对较大,为该结构的薄弱部位;“L”形平面不规则结构边柱的地震响应要高于中柱的地震响应;结构柱应力变化自下而上不断变化,呈现不连续线性的特点。     

结构地震响应线性二次型最优迭代学习控制

针对地震作用下工程结构的地震响应,将线性二次型最优控制与迭代学习控制相结合,提出了线性二次型最优迭代学习混合控制方法. 该方法根据迭代学习控制过程中二次型性能指标函数极小化导出施加于工程结构的最优控制力,并依此研究该方法减小工程结构地震位移响应的有效性. 选取典型建筑结构振动控制Benchmark第2 阶段的地震作用Benchmark模型为研究对象,数值仿真结果表明,二次型最优迭代学习混合控制方法能对Benchmark模型的地震位移响应进行有效控制,使控制效果得到一定的改善.     

支杆支座位置对架空连廊连体结构在竖向地震作用下的影响分析

相对于一般高层建筑,连体结构在地震作用下由于连体的存在使得原来独立振动的塔相互作用相互影响,出现连体部分受力复杂、扭转振动变形大等现象.运用结构分析软件ANSYS对9个算例进行建模分析,并比较在竖向地震作用下变换支杆支座位置、连接体的的动力响应.结果表明:增加支杆可有效减弱结构扭转效应,减小连接体的轴力和位移.     

速度脉冲地震作用下竖向不规则RC结构抗震位移需求分析

采用8条强速度脉冲地震记录,通过弹塑性增量动力时程分析,研究不同地震动强度水平时竖向不规则质量和刚度布置对钢筋混凝土框架结构抗震位移需求的影响.分析结果表明:速度脉冲地震作用下,楼层质量和刚度突变对结构位移需求有很大影响,地震动强度水平越大影响越显著;顶层质量突变对结构位移需求的影响较大,下部楼层刚度突变对结构位移需求和延性需求的影响很大.     

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。     

速度脉冲地震作用下竖向不规则RC结构抗震位移需求分析

采用8条强速度脉冲地震记录，通过弹塑性增量动力时程分析，研究不同地震动强度水平时竖向不规则质量和刚度布置对钢筋混凝土框架结构抗震位移需求的影响分析结果表明：速度脉冲地震作用下，楼层质量和刚度突变对结构位移需求有很大影响，地震动强度水平越大影响越显著；顶层质量突变对结构位移需求的影响较大，下部楼层刚度突变对结构位移需求和延性需求的影响很大     

水电站厂房不同支座方案耗能减震分析

【目的】研究橡胶支座对水电站厂房动力特性的影响。【方法】通过建立某岸边式水电站厂房三维有限元模型，对比分析了在地震作用下铰支座、铅芯橡胶支座以及高阻尼橡胶支座三种不同支座型式对水电站厂房上部结构的耗能减震效果。【结果】铰支座方案自振频率最高，地震作用下响应最大。除了下游侧柱底外，铅芯橡胶支座方案排架柱的其余部位均是最安全的。【结论】综合考虑，铅芯橡胶支座的耗能减震效果最好。     

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.     

弯曲型与剪切型多自由度体系 抗震强度折减系数比较分析

研究弯曲型与剪切型多自由度体系的抗震强度折减系数的差异.采用4条中硬土类场地的地震动记录,以多质点系悬臂柱模拟弯曲型剪力墙结构,抗侧移串联弹簧系统模拟剪切型框架结构,通过非线性动力时程分析,研究楼层位移延性水平和基本振动周期对弯曲型结构抗震强度折减系数的影响,并比较与剪切型结构抗震强度折减系数的差异.分析结果表明:弯曲型结构的抗震强度折减系数比剪切型结构的抗震强度折减系数总体上约大40%;楼层数和位移延性水平是结构抗震强度折减系数的重要影响因素.     

带高位厚板转换层混凝土框筒结构地震弹塑性反应分析

研究带高位厚板转换层钢筋混凝土框架核心筒结构的弹塑性地震反应.通过非线性动力时程分析,探讨地震强度水平、转换层层位、转换板厚度、下部结构刚度和楼层屈服承载力对层间位移和楼层剪力等结构弹塑性反应的影响.结果表明:层间位移和楼层剪力随地震强度增大而增大,地震强度越大影响越显著;随转换层层位提高,层间位移增大;转换板厚度增加对转换层下部结构的抗震不利;转换层下部核心筒剪力墙厚度和框支柱截面增大,均会减小结构的层间位移,但下部楼层剪力增大;楼层屈服承载力是影响结构位移反应的重要因素.