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设置改进型三重摩擦摆支座的双层网壳结构的地震响应分析

张凯  
【摘要】:地震巨大的破坏力不仅能直接给人类带来生命财产损失,其引起的次生灾害有时候比地震本身给人类带来的直接损害更大。而隔震技术的出现改变了这种状况,隔震技术是一种新型的“抗震”方法,它利用一种装置把结构和基础隔开,从而改变建筑物的侧向刚度,延长结构的自振周期,从而有效的避开地震卓越周期,减小地震响应。摩擦滑移隔震是在结构与基础之间设置滑移层,利用滑移层,使上部结构与基础解耦,并利用滑移摩擦力对结构产生水平方向的约束。当地震强度达到一定程度时,滑移层受到地震作用大于摩擦力,滑动面通过滑移消耗和阻止地震能量上传,起到隔震作用,达到地震强度增大,上部结构内力不增加的目的。改进型三重摩擦摆隔震支座是一种新型滑移隔震支座,通过在传统三重摩擦摆支座四角设置粘滞阻尼器得到。将这种隔震支座用于双层球面网壳结构中,分析设置固定铰支座、传统的三重摩擦摆支座和改进型三重隔震支座的三种不同支座的网壳模型。通过模态分析,得到了结构的自振周期;通过地震响应分析,提取了杆件轴力、节点加速度、柱脚反力和支座位移时程曲线。结果表明:与设置固定铰支座的双层网壳相比,设置改进型三重摩擦摆支座的结构地震响应大大减小;与设置传统三重摩擦摆支座的结构相比,杆件轴力及节点加速度略有增大,但是能有效的减小支座滑动位移,克服了摩擦摆支座因滑移位移大而在建筑中的使用大大受到限制的缺点,改善了下部柱子的偏心受压的情况。阻尼器的存在还使上部结构和柱子之间产生拉力,使柱子轴力减小,进一步说明了支座具有抗拔性,满足拉压型构造的要求。通过以上分析,总结改进型三重磨擦摆支座应用在双层网壳中的隔震规律,用来指导该支座在双层网壳中的应用设计。


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