隔震建筑抗超大震性能分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隔震技術(shù)是50年來(lái)結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域突出的研究成果。近年來(lái)，高層建筑結(jié)構(gòu)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，高層隔震技術(shù)也在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。近幾年國(guó)內(nèi)發(fā)生過(guò)數(shù)起9度以上的特大地震，而隔震建筑的實(shí)際設(shè)防烈度通常小于9度，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能承受超出設(shè)計(jì)1度左右的地震作用，即超大震作用。隔震措施可以使上部結(jié)構(gòu)在大震作用下處于彈性或弱非線性狀態(tài)，減小上部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，然而在大震、特別在超大震作用下隔震層位移、結(jié)構(gòu)整體的抗傾覆安全都需要特別研究。本文通過(guò)SAP2

2、000和ETABS軟件建立隔震結(jié)構(gòu)有限元模型并進(jìn)行動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析，重點(diǎn)研究基于“大震不倒”設(shè)計(jì)的隔震結(jié)構(gòu)的抗超大震性能、實(shí)現(xiàn)抗超大震的代價(jià)和對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)方法，主要完成以下內(nèi)容：
　　(1)按8度設(shè)防分別設(shè)計(jì)高度為27m、53m和95m的隔震結(jié)構(gòu)，通過(guò)SAP2000和ETABS軟件對(duì)這三個(gè)隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，采用彈塑性時(shí)程分析對(duì)結(jié)構(gòu)在地震峰值加速度（PGA）為70gal、220gal、310gal、400gal、510gal、620g

3、al等地震下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算；通過(guò)比較三個(gè)結(jié)構(gòu)的層間位移角、隔震支座位移及結(jié)構(gòu)傾覆力矩等響應(yīng)，判斷結(jié)構(gòu)在超大震下是否倒塌、倒塌模式及臨界PGA，得到隔震結(jié)構(gòu)的抗超大震能力。
　　(2)通過(guò)提高設(shè)計(jì)安全系數(shù)的方式增加結(jié)構(gòu)的抗超大震能力。為提高隔震結(jié)構(gòu)的抗超大震能力并同時(shí)保證不額外付出過(guò)大代價(jià)，對(duì)前文所選結(jié)構(gòu)隔震層進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，在不改變支座個(gè)數(shù)及支座布置的基礎(chǔ)上，通過(guò)擴(kuò)大支座截面的方式保證隔震結(jié)構(gòu)能夠承受超大震的作用，并對(duì)改進(jìn)后的結(jié)

4、構(gòu)層間位移角、隔震支座位移、結(jié)構(gòu)傾覆力矩進(jìn)行分析，得到超大震下新的結(jié)構(gòu)的破壞模式和臨界PGA，并給出滿足“超大震不倒”設(shè)計(jì)下安全系數(shù)的選取建議以及前后兩種方案結(jié)構(gòu)各參數(shù)的對(duì)比；此外，分析基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的適用條件，得出其具有一定局限性。
　　(3)通過(guò)增加隔震結(jié)構(gòu)的柱截面尺寸的方式減小上部結(jié)構(gòu)的層間變形，對(duì)6層隔震結(jié)構(gòu)采用該措施設(shè)計(jì)并分析其抗震性能，通過(guò)對(duì)比得出擴(kuò)大上部結(jié)構(gòu)層間剛度的作用；通過(guò)在隔震層增加粘滯阻尼器的方式增加隔震結(jié)構(gòu)的