隔震結(jié)構(gòu)的基本原理及動力分析

1、隔震結(jié)構(gòu)的基本原理及動力分析摘要：本文根據(jù)現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，介紹了隔震結(jié)構(gòu)的基本原理、實(shí)用范圍和設(shè)計與分析方法，并通過一隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計實(shí)例說明隔著結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)隔震；地震響應(yīng)；時程分析法；中圖分類號：U452.28文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：引言目前，我國和世界各國普遍采用的傳統(tǒng)抗震方法是將建筑物設(shè)計為“延性結(jié)構(gòu)”，通過適當(dāng)控制調(diào)整結(jié)構(gòu)物的自身剛度和強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如梁、柱、墻、節(jié)點(diǎn)等)在強(qiáng)烈地震時進(jìn)入非彈性狀態(tài)后具

2、有較大的延性，從而通過塑性變形消耗地震能量，減輕建筑物的地震反應(yīng)，使整個結(jié)構(gòu)“裂而不倒”，這就是“延性結(jié)構(gòu)體系”[1~3]。它的設(shè)防目標(biāo)是“小震不壞”、“中震可修”、“大震不倒”。實(shí)踐證明，這種方法對減輕地震災(zāi)害起到了積極作用，但是這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震方法有其明顯的不足，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對建筑功能要求越來越高，結(jié)構(gòu)的形式越來越多樣化、復(fù)雜化，很多重要的建筑（電力、通訊中心、核電站、紀(jì)念性的建筑、海洋平臺等）結(jié)構(gòu)及內(nèi)部設(shè)備的破化將造

3、成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對這類建筑的抗震性能提出更高的要求――結(jié)構(gòu)不允許進(jìn)入塑性工作階段，因此采用傳統(tǒng)抗震方法很難滿足此類建筑抗震要求。面對新主的建筑結(jié)構(gòu)。根據(jù)日、美等國的經(jīng)驗(yàn)，不隔震時基本周期小于1.0秒的結(jié)構(gòu)，減震效果最佳。（2）堅硬的場地適合于隔震建筑。我國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類場地的反應(yīng)譜特征周期均較小，這樣可避開隔震后的結(jié)構(gòu)周期，避免場地土與建筑物之間發(fā)生共振，故可建造隔震建筑。（3）要求風(fēng)荷載和其它非地震作用的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的總水平力不

4、宜超過結(jié)構(gòu)總重力的10%，有利于隔震結(jié)構(gòu)具有可靠的抗傾覆能力。2、設(shè)計與分析方法我國現(xiàn)行隔震設(shè)計規(guī)范規(guī)定，對結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析主要采用時程分析法。為了和傳統(tǒng)的抗震設(shè)計銜接起來，使隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠被廣大的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員方便地掌握和使用，引入了分部設(shè)計法和水平向減震系數(shù)兩個重要的概念。（1）分部設(shè)計法是將整個隔震結(jié)構(gòu)體系分成：上部結(jié)構(gòu)(隔震層以上結(jié)構(gòu))、隔震層、下部結(jié)構(gòu)（隔震層以下結(jié)構(gòu)）和基礎(chǔ)四部分，分別進(jìn)行設(shè)計。（2）水平向減震系數(shù)概