采用隔震支座的加層框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析.pdf

1、我國是一個地震多發(fā)國家，在建筑結(jié)構(gòu)抗震研究方面做了大量工作，人們對地震破壞機制的研究、抗震設(shè)計理論的應(yīng)用日趨成熟。二十世紀后期，工程界出現(xiàn)了一種新的抵抗地震技術(shù)即隔震，該技術(shù)與傳統(tǒng)抗震方法有很大的不同，它通過設(shè)置隔震裝置來吸收和消耗輸入的地震能量以減小結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，對地震由“抗”變“導(dǎo)”，是一種積極主動的減震方法。人們對基礎(chǔ)隔震技術(shù)的研究已經(jīng)形成一套完整的理論并在實際工程中得到了廣泛的應(yīng)用，層間隔震是在基礎(chǔ)隔震的工程實踐中發(fā)展起來一種新

2、型隔震形式，在舊建筑物加層改造中應(yīng)用較多，拓寬了隔震技術(shù)應(yīng)用范圍。層間隔震技術(shù)尚處于不斷發(fā)展和完善之中。
　　 近年來，隨著城鎮(zhèn)化速度加快，城市用地十分緊張，許多既有建筑在原設(shè)計時承載力有很大富余，使得建筑物加層成為可能。加層不失為解決建筑面積不足之良策。為此，需要探索一條行之有效在低層建筑上加層的新技術(shù)。
　　 本文以一棟高烈度區(qū)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為原型，對其項部增加結(jié)構(gòu)層，提出了分別采用兩種不同材料（鋼和鋼筋混凝土）

3、進行傳統(tǒng)直接加層和隔震加層四個不同的加層方案。通過工程數(shù)值模擬分析，對比研究了它們在地震作用下的響應(yīng)，以評斷隔震加層結(jié)構(gòu)的減震效果及相互之間的減震規(guī)律。文中首先闡述了既有房屋加層改造發(fā)展概況、建筑加層技術(shù)以及建筑結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用。其次，介紹了我國目前主要采用的橡膠隔震應(yīng)用技術(shù)并對隔震技術(shù)的基本理論進行了簡要的說明。最后，隔震結(jié)構(gòu)的計算采用成熟的有限元分析軟件MIDAS/Gen，選用8度區(qū)某五層框架建立原有5層結(jié)構(gòu)模型、五層混凝土框

4、架+兩層鋼框架結(jié)構(gòu)模型、五層混凝土框架+兩層混凝土框架結(jié)構(gòu)模型、五層混凝土框架+兩層鋼框架結(jié)構(gòu)模型（隔震）、五層混凝土框架+兩層混凝土框架結(jié)構(gòu)模型（隔震）五個模型進行數(shù)值計算分析。通過模態(tài)分析得到了各模型的周期及前12階振型;經(jīng)過多遇及罕遇地震下反應(yīng)譜分析得出各模型的樓層剪力、層間位移變化規(guī)律;選用EL centro波、Taft波及Oakwh1波進行時程分析，分別計算了五種結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng);文中還進行了罕遇地震下橡膠隔震支座位移響應(yīng)分析;

5、最后初探了隔震層質(zhì)量、隔震支座水平等效剛度、場地土類型等參數(shù)變化對加層隔震結(jié)構(gòu)減震效果的影響。
　　 研究結(jié)果表明，采用鋼或鋼筋混凝土直接加層都會增大結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，具體表現(xiàn)在層間剪力和層間位移增大。不同材料直接加層，結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)也不一樣;采用鋼或鋼筋混凝土進行隔震加層后，結(jié)構(gòu)自振周期得到了較大的延長，避開了場地卓越周期，達到較好的減震效果，降低震害。層間剪力和層間位移甚至會小于原有五層結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)值。不同加層材料在隔震