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基于迭代的基础隔震结构简化设计方法的研究

师朋勃  
【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;同年,中国工程建设标准化协会主持编写了《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS126:2001);2004年颁布了《建筑工程抗震性态设计通则》(试用)(CECS160:2004)。但是,隔震设计方法在实际运用中还存在一些新的问题,本文从理论分析和实例计算两个方面对此进行了分析研究。 本文的简化设计方法分两步,首先预先设定一个减震效果,根据规范中的有关规定来确定相应的水平向减震系数,然后根据水平向减震系数和隔震结构及非隔震结构周期之间的关系计算对应的隔震后结构基本周期,然后根据假设的单质点体系初步得到隔震层的水平刚度。由隔震层水平刚度对隔震层进行初步设计,对设计的隔震层进行多遇地震下水平位移计算,将计算结果作为选择隔震装置的第二个条件,尽可能的使初选的隔震装置合理可行,避免重复选择,减小隔震设计的工作量。 其次,根据隔震层的水平刚度和已有的隔震垫的相关参数,进行隔震装置的布置,采用迭代的计算方法对多遇地震下隔震层的水平位移进行迭代计算,直到隔震层的水平位移误差达到足够的精度,此时即可以确定隔震层以及隔震装置的水平刚度和阻尼比,根据这些参数进行隔震结构的计算,求解几个关键的数值,从而完成隔震层和上部结构的设计。 最后,总结了本文的研究工作,并在此基础上,指出了研究存在的不足之处,对今后的研究提出了若干建议。


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