一种新型基础滑移隔震框架结构体系的理论分析与研究

采用聚四氟乙烯-钢板为滑移支承元件,利用软钢U型带片为限位消能元件提出了一种应用于框架结构的新型的滑移隔震体系,克服了传统滑移隔震限位装置一滑就限增加上部结构的地震反应的缺陷。运用有限元SAP2000分析软件对新型的滑移隔震结构的自振特性进行分析,与相应四种不同形式的结构的有限元模型在加速度和滑移量等方面进行了对比。分析结果表明所提出的新型滑移隔震体系在结构隔震性能方面有很大的优越性。同时,通过将输入的地震波进行调整后,得到了结构在基本烈度和罕遇烈度下,碰撞前后不同阶段、不同场地土、不同刚度的限位消能元件的隔震性能,为滑移隔震技术应用到框架结构的实际工程中提供了可能。

隔震框架结构长周期地震动响应与损伤机理

研究目的:采用隔震技术可有效改善山地掉层框架结构的抗震性能,但山地地区常紧邻地震断裂带与大型沉积盆地,这为近断层脉冲型长周期地震动(近场型)和远场长周期地震动(远场型)的孕育提供了条件。在实际工程设计中,常常忽略长周期地震动对隔震结构的危害性,且对于长周期地震动作用下隔震结构减震性能的研究尚未完善。研究结论:(1)基于Hilbert-Huang变换(HHT)方法实现了对两类长周期地震动的特殊长周期成分的提取;(2)针对铅芯隔震掉层框架结构,将提取特殊长周期成分后的地震动的结构响应与原始地震动的响应进行对比,依据各类结构响应的改变量进一步揭示不同长周期成分对隔震框架结构的控制效应;(3)隔震框架结构在近场地震动作用下主要产生隔震垫位移过大的首次超越破坏,而在远场长周期地震动作用下除了产生较大的隔震垫位移,还需对隔震垫的能量滞回效应引起重视;(4)本研究成果可为山地建筑结构的设计提供参考。

摩擦摆隔震框架结构振动台试验研究

摩擦摆是一种常见的隔震装置,将基础和上部结构隔开,在地震发生时起到保护上部结构的作用。为研究摩擦摆隔震结构在地震作用下的响应,设计一个4层框架抗震结构与一个隔震结构以及它们对应的缩尺模型,选择了2条天然地震动和1条人工地震动,分别对2个缩尺模型进行振动台试验。试验考察2个结构的动力特性、层位移响应、楼层加速度以及隔震层的响应。研究表明:摩擦摆具有良好的隔震能力,能显著降低层位移以及楼层加速度,降低的幅度超过50%。

装配式基础隔震框架结构拆分方式研究

地震作用下隔震结构动力响应不同于抗震结构。为研究装配式隔震框架结构的拆分方式,文中针对非线性分析中混凝土损伤因子和装配式基础隔震框架结构进行数值模拟,将残余应变与塑性应变的关系引入考虑塑性应变的损伤因子计算公式中,得到改进的损伤因子计算公式,并对比分析了钢筋混凝土柱数值模拟结果与已有试验结果的骨架曲线特征值,验证改进的损伤因子计算公式的合理性;基于有限元软件ABAQUS对一榀基础隔震框架结构进行模拟,并将验证了的损伤因子输入到该模型中,研究其在地震作用下的损伤特征。结果表明:(1)钢筋混凝土柱屈服荷载、屈服位移、承载力最大值等骨架曲线特征值与试验结果的误差皆在10%以内,改进的损伤因子能够较好地模拟混凝土的非线性特征;(2)一榀基础隔震框架上部结构首层柱柱底1/3处的应力较首层柱其他位置小,其余层的应力较小位置基本位于柱中。本文针对一榀基础隔震框架结构的损伤特征并根据拆分原则提出的结构拆分方式,可为装配式隔震框架结构的拆分方式提供参考。

钢管混凝土柱自隔震框架结构抗震设计要点探讨

针对一种新型的自隔震结构--钢管混凝土柱自隔震框架结构,初步探讨了其自隔震层位置、等效刚度、阻挡间隙和阻挡位置关键参数对结构地震反应的作用,以及各关键参数的设计;并基于某钢管混凝土柱自隔震框架结构工程,建立了单自由度模型,进行了关键参数分析。结果表明:减小等效刚度,能够实现延长自隔震框架结构等效周期,降低地震作用的目的;并且通过阻挡结构的限位作用,能够减小自隔震层层间位移,防止在罕遇地震和极罕遇地震作用下结构倒塌。

新型摩擦滑移隔震模型地震反应分析

采用新型固体摩擦滑移材料二硫化钼作为涂层材料,提出了一种应用于框架结构既能隔震又能消能的新型分离式摩擦滑移隔震系统.设计制作了1个相似比为1/5的5层钢筋混凝土框架隔震试验模型结构,同时采用ANSYS有限元分析软件,建立了该试验模型结构的有限元分析模型,进行了不同试验工况下模型结构的地震响应分析.研究结果表明,安装新型摩擦滑移隔震装置后,上部结构的地震响应基本为平动,加速度、层间相对位移、楼层地震剪力等显著减小,说明文中采用新型固体摩擦滑移材料二硫化钼作为涂层材料的新型摩擦滑移隔震装置能够明显地降低框架结构的地震响应,隔震效果明显.另外,只要确定合理的构造以及实施方案,这种装置能够满足框架结构的隔震减震要求,应用实际工程结构.

某高烈度区地铁控制中心结构选型研究

为保证高烈度区地铁控制中心具有良好的抗震性能,结构选型进行了框架-剪力墙和带隔震技术的框架两种结构体系的比较研究,采用静力弹塑性分析、时程分析等方法对两种结构方案在地震作用下的抗震性能进行分析。带隔震技术的框架结构体系具有良好的抗震性能,在罕遇地震作用下基本不会被破坏,在地震过程中仍可正常使用。