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本文提出了一种基于叠层橡胶支座的大高宽比高层建筑分段隔震结构形式,并对同一高层建筑结构分别采用基础隔震、层间隔震和分段隔震三种不同形式时进行了数值模拟对比分析。结果表明,采用分段隔震形式可明显减小高层建筑结构的顶层侧向位移、中间隔震层的相对位移和下支柱端应力,使结构的侧向位移集中于两个隔震层上,耗散了大部分地震输入能量,保障了与隔震层相连的构件的安全性,防止了由于支座受拉或剪压破坏导致上部结构倾覆倒塌现象的发生。 相似文献
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隔震换能结构体系的能量分析 总被引：6，自引：0，他引：6
将换能器安装在隔震结构的隔震层处,由结构和换能装置构成隔震换能结构体系,它既可以将地震输入给结构的部分能量转换成液压能,实现地震能量的转换,又能减小隔震层的水平位移,降低对隔震层的技术要求,降低造价。本文详细研究地震输给隔震换能结构体系的能量在体系各部分的分配,并与普通隔震结构对比,从能量的角度揭示隔震换能体系的换能控制原理。 相似文献
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通过对5种不同支座布置方案的组合基础隔震结构施加不同场地条件下的双向水平地震波,研究了场地类别和地震波加速度峰值及支座布置方式对结构总输入能量的影响,并进行了耗能分析。结果表明,随着地震波峰值的增大,结构总输入能量增大;相同地震峰值条件下,场地土越软,总的输入能量越大;组合隔震结构应用于软土场地时隔震层滞回耗能比更大,隔震效果更好;组合隔震结构两种支座中选择分散布置方案时,隔震层耗能比更大,隔震效果优于支座集中布置方案。 相似文献
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建立在地震作用下设置阻尼器的基础隔震结构在最大地震响应时刻的能量平衡方程,给出了结构隔震支座和阻尼器的能量表达式,演算了基于能量平衡的设置阻尼器的基础隔震结构的地震响应预测式.选用人工地震波和天然地震波,利用时程分析法的解析值验证了地震响应预测式的精度,比较研究了仅设置粘性阻尼器和同时设置粘性阻尼器和滞回阻尼器的基础隔震结构的抗震性能.研究表明:对于不同的输入地震波,能量法的地震响应预测值包络了多数时程分析的结果,能较好地预测基础隔震结构的地震响应值.在基础隔震结构设计中,建议在隔震层同时设置粘性阻尼器和滞回阻尼器,粘性阻尼器的阻尼比在0.3 ～0.4之间. 相似文献
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抗拔型三重摩擦摆隔震支座是一种新型隔震支座。以框架结构为例,利用ANSYS软件建立了6层和10层普通抗震结构和带该支座的基础隔震结构模型;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6层框架隔震层和顶层的位移、加速度和剪力时程曲线,并提取了不同层数不同结构类型的各层间位移、加速度幅值。结果表明：与抗震结构相比,基础隔震结构周期显著增大;隔震结构的变形主要集中在隔震层,隔震层以上的结构基本为整体平动,结构的地震位移反应得到了有效的减小;采用抗拔型三重摩擦摆隔震支座能降低结构地震加速度反应;设置抗拔型三重摩擦摆隔震支座的多层数隔震结构的能量衰减不如低层数的隔震结构迅速。 相似文献
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利用小波多分辨率分析将地震动加速度分解为多频段小波分量,并运用复模态方法推导其计算层间隔震体系在地震作用下的动力响应公式,讨论各频段地震信号及结构响应的能量分配。同时利用小波时频工具分析地震动能量在时频域内的分布对层间隔震结构响应的影响,进而为考察地震动非平稳性对层间隔震结构非线性分析的影响提供方法。利用小波分析的以上优势,对一典型层间隔震结构分别进行弹性和弹塑性分析,结果表明弹性体系在地震作用下的响应可由该地震波各小波分量的响应叠加而得,地震动能量在时间上的集中会对层间隔震结构响应产生不利影响。 相似文献
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基础隔震房屋模型振动台试验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
本文结合日本在建的基础隔震实际工程,采用中国有关工厂生产的铅芯橡胶支座的作为基础隔震支座,进行了基础隔震房屋模型和基础固家房屋模型模拟地震动台试验,并引入能量分析方法对两种试验结果进行了分析比较。结果表明,基础隔震模型隔震效果明显,隔震层滞回变能有效吸收地震动入能量,减小模型结构的塑性变形和累积损伤。 相似文献
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以某隔震工程隔震层梁出现裂缝为研究背景,运用有限元分析软件SAP2000对隔震结构和非隔震结构进行了施工过程模拟,分析对比了两种结构在施工过程中隔震层钢筋砼梁的内力和变形规律,对隔震层梁裂缝形成的原因进行了分析,并运用有限元分析软件ANSYS对该原因下梁的裂缝进行了数值模拟.结果表明隔震层梁出现的裂缝是由施工荷载、温度变化和混凝土收缩共同作用引起的:建筑物施工期间结构刚度尚处在成长阶段,受到支撑变形、温度变化和混凝土收缩等不利作用对结构长期性能和耐久性产生负面影响.对于两种结构,常规算法由于不考虑框架的生成和加载历史,算得的内力值均偏小;而隔震结构偏小的幅度更大,因而更危险.计算同时表明,在结构施工过程中,各层梁当拆除其支撑、模板和浇筑其上一层时,其内力达到最大值;其中隔震层梁内力最大,为隔震结构在施工中的薄弱部位.给出了对其加强保护的施工建议. 相似文献
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根据特定震源机制、震级、断层距和场地条件选取69条地震动记录并进行分组,利用Nspectra软件计算隔震结构的弹塑性位移反应谱,分析断层距、场地条件、震级、阻尼比对弹塑性位移谱的影响,探讨隔震层的力学参数对地震能量耗散的影响。研究结果表明:相较于远场,处于近场的隔震结构最为不利,隔震层位移谱值受场地条件、地震加速度和速度大小影响较大;随着断层距的增大,位移谱值衰减较快,且在软土场地中隔震层的位移谱值衰减幅度大于硬土场地;地震震级大小对位移谱形状的影响不明显,但能够使隔震层的位移谱值产生整体缩放效应;阻尼比在小于0.4的范围内,隔震层在不同地震动特性作用下位移谱值差别较大,但在大于0.4以后,位移谱值及谱形基本趋于一致;屈服力较小(恢复力/重力小于等于1)的隔震层随自振周期增大其耗能性能更加突出。 相似文献
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为研究罕遇地震下复合隔震村镇建筑的地震响应特征及设计参数,采用ABAQUS有限元软件建立了复合隔震结构、滑移隔震结构、砂垫层隔震结构以及传统的砌体结构四种模型,通过对比4种模型在不同滑移层摩擦系数及不同地震烈度下的加速度、位移及底部剪力等动力响应差异,得出复合隔震体系的地震响应特征及主要设计参数。结果表明:复合隔震体系具有最优的隔震效果,且滑移层摩擦系数越小,地震烈度越大,隔震效果越好。根据预设40%隔震率的要求,确定出不同抗震设防烈度区的滑移层摩擦系数取值范围。 相似文献
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为了研究钢筋-沥青隔震层的材料与几何非线性震动特性,对钢筋-沥青隔震结构进行了振动台试验,分析了结构在不同加速度幅值输入时的隔震性能。同时,在钢材的应力-应变关系基础上,考虑构件竖向力的二次矩效应,提出了钢筋-沥青隔震层骨架曲线的计算方法,并结合双线型恢复力模型的滞回规则,建立了相应的恢复力模型。利用建立的恢复力模型,编制程序进行了弹塑性时程分析,并与试验结果作对比。结果表明:当钢筋-沥青隔震层的受力钢筋进入弹塑性阶段时,隔震层能够吸收大部分地震能量,显著降低上部结构的地震反应;弹塑性时程分析结果与试验结果吻合较好,由此建立的恢复力模型准确并且适用,可为钢筋-沥青隔震层的工程设计与非线性地震反应分析提供参考。 相似文献
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Seismic base isolation effect in a liquefied sand layer was investigated based on soil properties measured in a series of undrained cyclic triaxial tests. Transmission of seismic wave in a soil model consisting of a liquefied surface layer and an underlying nonliquefied layer was analyzed in terms of energy, considering liquefaction-induced changes in S-wave velocity and internal damping. It was found that, between two different base-isolation mechanisms, a drastic increase in wave attenuation in the liquefied layer due to shortening wave length gives a greater impact on the base isolation with increasing thickness of the liquefied layer than the change of seismic impedance between the liquefied and nonliquefied layer. Also indicated was that cyclic mobility behavior in dilative clean sand tends to decrease the seismic isolation effect to a certain extent. 相似文献
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Base isolation is an effective way to reduce earthquake energy transfer from ground to structure, but existing seismic isolation systems are not very suitable for rural buildings for some reasons. A new steel–asphalt composite layer for the seismic base isolation of housing units is present in this paper. Its dynamic characteristics and isolation effect are studied by shake table tests of two full-scale specimens. Different earthquake waves with different peak ground accelerations (PGA, from 0.1 g to 0.4 g) are input. Test results show that the isolation layer could efficiently reduce the input acceleration. Moreover, as the PGA increase, the isolation layer shows good function of the displacement limit. 相似文献
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层间隔震技术对于结构竖向不规则以及结构增层等状况有良好的适用性。然而,层间隔震可能出现的较大隔震层变形会带来结构设计的困难。通过在隔震层中设置阻尼元件可以减少变形,但是过大的阻尼出力和过多的数量需求可能导致空间布置和安装不便。惯容元件为解决以上问题提供了一种新的途径。该研究提出采用惯容隔震系统作为层间隔震提高能量耗散效率的手段以控制地震响应,同时也给出了基于性能需求的惯容层间隔震的参数优化设计方法。并以一个标准钢结构模型验证了方法的有效性。结果表明:惯容元件的使用显著降低了上部子结构的地震响应和隔震层的变形,惯容系统实现了预期的耗能增效作用。 相似文献
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构造简单、成本低廉的简易隔震方法是提高经济欠发达农村地区的低矮房屋抗震性能的有效措施.文中提出一种新的简易隔震方法:橡胶砂芯组合砌块隔震垫层(RSMCBL).其主要原理为:上部结构通过离散的刚性盖板支承在一系列离散的由废旧轮胎颗粒-砂混合物构成的土柱上,橡胶砂柱被刚性砌块所侧向约束,以保证隔震层的强度和稳定性.针对此种... 相似文献
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GiuseppeCarloMarano 《地震工程与工程振动(英文版)》2005,4(1):95-106
Bridge seismic isolation strategy is based on the reduction of shear forces transmitted from the superstructure to the piers by two means: shifting natural period and earthquake input energy reduction by dissipation concentrated in protection devices. In this paper, a stochastic analysis of a simple isolated bridge model for different bridge and device parameters is conducted to assess the efficiency of this seismic protection strategy. To achieve this aim, a simple nonlinear softening constitutive law is adopted to model a wide range of isolation devices, characterized by only three essential mechanical parameters. As a consequence of the random nature of seismic motion, a probabilistic analysis is carried out and the time modulated Kanai-Tajimi stochastic process is adopted to represent the seismic action. The response covariance in the state space is obtained by solving the Lyapunov equation for a stochastic linearized system. After a sensitivity analysis, the failure probability referred to extreme displacement and the mean value of dissipated energy are assessed by using the introduced stochastic indices of seismic bridge protection efficiency. A parametric analysis for protective devices with different mechanical parameters is developed for a proper selection of parameters of isolation devices under different situations. 相似文献