联合减震抗震技术在既有剪力墙结构加固中的应用研究

针对新修订的《中国地震动参数区划图》(2016)而导致建筑物抗震分析参数改变引起的既有结构抗震需求增加问题,进行既有剪力墙结构采用联合减震抗震技术加固方法研究。分析了原有剪力墙结构在新版《区划图》的要求下其各项抗震指标,针对其层间位移角超限采取增设墙体和设置黏滞阻尼墙技术联合减震抗震加固方案。对加固结构进行了地震反应对比分析,结果显示:减震方案能够有效地减小楼层间位移,使得最大层间位移角倒数满足规范要求,具有良好的减震效果。同时进行了远、近场地震波以及系列地震波作用下该加固剪力墙结构的地震响应分析,结果显示,近场地震波在减震剪力墙结构中响应较大,超过规范要求的时程响应均值,需在设计时予以考虑。

联合减震结构体系分析

在相邻结构间设置连廊通道将结构联系起来,传统的做法是采用悬挑断开的办法使各结构自成一体。本文从这类结构的特点出发,结合结构控制技术,考虑将结构连接起来,在连接体部分增加阻尼减震装置而形成一种联合减震体系。本文对联合减震体系的连接体的原理、设置方法、应用等进行分析。

屈曲约束支撑与黏滞阻尼器联合减震设计研究

高烈度区的某商业建筑为钢筋混凝土框架结构,采用屈曲约束支撑与黏滞阻尼器进行了联合减震设计。通过布置屈曲约束支撑控制结构位移,通过布置黏滞阻尼器来降低结构的加速度反应。计算结果表明,结构各项计算指标均满足规范要求,两类阻尼器的协同耗能明显,有效地提高了整体结构抗震性能。最后,经过大量计算分析得出了该地震烈度与地震分组情况下屈曲约束支撑和黏滞阻尼器匹配性的K-ξ_a关系曲线,可以避免传统多次迭代试算的不便,可为高烈度区的结构减震设计提供参考。

联合结构减震体系的动力分析和连接的优化布置

本文提出主、附结构依靠连接元件组成联合减震控制体系。建立了体系的计算模型和运动方程。给出了体系减震控制的优化目标、约束条件和连接元件布置的优化设计方法。最后,以一双塔高层结构为例,进行数值计算和优化,结果分析表明本文的方法可行,优化后的减振效果明显。

组合减震在山地学校建筑中的设计分析

该工程实为重点监视防御区内的小学教学楼,钢筋混凝土框架结构,通过设置屈曲约束支撑(BRB)和黏滞阻尼器(VFD)进行联合减震设计,采用YJK及SAP2000计算软件对主体结构多遇地震下的弹性分析,设防地震作用下的性能分析,并对结构进行罕遇地震下的弹塑性分析。结果表明主体结构能满足设防地震下正常使用的要求。

复杂博物馆隔减震结构地震模拟振动台试验研究

为研究某博物馆隔减震联合方案,对采用橡胶隔震支座基础和上部屈曲约束支撑的结构进行了1/30缩尺模型的地震模拟振动台试验。试验研究表明:在各水准地震作用后,联合隔减震结构仅出现轻微损伤,在设防地震后Y向第一平动自振频率降低了9.1%,罕遇地震后第一扭转自振频率降低了6.1%;加速度放大系数在隔震层为0.45,上部结构也均小于1.0;随着地震作用的增加隔震支座的耗能表现越来越好,从多遇地震下耗能仅约4 kN·mm,到罕遇地震下耗能最大值约达426 kN·mm。该结构的隔减震方案实现了预期减震目标。

隧道-土-地表建筑相互作用体系的减震分析

为分析隧道-土-地表建筑相互作用体系在减震措施下的减震效果,建立三维有限元计算模型,采用时程分析法对该模型的动力响应进行分析。通过分析隧道和地表建筑的加速度、位移和应力响应,研究了单独设置隧道减震层(或基础减震层)时减震层厚度对该体系减震效果的影响,进而提出了新颖的联合减震方案,通过正交试验研究了不同因素对减震效果影响的主次关系。最后分析了联合减震措施在不同地震波下的减震效果。结果表明:(1)隧道减震层能显著减小隧道的应力以及加速度响应,但是减震层弹性模量过小会放大隧道的位移响应;(2)当基础减震层埋深为0 m时减震效果最佳,能显著减小地表建筑相对位移;(3)在不同地震波作用下设置联合减震措施能达到良好的减震效果,同时,其减震效果优于单一减震层。