中、日、美三国抗震设计反应谱及隔震设计方法比较研究

摘要

随着隔震耗能技术的发展，隔震技术已经从研究领域进入到实际应用阶段。目前大约三十多个国家在积极开展基础隔震应用研究，基础隔震技术已经广泛应用在桥梁和建筑上。在完善应用研究的同时，隔震设计方法也日趋规范化，美国、日本、新西兰和意大利等四个国家相继颁布了建筑隔震设计规程。我国在2001年7月颁布的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)也正式编入了隔震和消能减震设计一章。但是，隔震设计方法在实际运用中还存在一些新问题，本文从理论和试验方面对此进行了分析研究。 本文针对目前国内外《建筑抗震设计规范》中橡胶支座隔震建筑的研究现状，以隔震建筑应用实例比较多的国家日本、美国及我国的规范为研究对象，主要围绕中、日、美规范反应谱和隔震结构的设计方法，通过对比中国、日本、美国建筑抗震设计规范中的设计反应谱，对我国现行规范中反应谱长周期段提出了改进意见，并在此基础上用振动台试验进行了验证。本文对国内外相关文献和规范进行考查、对比，理论推导、算例分析和试验验证，具体内容从以下几个方面展开： 1.分析各国抗震设计要求(抗震设防目标、抗震设防水准和抗震设计方法)及隔震设计思想；比较了中、日、美抗震规范的加速度设计反应谱，总结其特点；并对这中、日、美在使用隔震结构设计方法时需要满足的条件进行了比较； 2.按照这三个建筑抗震规范来设定建筑物的特性，具体研究一个14层钢筋混凝土框架剪力墙隔震结构模型，通过比较可以看出按照我国规范算出的隔震结构反应的值偏离时程分析的值较大； 3.采用中、日、美规范中的等效线性化法和时程分析法，建立52个工况隔震结构的单质点模型，依照这两种方法分别作出各国的加速度设计反应谱。比较分析发现：按照等效线形化法做出的加速度反应谱偏离时程分析法做出的加速度反应谱； 4.针对我国加速度设计反应谱长周期段下降缓慢，以时程分析法建立的加速度反应谱为基准，对按照规范等效线性化法建立的加速度反应谱长周期段提出了修正建议； 5.通过分析一个五层钢结构振动台隔震结构实例，将我国加速度反应谱修正前后结构的地震反应值与试验实测值比较。分析比较可以看出：反应谱修正后结构的地震反应更加接近实际结构的反应。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章规范反应谱及隔震设计方法对比

第三章隔震结构地震反应分析比较研究

第四章单质点体系地震反应分析对比

第五章我国加速度反应谱长周期段的修正

第六章隔震结构振动台试验验证

第七章结论与展望

主要参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢