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《西安理工大学》 2000年
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多层框架结构的隔、减震研究

于泳波  
【摘要】:隔震是当前抗震防护技术中的热点问题之一。本文以多层框架结构作为研 究对象,探讨采用基底隔震和层间隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。 为此,编制了框架结构隔、减震非线性动力时程分析程序,程序中对框架结构 采用平面杆系模型,对隔震装置采用双线性弹簧来模拟,可考虑其非线性特性。 文中以一幢8层框架结构建筑为算例,分别考虑不隔震(传统抗震方案)、以叠 层橡胶支座(RB)或铅芯橡胶支座(LRB)作为隔震装置的基底隔震及层间隔 震三种方案,对其由地面输入El-centro和Taft地震波,进行了大量的比较计算 分析,得出了一些有益的结论。 研究结果表明:基底隔震,与传统抗震方案相比,可有效地降低上部结构 的地震反应;采用LRB隔震较RB隔震,虽然随着铅芯面积的增加,上部结构的 减震效果有所降低,但远较传统方案为佳,且可通过调整铅芯面积的大小,使 上部结构达到设计要求的减震效果,并使隔震支座变形不致过大,从而保证隔 震系统不失效,提高其安全性和可靠性。采用层间隔震,其减震效果同基底隔 震相比要差,但若将该技术用于框架的加层改造时,与传统结构相比,可望得 到良好的减震效果,有其独特的优点;在层间隔震方案中,由于铅芯橡胶支座 的非线性特性,在地震作用过程中自振周期存在漂移现象,采用LRB减震效果 优于RB。 本文还初步讨论了框架填充墙对于隔震、传统框架结构地震反应分析的影 响,从设计角度看,如果不考虑填充墙的影响,对于传统抗震方案其分析结果 将是偏于不安全的,但对于基底隔震其分析结果则是偏于保守的。 本文对动力时程分析中常采用的 wilson-θ法的算法稳定性也进行了讨论。 动力运动方程当采用增量形式表示时,取θ≥1.5时属无条件稳定,而不是 θ≥1.37。
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