基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)基于能量的一體化實(shí)用設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、經(jīng)過多年的理論研究與工程實(shí)踐，隔震技術(shù)因其優(yōu)良的耗能特性已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在工程領(lǐng)域。在隔震技術(shù)應(yīng)用研究日趨完善的同時(shí)，隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法也日趨規(guī)范化，美國(guó)、日本、新西蘭、意大利和中國(guó)等國(guó)家相繼頒布了建筑隔震設(shè)計(jì)規(guī)程。但隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在實(shí)際運(yùn)用中仍然存在一定問題，合理且高效的隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法依然是隔震技術(shù)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。
　　本文以包含力與位移兩個(gè)指標(biāo)的能量為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，以添加天然橡膠支座和鉛芯橡膠支座的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為

2、核心，從利用MATLAB軟件和SAP2000軟件的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的能量反應(yīng)預(yù)測(cè)方法、基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比計(jì)算、隔震層的設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行了一系列的相關(guān)研究。主要研究成果如下:
　　(1)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的能量反應(yīng)預(yù)測(cè)分析。在分析傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的能量反應(yīng)方程的基礎(chǔ)上，通過對(duì)傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)的能量反應(yīng)影響因素進(jìn)行分析，對(duì)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的能量反應(yīng)影響因素進(jìn)行了對(duì)比總結(jié)，提出了基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)能量（尤其是地震動(dòng)輸入能）的估計(jì)方法，并與利用S

3、AP2000分析的結(jié)構(gòu)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了該預(yù)測(cè)方法可以得到較為合理的結(jié)果。
　　(2)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比計(jì)算。在分析規(guī)范所提出的減震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比公式的基礎(chǔ)上，提出了基于能量的基礎(chǔ)隔震的附加阻尼比計(jì)算公式。分析了上部結(jié)構(gòu)總應(yīng)變能、隔震層耗能、上部結(jié)構(gòu)最大位移和隔震層最大位移四個(gè)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)附加阻尼比的主要影響因素，提出了四個(gè)主要影響因素的確定方法，以及其誤差對(duì)附加阻尼比的影響。通過對(duì)比基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)附加阻尼比估算結(jié)果以及S

4、AP2000分析結(jié)果，驗(yàn)證了該方法對(duì)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的附加阻尼比的估算是安全可靠的，可以作為隔震結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)附加阻尼比的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了隔震結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)。
　　(3)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)隔震層的設(shè)計(jì)。首先介紹了鉛芯支座在地震作用下的耗能公式，對(duì)支座選型的影響因素，包括支座的型號(hào)、支座的耗能以及隔震層的耗能進(jìn)行了分析總結(jié);進(jìn)而歸納了支座的選型步驟;最后總結(jié)出了以位移為指標(biāo)的對(duì)支座布置方案的初步篩選和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜驗(yàn)證方法，通過