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高层隔震结构理论分析与试验研究

米晓玲  
【摘要】:隔震技术作为一种简便、有效的减震技术已被广泛应用于各类中低层建筑中,取得了良好的减震效果。近年来,这一技术又被逐步推广到高层建筑中。但高层隔震体系与常规的隔震体系相比,具有其特殊性。高层建筑由于结构高宽比相对较大,倾覆效应明显,在强震作用下,隔震支座可能出现拉应力,如何避免和控制隔震支座的拉应力是一个有待解决的问题。本文通过优化隔震体系的布置方案及隔震层的参数探讨高层隔震建筑的最优设计方案及解决支座受拉的问题,并通过大高宽比隔震结构拟静力试验验证理论分析的正确性。 本文主要对高层隔震结构展开了以下几个方面的研究工作: 1)研究了常用隔震装置的力学性能,提出高层隔震支座的竖向刚度修正模型,并建立其有限元模型,为高层隔震建筑的设计和隔震层参数优化提供依据; 2)探讨了橡胶支座与R/C柱串联柱顶隔震系统的布置方案,分析了橡胶支座与R/C柱串联柱顶隔震系统隔震层拉梁对结构响应的影响; 3)通过对高层隔震结构隔震层柱距及上部结构剪力墙布置的优化以及橡胶隔震支座竖向刚度模型的优化,探讨有利于高层建筑隔震的结构布置原则及支座刚度模型,并对隔震效果进行对比分析,探讨隔震支座竖向力学模型对高层隔震结构支座受拉现象的影响; 4)设计大高宽比隔震结构试验模型,进行拟静力试验研究,对橡胶隔震支座在剪压状态下的竖向拉压刚度取值进行分析,将橡胶隔震支座的竖向力学模型分别等效为线性和双线性,并用ETABS软件建立三维有限元模型与试验结果对比分析。 论文最后对上述研究成果作了简单的总结,并指出进一步研究的方向和亟待完成的工作。


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