不同隔震方案框架结构地震响应分析及工程应用研究

摘要

地震中，由于建筑结构破坏所造成的人民生命财产损失是非常严重的。为了减少震害损失，只有从建筑结构入手，提高其抵御地震的能力，使建筑物以及工程设施和设备在地震时不发生重大破坏，隔震技术正是解决这一问题的有效措施。
　　隔震技术属于新型技术，还在发展与推广中，其中基础隔震比较成熟，而隔震层所处的位置对结构的减震效果有一定的影响，隔震层越高，受力越复杂，减震效果也越差，相应的费用也越高；当隔震层所处位置较低时，下部结构的加速度反应可能会有明显的放大。现在很多建筑都带有地下室，合理确定隔震层位置在隔震设计初始阶段至关重要，而且隔震层位于地下室柱顶时，隔震层以下柱子高度对上部结构的减震效果也有一定影响，均需要进行研究。
　　本文首先分别对以乌鲁木齐地区设防烈度（8度0.2g）下的带有一层地下室的三层、六层、十层钢筋混凝土框架结构进行传统抗震设计和隔震设计。在隔震设计中，根据隔震层竖向位置的不同提出两种隔震方案：地下室底板隔震和地下室柱顶隔震。使用结构设计与分析软件ETABS对结构进行时程分析，结果表明：隔震后结构前三阶周期延长2~4倍，中低层框架结构的周期增长率比高层结构的大；隔震后结构的层间剪力、层间位移和楼层绝对加速度均有显著降低，且在罕遇地震下减震效果更明显；对比分析不同层数框架结构的水平向减震系数和隔震层位移得到，地下室柱顶隔震的减震效果相对较好。其次针对六层框架结构，采用地下室柱顶隔震时，仅改变隔震层以下柱高，探究柱高从3.0m以0.5m的变化量增至5.0m时，上部结构的地震响应情况。结果表明：随着隔震层以下柱高的增加，上部结构的层间剪力、层间位移、楼层绝对加速度的减震率均呈下降趋势，隔震层位移呈增加趋势，水平向减震系数也为增大趋势，随柱高增加上部结构的减震效果相对减弱。对于有地下室的框架结构，建议在使用地下室柱顶隔震方案时，在满足规范要求及其使用功能的情况下尽量降低地下室柱高。最后结合乌鲁木齐市某中学食堂隔震设计实例，给出相应分析结果，并提出在隔震构造上应该注意的一些问题，为隔震技术在地震灾害区的推广应用提供参考价值。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 建筑结构隔震体系概述

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究的目的、意义及内容

第二章 叠层橡胶隔震支座的特性及隔震结构设计方法

2.1 叠层橡胶隔震支座的几何特征

2.2 叠层橡胶隔震支座的力学特征

2.3 隔震结构设计方法

第三章 隔震层位置不同的隔震结构地震响应分析

3.1 建立模型

3.2 地震波的选择

3.3 传统抗震结构与隔震结构地震响应比较及分析

3.4 本章小结

第四章 地下室柱顶隔震时隔震层以下柱高对上部结构的影响

4.1 地震作用下各结构响应分析

4.2 隔震层以下柱高不同时结构的基本数值对比分析

4.3 本章小结

第五章 隔震设计实例——乌鲁木齐市某中学隔震结构设计

5.1 工程概况与模型建立

5.2 隔震支座的选取与布置

5.3 设防地震下结构分析

5.4 罕遇地震下结构分析

5.5 隔震层抗风承载力验算

5.6 隔震结构局部构造

5.7 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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