【摘要】：隔震技術可以延長結構的自振周期,減小上部結構的地震反應,發(fā)展至今已經被廣泛地應用在工程領域,并且在實際地震災害中表現(xiàn)出了良好的隔震效果。隔震技術日趨完善的同時,隔震結構的隔震層設計仍然沒有規(guī)范性的指導,隔震層的優(yōu)化布置、支座的混合使用依然是隔震技術應用研究的熱點。本文主要研究了高層基礎隔震結構的隔震層設計,以框架、框剪和剪力墻三種基礎隔震結構設計為基礎,從隔震結構的高寬比、三種隔震結構在地震作用下的抗震性能、框剪結構的隔震層樓板應力、隔震層附設黏滯阻尼器的最優(yōu)參數(shù)四個方面進行了研究分析。主要研究成果如下:1.總結國內外隔震層設計優(yōu)化方法的研究概況,介紹了隔震結構常用的等效分析模型。在現(xiàn)有隔震結構高寬比限值計算公式的基礎上,考慮了隔震支座的拉壓異性,并依照規(guī)范允許隔震支座出現(xiàn)不超過限值的拉應力,采用簡化模型對隔震結構高寬比限值公式進行改進。針對大高寬比高層隔震結構支座易產生拉力的情況,總結了控制隔震支座拉力的常用方法。2.針對高寬比為4的框架、框剪和剪力墻結構進行基礎隔震設計,在SAP2000中考慮支座拉壓異性建立模型,通過動力時程分析,對比三種不同結構形式隔震前后上部結構的動力響應、隔震效果、隔震支座最大位移以及支座應力分布。結果表明,只有框架隔震結構支座拉應力超限,三種隔震結構上部結構的水平地震作用均可按降低半度進行設計。3.以框剪結構為基礎,對比分析分別采用振型分解反應譜法和時程分析法計算隔震結構隔震層樓板與非隔震結構底板的樓板應力分布,以及隔震層樓板的抗震性能,并研究開洞對隔震層樓板應力的影響。結果表明,隔震層樓板可按照弱連接樓板抗震性能目標進行設計,采用時程分析法計算其應力較為安全。隔震層樓板不宜開洞,如需開洞應盡量選擇對稱開洞的方式,避免角部開洞。4.將黏滯阻尼器附設到三種隔震結構的隔震層,分析阻尼器的阻尼系數(shù)、速度指數(shù)和個數(shù)對隔震效果的影響,以附加阻尼比定義黏滯阻尼器的作用。結果表明,當附加阻尼比為14%-25%,組合隔震結構將取得最佳隔震效果。在黏滯阻尼器參數(shù)最優(yōu)的基礎上,考慮黏滯阻尼器的影響,分析減小隔震層中鉛芯橡膠支座的直徑對結構的影響。結果表明,將隔震層周邊鉛芯橡膠支座的直徑減小100mm后,結構能夠滿足規(guī)范的各項要求,且具有一定的經濟效益。
【圖文】：

圖 1.2 隔震支座分類的是疊層橡膠支座。天然橡膠支座主要由天然橡膠材料制成基礎上增加了鉛棒，通過鉛棒的變形來吸收能量，高阻尼橡，能夠吸收能量。一些常用隔震器部件的柔性和阻尼[3]，，天然橡膠支座是唯一一件。表 1.2 常用隔震器部件的柔性和阻尼特性 線性 非線性恢復力彈簧常數(shù)和柔性）天然橡膠支座柔性樁或柱彈簧曲面間的滾軸（重力）高阻尼橡膠鉛芯橡膠支緩沖器搖擺提升式（大阻尼橡膠鉛芯橡膠支

一形狀系數(shù) =橡膠受約束面積（受壓面積）單層橡膠的自由表面積（側面積）橡膠支座新引進的系數(shù)：第二形狀系數(shù) =橡膠直徑橡膠層總厚度動剛度有關， 主要與屈曲荷載和水平剛度有關（1.2）計算。約束面積指內部鋼板受橡膠約束的是否有中心孔。 = ( )ζ ( ) =( ) = 座中心孔徑；鉛芯橡膠支座中 為鉛芯的直徑，圖如圖 1.3 所示。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU352.12

【參考文獻】

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本文編號：2710466