叠层橡胶支座基础隔震结构设计方法及工程应用

基于《建筑抗震设计规范》和《叠层橡胶支座隔震技术规程》,论述了叠层橡胶支座基础隔震结构的分析与设计方法,给出了基础隔震结构的设计实例,结果表明,在地震区,隔震结构与传统抗震结构相比,具有很大的优越性。     

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.     

房屋建筑工程防震减震控制技术

概述了工程结构防震减震技术的演变与发展过程,建筑结构的防震包括抗震设计和减隔震技术,介绍了建筑结构隔震体系和常用的隔震元件——橡胶支座,以及消能减震设计原理和技术要求。     

普通民用建筑基础隔震技术研究

文章主要介绍了隔震设计与传统抗震设计的不同原理和减震效果,隔震基础的设计原则,特别是叠层橡胶支座的设计方案;最后以某建筑的具体设计和施工为实例对采用叠层橡胶支座的基础隔震设计进行相关总结,为基础隔震技术的普及和应用提供工程借鉴和参考的依据.     

浅谈基础隔震技术在建筑上应用与发展

近几年来,全球地震灾害频发,建筑物的抗震减灾性能逐渐成为人们关注的焦点。本文从分析基础隔震结构建筑与传统抗震建筑的差异,重点介绍了基础隔震结构的技术关键—基础隔震层和隔震装置。结合近20多年来隔震结构建筑成功运用的实例,凸显出了隔震结构建筑在抗震方面的优越性,最后,结合基础隔震技术的经济性,对未来隔震结构建筑的发展做了分析。     

主跨178m预应力混凝土连续箱梁桥抗震性能研究

大跨径预应力混凝土连续梁桥具有结构刚度大、上部结构重量大的特点,在地震作用下相对其他桥型容易引起更大的地震响应。文章以主跨178 m预应力混凝土连续梁桥为案例,研究其抗震性能,为同类型桥梁抗震设计提供参考与借鉴。结果表明：结构采用双曲面球形减隔震支座后,能有效延长自振周期,减小下部结构地震内力;相对E2地震,E1地震虽然地震输入较小,但由于支座销钉尚未剪断,将引起固定墩更大的地震内力;该结构虽上部结构重量大,但设置了双曲面球形减隔震支座后,支座位移与下部结构内力均控制在较为合理的范围,满足抗震性能目标要求。     

框架结构隔震技术的应用及其经济性分析

文章以某栋框架结构为例,采用大型有限元分析软件SAP2000分别对其建立传统抗震结构、普通叠层橡胶支座隔震结构和铅芯橡胶支座隔震结构模型,通过在罕遇地震作用下对结构进行动力时程分析,得出3种结构的楼层加速度、楼层剪力和层间位移反应,并进行对比分析.结果表明,该框架结构在应用铅芯橡胶隔震支座时隔震设计效果明显,采用铅芯橡胶支座结构具有明显的社会效益和经济效益.     

竖向刚度突变结构采取顶层隔震方案的减震分析

为了研究隔震装置在竖向刚度突变结构的减震效应,该文以一个底部为4层框架,上部为18层剪力墙的结构为抗震结构,在该抗震结构的第21层楼板下面加设隔震支座,并对隔震支座按照TMD系统的设计方法确定其性能参数,作为顶层隔震结构;利用有限元软件Ansys对上述抗震结构和隔震结构进行动力时程反应分析。结果表明,顶层隔震结构可以有效地减小结构的地震反应,提高结构的抗震安全性,取得较好的经济和社会效益。     

高层隔震结构设计方法研究

在高层隔震结构设计中,为能较准确地选择隔震支座,尝试将地震作用减少至1/3～1/2输入原高层抗震结构中,将计算所得结构底部竖向反力作为隔震支座选择的依据.为方便设计人员掌握,将基于Etabs有限元软件,以《建筑抗震设计规范》中的12章及相关规程为参考,以一实例讲述高层隔震结构的设计流程.结果表明,此设计方法便捷有效.     

基于IDA方法的连续梁桥地震易损性分析

连续梁桥因跨越能力强、行车舒适性好以及施工方法成熟等优点被广泛采用,因此,保障连续梁桥在地震作用下的安全性,研究连续梁桥抗震性能具有重要意义。使用Midas civil软件建立典型三跨连续梁桥模型,采用增量动力分析(incremental dynamic analysis, IDA)方法对桥梁结构进行地震易损性分析,得到桥梁结构构件地震易损性曲线,从而对桥梁结构抗震性能进行研究。研究结果表明：地震作用下,使用盆式固定支座的桥墩损伤概率始终大于使用活动支座的桥墩,盆式固定支座的破坏概率也大于活动支座;隔震桥墩损伤概率与墩高密切相关,墩高越高,墩顶位移越大,桥墩损伤概率也越大;与非隔震桥墩相比,隔震桥墩损伤概率明显降低,隔震效果明显;与非隔震活动支座相比,由于采用隔震支座后,桥梁结构刚度下降,隔震支座破坏概率反而更高;但相比于非隔震固定支座,隔震支座破坏概率改善明显,总体结果符合桥梁抗震设计思路。     

新型弹塑性防落梁球型钢支座在桥梁抗震设计中的应用

钢管混凝土刚性系杆拱桥抗震设计中由于跨度大和简支特点对支座要求很高。以某下承式钢管混凝土刚性系杆拱桥为工程背景,探讨了弹塑性防落梁球型钢支座在该桥抗震设计时的减隔震效果。分析结果表明,以E1地震波作用下的固定支座受力情况为依据,选取的减隔震支座参数合理;安装该减隔震支座后,桥梁下部结构在罕遇地震波作用下关键截面剪力减小比例为22.88%～35.54%,弯矩减小比例为18.73%～32.14%,该支座减隔震效果良好。     

应用形状记忆合金的高层建筑结构智能隔震

提出了一种应用形状记忆合金拉索耗能器复合普通橡胶支座的新型建筑结构隔震体系，给出了该隔震支座的详细构造，并通过分别运用该隔震支座和普通橡胶支座的8层隔震建筑的时程仿真分析，比较两种装置的减震、隔震效果、验证了应用形状记忆合金在高层建筑结构智能隔震方面的有效性与适用性。     

远场类谐和地震动作用下高层建筑新型组合隔震的减震性能研究

远场类谐和地震动包含丰富的低频成份,且在长持时的振动阶段的后期产生多个循环的脉冲,其可能对传统高层隔震结构产生类共振作用,导致铅芯橡胶隔震支座发生超限变形,上部结构倾覆失稳.提出弹性滑板支座、复位装置(LRB)与黏滞阻尼器组合而成的新型组合隔震系统,利用弹性滑板支座承担大的竖向荷载、复位装置(LRB)因不承担竖向荷载而获得更大的变形能力且起隔震层自复位作用、黏滞阻尼器对隔震层的过大变形进行控制.探讨地震波中的长周期成份,尤其是类谐和成份对传统基础隔震结构与新型组合基础隔震结构层间位移角、楼层加速度、隔震层变形与结构塑性铰分布等地震响应的影响.结果表明:远场类谐和地震动罕遇地震下传统铅芯橡胶基础隔震结构的层间位移角与楼层加速度相比抗震结构明显放大,且远场类谐和地震动设防烈度下其隔震支座就已超限变形;新型组合基础隔震结构有效地控制地震动下上部结构地震响应放大效应与隔震支座的超限变形,减小了结构塑性损伤,保证了隔震体系的有效性.     

基于推覆分析的柱尺寸对隔震框架结构抗震性能影响

现有隔震结构的研究主要集中于隔震支座,较少考虑上部结构力学特性对整个隔震建筑抗震性能的影响。本文设计了符合规范要求的隔震RC框架结构并依次增大柱尺寸,研究柱尺寸对隔震结构抗震性能的影响。本文利用SAP2000对四个隔震模型分别使用倒三角加载模式和均匀分布加载模式进行Pushover分析,并使用能力谱法评估隔震结构抗震性能。研究结果表明在相同的顶点位移时,隔震结构承受的剪力更小,因而抗震性能比普通结构更优越;通过分析隔震结构塑性铰开展及层间位移变化情况,增大柱尺寸使隔震结构破坏减轻,改善了隔震结构尤其是结构首层的抗震性能;随着柱尺寸越来越大,层间位移减小幅度递减,即抗震性能改善效果减弱。因此,柱尺寸600mm基础上增加10%的方案对隔震结构抗震性能提升最为明显。     

基础隔震技术的应用及其经济性分析

以某框架结构为例,对其采用不同隔震支座进行基础隔震设计,对采用不同的隔震支座的隔震结构和抗震结构采用大型有限元分析软件SAP2000进行地震作用下的动力时程分析,同时,还对采用铅芯叠层橡胶支座方案进行了经济性分析.分析结果表明,该框架结构在应用铅芯橡胶隔震支座时隔震设计效果明显,采用铅芯橡胶支座结构具有明显的社会效益和经济效益.     

基于推覆分析的柱尺寸对隔震框架结构抗震性能的影响

现有隔震结构的研究主要集中于隔震支座,较少考虑上部结构力学特性对整个隔震建筑抗震性能的影响。设计了符合规范要求的隔震RC框架结构,并依次增大柱尺寸,据此研究柱尺寸对隔震结构抗震性能的影响。利用SAP2000对四个隔震模型分别使用倒三角加载模式和均匀分布加载模式进行推覆分析,并使用能力谱法评估隔震结构抗震性能。结果表明,本模型在相同顶点位移条件下,隔震结构承受的剪力更小,因而抗震性能比普通结构更佳。另外,通过分析隔震结构塑性铰及层间位移变化,发现增大柱尺寸可使隔震结构破坏减轻,从而改善隔震结构尤其是结构首层的抗震性能;但随着柱尺寸递增,层间位移减小幅度递减,即抗震性能改善效果减弱。最佳方案是,在柱尺寸600 mm基础上增加10%,对隔震结构抗震性能提升最为明显。     

支座失效下基础隔震结构的损伤路径识别

为研究基础隔震结构的隔震支座意外失效后,剩余结构在三维地震动作用下构件的损伤指数和结构的损伤路径变化,利用三维整体结构弹塑性分析与抗震性能评估软件Perform-3D对隔震结构进行分析.通过对支座未失效和支座失效时的隔震结构的构件损伤进行损伤指标评价,比较构件损伤指标的大小以此来确定结构损伤路径的分布及变化规律.对一个6层的基础隔震结构进行分析,结果表明,角部隔震支座的失效会引起构件的损伤指标的剧烈变化,使得隔震结构支座失效位置上部构件的破坏路径成为主要的损伤路径.     

橡胶隔震支座对增强村镇多层砌体结构抗震能力的作用

运用大型有限元软件Midas/Gen建立起村镇多层砌体有限元模型,对比了传统的村镇砌体结构与使用橡胶隔震支座的村镇砌体结构的抗震效果.结果表明,橡胶隔震支座具有卓越的隔震能力,能有效耗散地震能量,减少村镇居民在地震中的财产损失.这为村镇砌体结构设计施工提供了新的思路.     

叠层橡胶支座在抗震中的应用

叠层橡胶支座抗震是结构抗震技术中的新兴技术,是通过采用隔震技术把建筑物上部结构和地基基础“隔离”,来延长隔震结构的系统周期,消化吸收地震能量,从而可以降低上部结构的抗震设防烈度,以达到以柔克刚的效果．文章通过具体的工程实例论述了隔震支座在工程项目中的应用．     

采用GFRP橡胶隔震技术的某砌体结构动力响应分析

由于近年来几次地震对中国大陆村镇房屋造成严重震害,适合村镇砌体房屋的低造价隔震技术引起广泛关注,对此开展玻璃纤维增强复合材料(GFRP)隔震技术的研究,完成GFRP橡胶隔震支座的基本力学性能试验研究.隔震支座压剪试验结果显示,GFRP橡胶隔震支座的滞回性能良好.建立村镇典型砌体结构基础隔震的计算模型,采用《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)所规定的隔震设计计算方法,以汶川灾区一座典型砌体结构房屋为对象,研究地震作用下采用GFRP橡胶隔震支座的基础隔震结构的动力响应,研究结果显示在地震作用下隔震房屋响应的加速度峰值明显减少,因此,GFRP隔震技术的隔震和减震效果显著.