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带裙房高层建筑层间隔震时抗震性能分析

冉丽朴  
【摘要】: 层间隔震技术是由基础隔震技术延伸而来的一种新型的隔震技术,它可为近海建筑、旧有结构的加固以及其它重要建筑的抗震提供新的设计思路,利用结构的夹层或原结构的隔热层,做适当的改建,达到减震目的。与传统的抗震设计和基础隔震设计相比,这种隔震方式有它独特的优点,施工简易,造价不高,经济效益和社会效益都很大,因此日益受到工程研究人员和设计人员的关注。本文的研究工作,着重于这种隔震方式在带裙房的高层建筑中的隔震效果。 本文首先从理论上分析了层间隔震结构的工作机理,并对叠层橡胶隔震支座的力学性能进行了理论分析,然后采用层间剪切模型,推导了层间隔震结构在水平地震作用下的动力时程方程。为了充分说明层间隔震技术在带裙房高层建筑中的隔震效果,本文以一主楼12层且带3层裙房的高层建筑为例,用有限元分析软件SAP2000进行数值模拟分析,从而得到层间隔震结构的动力性能、地震反应的变化规律以及层间隔震时的减震效果。 研究结果表明,设有叠层橡胶隔震支座的带裙房高层建筑的自振周期大大增加,有效地延长了建筑物的基本周期,使结构的基本周期远离场地的特征周期,从而达到减震效果。在水平地震作用下,隔震层充分发挥了其大变形、消耗地震能量的作用,使整个结构的变形集中在隔震层,抑制了水平地震作用向上部结构的传递,从而使上部结构的层间位移、楼层剪力和加速度等地震反应明显减轻,使上部结构随隔震层整体平动,大大降低了水平地震作用对上部结构的震害。


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