高層建筑分段隔震結構抗風抗震的減震分析.pdf

1、隔震技術是指在建筑物上部結構和下部結構之間設置隔震層,將上部建筑結構和下部結構隔離,當?shù)卣鸢l(fā)生時,隔震層便發(fā)揮其隔震的作用,代替結構承受地震的強烈振動,以此來隔離并且耗散地震的能量,避免和減少地震的能量向上部結構傳輸。隔震結構體系是區(qū)別于傳統(tǒng)抗震結構體系的一種被動控制體系,該體系改變了傳統(tǒng)抗震結構體系的耗能原理,即通過隔震層的耗能裝置、而不是結構和結構構件來吸收并消耗地震能量。這種優(yōu)越的耗能特性是傳統(tǒng)抗震結構體系所不能夠實現(xiàn)的。隔震技術

2、有基礎隔震和層間隔震之分,初期主要應用于中、低層的短周期結構和房屋的加層改造中,隨著研究的深入和實際的需要,隔震技術逐漸向高層、超高層的應用發(fā)展。
　　 本文綜合了基礎隔震和層間隔震的概念,將分段隔震技術應用于高層建筑,并對高層分段隔震建筑的兩個關鍵性問題進行了研究,一是高層分段隔震建筑在地震作用下的減震效果;二是高層分段隔震建筑在風荷載作用下的穩(wěn)定性和舒適度。
　　 首先應用ANSYS有限元軟件建立了非隔震建筑、基礎隔

3、震建筑和分段隔震建筑的三維有限元模型,通過輸入三向地震波,對比各模型的地震響應。結果表明,分段隔震結構在多遇地震作用下比基礎隔震結構具有更好的隔震效果,有效減小了各層的加速度、層間位移和層間剪力等;上部結構的最大位移略有增加。
　　 其次探討了分段隔震結構的隔震支座在多遇地震作用下的位移和軸力響應,分析表明,分段隔震結構位移主要發(fā)生在兩隔震層上,底層隔震支座的位移比基礎隔震結構的支座位移略有減小;隔震支座的軸力以地震初始時的軸壓

4、力為平衡位置振動,軸向力保持在設計允許值范圍內,且沒有出現(xiàn)拉力,隔震墊不會出現(xiàn)軸壓和撕裂破壞現(xiàn)象。
　　 最后分析了風荷載對高層分段隔震建筑隔震層的破壞作用、傾覆性和對人體舒適度的影響。結果表明,分段隔震建筑在強風作用下底層剪力比基礎隔震結構和傳統(tǒng)抗震結構略有增加,但剪力值小于隔震支座的屈服力;風荷載產生的傾覆力矩小于結構的抗傾覆力,所以風荷載作用下一般不會引起隔震層的強度破壞,也不會導致結構傾覆的發(fā)生,但脈動風會使分段隔震結構