基于时程分析法的中美隔震设计对比研究

介绍了中国《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021)(以下简称《隔标》)和美国Minimum design loads and associated criteria for buildings and other structures(ASCE 7-16)隔震设计的相关要求,并针对基于《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版)(以下简称《抗规》)设计的某9度区近场隔震结构,进行了两国规范的设计对比。按《抗规》设计的隔震结构,仍然能满足《隔标》的设计要求。ASCE 7-16对于隔震支座考虑了老化和环境、测试、制造等因素引起的性能参数变化,并按隔震支座的上限及下限属性进行了结构设计。基于相同地震概率水准(50年超越概率2%)的设计对比研究表明,ASCE 7-16的等效侧力法计算值高于《隔标》,按ASCE 7-16要求选择的地震波反应谱明显高于《隔标》,其时程分析结果也大于中国规范,对隔震支座的性能要求更高。

高速铁路多跨长联矮塔斜拉桥减隔震设计研究

多跨长联连续梁结构存在固定墩地震力大、延性部位震后不易恢复等问题,在高烈度震区抗震设计存在困难。为了解决高速铁路多跨长联矮塔斜拉桥的抗震设计问题,以某(65.65+8×110+65.65) m单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究对象,采用非线性时程积分方法,对单固定墩、刚构连续梁和摩擦摆支座隔震3种不同的抗震体系方案进行分析比选。研究结果表明,采用摩擦摆支座隔震体系方案优势明显,在地震作用下,与单固墩体系相比,桥墩横桥向墩底弯矩普遍减小70%以上,固定墩纵桥向墩底弯矩减小约80%;进一步通过摩擦摆隔震支座参数分析,确定了合适的支座参数,获得较好的支座变形量、墩顶剪力,减隔震效果明显。因此,在桥墩剪跨比小、下部结构刚度大的情况下,设置摩擦摆隔震支座后,可显著减小地震时下部结构的地震响应,使各个桥墩受力均匀,同时通过合理的支座设计可满足大震位移需求,并具有足够的自复位能力。

某医院钢结构建筑隔震设计与性能分析

针对某医院钢结构建筑的隔震设计与性能进行深入研究。首先,概述工程的基本情况,并详细阐述隔震设计的主要环节,包括隔震结构支座的选型、偏心率的验算、隔震支座的恢复力、位移以及医疗设备安全性分析;其次,通过等效线性反应谱分析和结构抗震动力特性分析,对该医院钢结构建筑隔震层的性能进行全面评估。研究结果表明,该隔震设计能够有效降低建筑在地震作用下的响应,显著提高医院建筑的安全性,确保医疗设备的稳定运行。

混凝土框架结构隔震设计分析

建筑抗震性对保障建筑工程安全方面具有重要影响,研究混凝土框架结构隔震设计对保障建筑抗震性具有极强的现实意义。研究中将利用案例分析法,探究隔震模型、隔震支座平面布局设计、隔震层回复力计算要点。由实际应用成果分析可知,所采用摩擦摆隔震支座完全满足相关规范要求,具备较强推广价值。

模块化变电站预制舱隔震设计及隔震效果分析

变电站属于生命线工程,某模块化变电站的一次设备预制舱底部设有钢构架,舱内设备单列布置,有必要研究并提升这种带钢构架预制舱结构及设备的抗震性能。首先,采用有限元软件ABAQUS进行地震作用下非隔震结构的非线性时程分析;然后,对该工程进行隔震设计并对比了隔震结构和非隔震结构的地震响应;最后,考虑钢构架刚度和隔震支座位置2个因素,在隔震结构的基础上进行参数化分析。结果表明,相较于非隔震结构,经设计的隔震结构延长了结构基本周期,在地震作用下具有较好的加速度和位移控制效果;针对本文选取的研究对象,钢构架截面采用H140结构会通过钢构架变形耗散地震能量,隔震支座不能充分发挥作用;相比于隔震支座布置于柱顶结构,布置于柱底结构具有更好的设备加速度和舱体位移控制效果,然而隔震支座会出现拉力。因此,建议此类结构隔震设计时,隔震支座的下部钢构架应具备一定刚度(当构架上部舱体重量为25 t时,底部构架刚度建议不小于3615 kN/m),隔震支座位置需综合考虑隔震支座受力和隔震效果。

海南省图书馆隔震设计研究与分析

海南省图书馆新建部分东楼、西楼主体结构体系为框架结构,以东楼的设计过程为例,阐述本项目的隔震设计研究与分析过程。通过对比不同结构方案的受力性能、建筑空间优越性、造价、施工构造等,确定采用地下室柱顶隔震方案。根据设定的隔震目标,合理配置隔震支座,并按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)要求,选择合理的地震波对其进行分析。隔震分析结果表明,隔震支座满足不同工况下的受力与变形要求,整体隔震设计满足预设的隔震目标要求,罕遇地震作用下结构基本处于弹性状态。另外,针对本项目的结构设计关键问题进行探讨,主要包括地下室柱顶隔震受力特性、扭转控制效果及黏滞阻尼器在隔震结构中的作用分析。

某医疗框架-剪力墙结构隔震设计与分析

基于《建设工程抗震管理条例》和《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021),对位于高烈度地区的某医疗建筑进行了详细的隔震设计与分析。项目采用框架-剪力墙结构,地上14层,隔震层位于地下室顶板,隔震支座拟采用摩擦摆隔震支座,采用YJK软件对其进行了设防地震作用下的CCQC反应谱分析,研究了层剪力比、层间位移角等重要参数,并采用Paco-SAP软件对其进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,评估了大震作用下上部结构的抗震性能。隔震分析结果表明:采用摩擦摆隔震支座可有效降低该结构在地震作用下的层间剪力,上部结构可按设防烈度降低1度采取抗震措施,各塔各层间位移角均满足《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021)相关要求;罕遇地震作用下,结构弹塑性层间位移角最大值低于1/100,隔震支座的极值面压、支座位移均满足规范要求,构件性能水准均处于轻微损坏和轻度损坏之间,极少数构件出现中度及以上损坏,该隔震结构基本满足“中震不坏”的性能目标。

超大型冷却塔隔震设计及仿真分析

某超大型冷却塔在基础部位设置铅芯橡胶隔震支座,为了评价该抗震措施的效果,本文先从理论层面验算隔震支座的竖向承载力和隔震后冷却塔的水平位移,确保其符合安全要求。再利用ANSYS/LS-DYNA软件建立隔震前后冷却塔的有限元模型,将人工合成的地震波和2条天然地震波作为模拟输入条件,观察相应的隔震效果。结果显示,在多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震的作用下,隔震模型的基底剪力比未隔震模型下降了54.75%~73.35%;筒体位移均值降幅达到43.95%~79.21%。综上所述,隔震设计方案取得了良好的抗震效果。

轨道交通桥梁减隔震设计及验算研究

桥梁是轨道交通线路的重要组成部分。地震等自然灾害会对轨道交通桥梁造成严重破坏,从而影响轨道交通运输的安全性和可靠性,因此开展轨道交通桥梁减隔震设计研究具有十分重要的意义。为此,文章选取河北雄安新区至北京大兴国际机场快线跨南水北调天津干线的(75+128+75)m双线连续梁桥作为研究对象,进行减隔震设计和验算。首先,概述其减隔震设计,即所采用的双曲面球型减隔震支座的构造、本构模型、布置位置、参数取值等;然后,建立有限元计算模型,对上述减隔震设计进行验算,通过分析双曲面球型减隔震支座与球型普通支座的采用对结构受力及位移的影响,以确定设计的合理性;最后,计算结果表明,采用双曲面球型减隔震支座可大幅减小结构的地震响应,减震效果明显,能够达到抗震性能目标。

隔震设计在高桩LNG码头中的应用

隔震设计近年发展较快,在房建、路桥领域已取得较多应用且效果较好,但隔震设计对于常规码头效果不明显。高桩LNG码头抗震设计要求高,尤其在强震地区,地震荷载通常起控制作用,因此较适宜采用隔震设计。参考其他行业的做法,推荐可用于高桩LNG码头的隔震设计方法,在结构设计上提出一种与装配式结构相结合的方案,具有可快速施工、可及时更换的优点,并给出高桩LNG码头隔震设计的算例。研究成果可为强震地区高桩LNG码头设计提供参考。

建筑隔震设计对地震能量的吸收与传递的影响

文章介绍了地震能量释放机制、结构动力响应特性以及地震能量传递路径与方式,并基于地震能量与建筑结构之间的关系,提出了建筑隔震设计,分析了隔震设计对地震能量吸收和传递的影响。其次,文章通过数值模拟和实验验证方法,优化了隔震设计,以期能更好地理解并应用建筑隔震设计,保护人们的生命及财产免受地震的破坏。

框架-剪力墙结构在高层建筑隔震设计的应用研究

本文主要研究框架-剪力墙结构在高层建筑隔震设计中的应用。在此基础上,详细探讨了框架-剪力墙结构的隔震优化设计方法,提出了隔震装置的选择与布置、结构动力分析以及隔震效果评估等方面的优化措施,可为后续类似项目的隔震设计提供参考借鉴。

高烈度地区的多层教学楼隔震设计

为解决高烈度地区多层教学楼易受地震灾害破坏的问题,阐述隔震设计的意义及隔震系统组成,对高烈度地区多层教学楼隔震设计以及隔震建筑与非隔震建筑的造价、抗震性能对比等展开研究,指出针对于高烈度地区的教学楼建筑,隔震设计必不可少。

钢筋混凝土结构减隔震设计研究及应用

在我国,钢筋混凝土结构是一种应用广泛的结构形式,但在严重地震环境下其抗震性能仍需提升。这篇论文主要是针对钢筋混凝土结构进行了减隔震设计的研究。通过创建了一个基于轴压比、剪切长度、混凝土强度、纵向配筋比这四项关键参数的修正系数模型,用来对未做过减隔震设计的结构进行评价。依照这个模型,研究减隔震设计对提高结构抗震性能的作用。经研究,减隔震设计能显著提升钢筋混凝土结构在地震作用下的表现。不论是塑性变形能力,还是刚度退化,又或是能量耗散性能,在地震环境下都有了明显的提升,对加强严重地震环境下的结构抗震起到了良好的效果。此研究可为钢筋混凝土结构的地震防护提供理论与实践参考,并在一些地震多发地区的建筑设计中有一定的应用价值。

广东某装配式市政桥梁减隔震设计分析

文章运用多振型反应谱分析和时程分析两种方法,对广东某装配式市政桥梁减隔震设计进行了深入研究。研究发现,设置减隔震支座能有效延长桥梁自振周期、增大阻尼,进而减轻地震对桥梁的影响。相比普通板式橡胶支座,减隔震支座能降低地震水平力,削减幅度为21%~27%。两种分析方法各有特点,计算结果略有差异,但均表明减隔震设计在降低桥墩内力和主梁与非连续墩相对位移方面具有显著效果。此外,桥梁减隔震设计应特别注意上部结构顺桥向和横桥向的位移需求,高度重视伸缩缝规格选择、抗震挡块设计和抗震构造措施设计,文章结论可为同类型桥梁的抗震设计提供有益参考。

某项目减震与隔震设计的对比分析

随着《建设工程管理条例》(国务院744号令)的颁布,减隔震技术在新建项目中应用更加普遍,对于高烈度地区建筑,减、隔震设计方案的选择,设计人员对新的设计标准和设计方案有着不同的认知,如何满足设防地震下的正常使用业内也存在不同声音,同时新老规范对设防地震下的设计也没有相应的匹配。本文选取河北省某一公建项目就选用减震技术和隔震技术后建筑物的计算指标、截面尺寸、经济性等问题进行对比分析,为其他类似项目的结构方案选择提供参考。

桥梁设计中隔震设计的重要性研究

近年来,城镇化率越来越大,无数的农民走向城市,然而地震发生越来越频繁,桥梁结构的抗震性越来越受到人们的关注,其中最关键的要属隔震设计,隔震设计的优劣在一定程度上关系着桥梁结构能否有效抵抗地震的冲击,能否保障人民生命财产的安全。它的重要性是不言而喻的,同时隔震设计还能避免资源的不必要消耗,防止环境受到破坏,确保桥梁能够健康稳定的使用。隔震设计也加快了国际的融合以及新技术的研发,有关数据表明,隔震设计有力地推动了桥梁工程以后的健康稳步发展。

基于市政桥梁设计中隔震设计的探讨

在市政桥梁工程服役过程中,有诸多原因会影响桥梁结构安全稳固性与耐久性,由于我国是地震灾害多发国家,提高市政桥梁抗震能力,更有助于提升桥梁结构安全性与稳定性。在整体的市政桥梁建设项目中,要想赋予桥梁工程优越的抗震能力,最重要的就是以市政桥梁设计为着力点,将隔震设计理念及相关措施融入其中。本文首先分析在市政桥梁设计中融入隔振设计价值与设计要点,继而提出几点隔震设计在市政桥梁设计中的应用建议,以期助力同类工程建设。

公轨合建大跨长联桥梁减隔震设计关键技术研究

文中从公轨合建大跨长联桥梁结构特点出发,推荐采用具有双向隔震功能的位移型减隔震支座方案,尤以高承载力的双曲面摩擦摆减隔震支座最合适。通过对双曲面摩擦摆减隔震支座参数分析,提出采用上限和下限不同隔震状态确定控制区域范围进行减隔震设计。同时对于采用双曲面球型摩擦摆减隔震支座的公轨合建桥梁,需要考虑支座附加变形影响,开展车桥耦合振动分析,减隔震支座附加变形对车辆竖向加速度指标影响较大,应重点关注。

近场高烈度区某高层筒体结构组合隔震设计的分析

位于高烈度区且靠近断层的高层建筑结构,其相关抗震设计需要考虑较大的水平和竖向地震荷载,使得传统、单一的隔震方案难以满足规范的要求。鉴于此,针对西昌市靠近断层的某筒体结构提出了一种叠层橡胶支座加黏滞阻尼器的组合隔震设计方案,即在隔震层布置黏滞阻尼器以控制结构在罕遇地震作用下的位移。与此同时,为了满足结构的功能使用要求,将外部框架以及内部核心筒(除去电梯井)在零标高处进行隔震设计,而电梯井则下沉至基础底部加以隔震。通过弹塑性时程分析,研究结果表明:相比非隔震结构,采取组合隔震设计的框筒结构在设防地震作用下,其X、Y向的最大层间剪力分别减小72.37%和79.63%,水平向减震系数为0.35,满足抗震措施降低一度的要求;在罕遇地震作用下,其X、Y向的最大层间位移角分别减少81.06%和76.38%,隔震橡胶支座的拉压应力均在规范允许范围内,且铅芯橡胶支座与黏滞阻尼器均进入耗能阶段,滞回曲线较为饱满,进而验证了该组合隔震设计的合理性。