钢筋混凝土异形柱框架—剪力墙结构基础隔震性能研究

摘要

异形柱结构体系因为其异形柱肢宽度与砌体墙厚度相同,使柱子不露出棱角,提高了室内面积利用率,也使外形美观的优点在国内发展很快,但因为异形柱受力上的复杂性,限制了异形柱结构的应用范围和发展。本文提出在异形柱框架剪力墙结构中应用隔震技术,使结构在地震时,内力大大减小,以此来使异形柱框架剪力墙在更广的范围内应用。
　　首先,本文讨论了隔震的基本原理,通过增设隔震支座增长结构自振周期和增大阻尼,使建筑物远离上部结构原有自振周期和场地特征周期,把地面运动与上部结构隔开,大大降低上部结构的反应。其次,讨论了隔震层设置的原则、构造要求以及隔震支座的选型原则,隔震支座布置原则就是既满足竖向承载力设计要求,又要使平面布置合理,还要考虑经济条件,隔震支座的种类不宜太多。再次,根据实际工程利用有限元软件SAP2000建立了模型,针对实际工程使用隔震技术做了多遇地震和罕遇地震下的分析,分析结果表明:此异形柱框架-剪力墙结构应用基础隔震技术效果明显,顶部加速度的减小幅度约为40％～60%,层间剪力减小50%以上;在罕遇地震作用下,隔震层最大位移也没有超过隔震支座的最大容许位移限制。最后,分别建立了超限异形柱框架剪力墙模型,研究基础隔震技术应用于超限建筑的效果;并对比分析了应用隔震技术后,增加不同高度和层数的建筑物的地震反应。
　　研究结果表明:隔震设计应该是一个反复计算的过程,要综合考虑经济因素和安全因素设置隔震层;隔震层的设置,能有效延长结构自振周期;本工程中,异形柱框架-剪力墙结构应用隔震技术后,有效减小了层间位移角,也有效减小了层间剪力,减小幅度在40%～90%。在隔震支座布置情况不变的情况下,随着高度的增加,层间剪力和层间位移都没有大幅增加,所以,增加高度对隔震的异形柱框架剪力墙结构层间剪力和层间位移没有太大影响。但高宽比不能超过一定限值,这个限值有待更深入的研究。
　　综上所述,异形柱框架剪力墙结构应用基础隔震技术切实可行,并能使建筑高度增加,抗震效果良好。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 异形柱结构研究现状

1.3 隔震结构研究现状

2 隔震装置及隔震原理

2.1 隔震装置简介

2.2 铅芯橡胶隔震支座

2.3 隔震原理

2.4 本章小结

3 计算模型的建立

3.1 结构模型的建立

3.2 隔震层的设置

3.3 模态分析非隔震：

3.4 本章小结

4 隔震结构的时程分析

4.1 地震波的选取与调整

4.2 隔 结构与非

4.3 本章小结

5超限异形柱框架-剪力墙结构隔震后动力分析

5.1 概述

5.2 加一层后的动力分析

5.3 加四层后的动力分析

5.4 加七层后的动力分析

5.5 加十层后的动力分析

5.6 隔震结构对比

5.7 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文