橡膠墊基礎(chǔ)隔震建筑的非線性動力響應(yīng)

采用有限元模型,對某鋼筋混凝土高層建筑進(jìn)行非線性時程分析,分別計算了基礎(chǔ)固定模型和基礎(chǔ)隔震模型的結(jié)構(gòu)自振特性、地震記錄下的非線性特性等.計算表明,基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的主要周期延長到了原來的約3.6倍.基礎(chǔ)隔震建筑的第一振型表現(xiàn)為明顯的“整體平動型”,變形主要集中在隔震層.隔震結(jié)構(gòu)的頂層加速度峰值、層間位移、基底剪力等均大大地降低,隔震性能良好.

應(yīng)用雙線性恢復(fù)力模型和基于bouc-wen滯回模型的連續(xù)恢復(fù)力模型，分別模擬柔性隔震層的滯回特性，與求解運動微分方程的wilson-θ法和龍格－庫塔法結(jié)合，對疊層像膠支座隔震建筑的非線性地震動力時程響應(yīng)進(jìn)行了研究，通過算例分析表明，兩種方法所得的結(jié)果相符。

疊層橡膠墊基礎(chǔ)隔震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與應(yīng)用 作者：孫柏鋒，潘文，sunbaifeng，panwen 作者單位：昆明理工大學(xué),建筑工程學(xué)院,云南,昆明,650224 刊名：世界地震工程 英文刊名：worldearthquakeengineering 年，卷(期)：2007，23(4) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(xiàn)(20條) 1.吳彬鉛芯橡膠隔震支座力學(xué)性能及其在橋梁中減、隔震應(yīng)用的研究[學(xué)位論文]2003 2.日本免震構(gòu)造協(xié)會.葉列平圖解隔震入門1998 3.武田壽一.紀(jì)曉惠.陳良.鄢寧建筑隔震、防振與控振1997 4.周福霖工程結(jié)構(gòu)減震控制1997 5.楊迪雄.李剛.程耿東隔震結(jié)構(gòu)的研究概況和主要問題[期刊論文]-力學(xué)進(jìn)展2003(03) 6.毛利軍.李愛群建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震體系研究進(jìn)展[期刊論文]-華東

簡要概括了國內(nèi)外疊層橡膠墊基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r,介紹了隔震結(jié)構(gòu)的各種反應(yīng)分析模型,對隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計分析方法進(jìn)行了討論,提出了有益的建議,并指出了在《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(gb50011—2001)關(guān)于隔震結(jié)構(gòu)的簡化計算方法中存在的諸多不足。結(jié)合我國的隔震技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,引入了兩階段設(shè)計法的概念。此方法將有利于提高設(shè)計質(zhì)量,減少設(shè)計周期。

采用時程分析方法，對基礎(chǔ)隔震與基礎(chǔ)固定建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力及反應(yīng)進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明，基礎(chǔ)隔震方法能有效地減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

結(jié)合工程實例,論述了隔震橡膠墊的作用、施工工藝流程、安裝難點及具體要求。

采用hbta20程序,對我國首棟橡膠墊隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行雙向地震波作用下的彈塑性動力分析。分析結(jié)果表明,隔震裝置的水平變形和耗能能力可以大大減輕地震對結(jié)構(gòu)的影響。最后,對橡膠墊隔震結(jié)構(gòu)的動力分析及工程應(yīng)用提出了有益的建議

疊層橡膠墊隔震建筑工程監(jiān)理 口蘭州理工大學(xué)尚九平林厚秦 地震是種危害極大的突發(fā)自然災(zāi)害為使用。鉛芯疊層橡膠墊是在普通疊層橡膠墊中心 了追求更高的抗震安全，專家們提出了在建筑處注入鉛芯形成。鉛芯可以提高橡膠的塑性變形 物上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)之間設(shè)置隔離裝置，阻止強(qiáng)能力增加橡膠的阻尼因此不需要另外配置阻 大地震能量向上傳遞減少上部結(jié)構(gòu)的地震災(zāi)尼元件即可滿足隔震耗能要求，且對控制風(fēng)振動 害。迄今，以疊層橡膠墊為隔震裝置的基礎(chǔ)隔震反應(yīng)和抵抗地基微動小震有利，是對普通疊層橡 技術(shù)最為成熟，在許多新建、改建工程中得以采膠墊的一大改進(jìn)，在建筑隔震工程中較常用。高 用，取得了良好防震減災(zāi)效果，因此《建筑抗震阻尼疊層橡膠墊是用高阻尼橡膠代替天然橡膠疊 設(shè)計規(guī)范》gbs0011—2001增加了

為了研究在單調(diào)及往復(fù)荷載作用下夾層橡膠墊耗能低剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性性能,本文建立了添加夾層橡膠墊的耗能低剪力墻結(jié)構(gòu)與非耗能低剪力墻結(jié)構(gòu)有限元分析模型,分別對兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬計算,并對破壞形態(tài)、承載力情況、變形性能進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析。分析結(jié)果表明,夾層橡膠墊耗能低剪力墻的延性顯著增強(qiáng)。

針對南水北調(diào)東線工程大型燈泡貫流泵房的振動問題,首次提出采用橡膠墊減振的振動控制措施。采用bouc-wen微分型恢復(fù)力模型模擬橡膠墊的非線性滯回特性,利用matlab中的simulink工具進(jìn)行仿真分析,設(shè)計橡膠墊的數(shù)量和布置方式。在方案確定后,采用三維有限元方法,對淮陰三站泵房進(jìn)行非線性動力時程分析,并將采用和不采用控制措施的泵房動力響應(yīng)進(jìn)行比較,可以得出,采用橡膠墊減振措施后,泵房的動力響應(yīng)有明顯的降低,降幅均在50%以上,說明該措施是可行的,這對燈泡貫流泵房的抗振設(shè)計有著重要的意義。

建筑工程結(jié)構(gòu)抗震新措施——橡膠墊基礎(chǔ)隔震減震

在豎向串聯(lián)多自由度模型基礎(chǔ)上，建立了采用不同方法（線性加速度法，ｗｉｌｓｏｎ－θ法，ｎｅｗｍａｒｋ－β法）求解建筑結(jié)構(gòu)非線性動力響應(yīng)的統(tǒng)一算式－“擬動力方程”列出了計算步驟，該法物理概念明確，計算步驟清晰，同時可克服計算中的積累誤差問題。

使用鉛芯橡膠支座(lrb)作為隔震設(shè)備,分析了一個典型3跨連續(xù)梁橋在4種地震作用下的系統(tǒng)響應(yīng)。采用bouc-wen模型模擬lrb的力變形非線性行為,使用有限單元方法建立系統(tǒng)剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣,使用龍格庫塔法求解非線性方程。研究的重要參數(shù)包括橋墩的剛度、支座的屈服強(qiáng)度及屈服后周期,評價的主要依據(jù)是主梁振動加速度、橋墩支座位移、橋臺支座位移及橋墩底部剪力和彎矩。結(jié)果表明:橋墩剛度對地震響應(yīng)的隔震效果有很大的影響,隨著橋墩剛度的減小,隔震效果降低,而lrb對橋墩剛度較大的橋梁有很好的隔震效果;lrb的屈服強(qiáng)度和屈服后周期均對隔震效果有一定的影響,不同的地震激勵對系統(tǒng)的影響不同,對某種地震激勵,存在一個最優(yōu)的lrb屈服強(qiáng)度。

介紹了帶限位鋼棒夾層橡膠支座的工作原理,分析了其力學(xué)模型,提出了“三線型”恢復(fù)力模型,并給出了恢復(fù)力表達(dá)式.分析結(jié)果表明,該支座在普通橡膠墊中心位置設(shè)置限位軟鋼棒,不但可以解決小震作用下橡膠支座-限位鋼棒體系隔震作用不明顯的問題,而且軟鋼棒能夠限制大震作用下隔震層的水平位移,從而可防止上部結(jié)構(gòu)傾覆,保證上部結(jié)構(gòu)的安全.

以非線性有限元方法為基礎(chǔ),考慮橋節(jié)間非線性連接的影響,建立了浮橋三維動力響應(yīng)分析控制方程,并采用超單元方法對系統(tǒng)的運動方程進(jìn)行縮減;然后用newmark直接積分和new-ton-raphson迭代方法求解系統(tǒng)的非線性運動方程,研究了移動載荷作用下非線性連接浮橋的三維非線性動力響應(yīng)特性.研究表明,橋節(jié)之間連接的非線性特性和間隙的大小對于浮橋的動力響應(yīng)影響很大,必須加以考慮.

對多層框架橡膠墊減震結(jié)構(gòu)在彈塑性范圍內(nèi)進(jìn)行了地震反應(yīng)的動力分析，介紹了其動力特性，并計算了結(jié)構(gòu)在地震波作用下各層的位移、加速度和剪力等地震反應(yīng)。從與抗震結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)比較可見，基礎(chǔ)減震作用的效果是非常顯著的。還分析了不同場地對建筑物減震效果的影響。這些都為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了參考依據(jù)。

鑫鍰，裳銻桐．乏協(xié))，瓣和嚷裟 非線性底板隔震建筑的主動控制 ．no‘ 1引言i 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的主要目的是將地震反應(yīng)限制在 一定范圍內(nèi)．以確保結(jié)構(gòu)的安全性和居民的舒適 性為了竣制地震反應(yīng)，可使用像底板隔震器這樣的 被動竣制系統(tǒng)．橡膠支座(遲滯系統(tǒng))和滑動支座(摩 擦系統(tǒng))均可作為隔震器，而這些隔震器的主要缺點 是其隔震性能依賴千地震激勵的頻率結(jié)構(gòu) 為進(jìn)一步提高地震反應(yīng)竣制效果，可在結(jié)構(gòu)上 安裝主動竣制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對地震激勵具有自適應(yīng) 特性，但需大量能量來驅(qū)動作動器 另一類竣制系統(tǒng)是混合竣制系統(tǒng)，是將不同的 被動、主動竣制系統(tǒng)結(jié)臺起來使用．其中之一是采 用底板隔震的同時．還在底板處安裝主動竣制系 統(tǒng)． 僅用底板隔震器可減小層間位移和結(jié)構(gòu)的絕對 加速度反應(yīng)這時，上部結(jié)構(gòu)接近于剛體，但這是增 大底板的絕對位移為代價的

本文提出了“大震不壞”的抗震設(shè)計基本原則，簡述了基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型和地震反應(yīng)的分析方法，同時還提出了合理選擇隔震器水平剛度和阻尼的建議以及設(shè)置限位器的技術(shù)措施。

根據(jù)隔震系統(tǒng)的設(shè)計要求,以及經(jīng)濟(jì)、合理的原則,設(shè)計出汕頭工程的兩種類型橡膠墊,給出了橡膠墊和結(jié)構(gòu)連接的節(jié)點詳圖,并試驗了橡膠墊發(fā)生大水平位移時的使用安全性

本文著重討論具有疊層橡膠支座（ｌｒｂ）基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的多層建筑的動力響應(yīng)。文中采用常用的層間剪切模型，引入退化遲滯理論分析疊層橡膠隔震器的滯回特性曲線，進(jìn)而分析了具有這種類型基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)的多層建筑的地震響應(yīng)，探討了隔震系統(tǒng)參數(shù)對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。

介紹了我國首棟橡膠墊隔震的鋼筋混凝土框架住宅樓的動力特性分析,并計算了在模擬地震作用下的地震反應(yīng)。對于基礎(chǔ)隔震的結(jié)構(gòu),其第一振型——上部結(jié)構(gòu)基本為平動,在各振型中起著主要作用。從與非隔震對比樓的動力反應(yīng)比較可見,基礎(chǔ)隔震作用的效果極為顯著。

建筑工程結(jié)構(gòu)抗震新措施——橡膠墊基礎(chǔ)隔震減震