六层框架结构的隔震设计——以某框架结构为例

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1、六层框架结构的隔震设计——以某框架结构为例0引言几十年来，每次大地震后研究人员对受损建筑物和依然保持良好的建筑物进行的研究，发现了传统结构抗震技术存在的缺陷，提出某种行之有效有效的结构体系以适应抗震需求。本文选取某六层框架结构，通过ＳＡＰ２０００软件在未加隔震层与加入隔震层时对地震的反应进行对比。１结构基础隔震的原理每当发生地震时，对结构的加速度产生很大的影响。所以降低结构加速度反应的最好办法是避免结构出现共振现象。２分析实例２．１工程概况本工程是依托武汉工程大学武昌校区４号男生宿舍楼，层高３ｍ，设防烈度为６度，场地类型为二类。混凝土等级为Ｃ３０

2、，具体尺寸见表１。２．2隔震构件的选择和布置采用４０个自阻尼橡胶隔震支座，隔震支座的平面布置见图1，橡胶支座的具体参数见表２。２．3结构动力特性对比通过应用有限元分析软件ＳＡＰ２０ＯＯ对基两种不同结构的模态进行计算，得出结构在不布置隔震装置和布置隔震装置两种情况下的自振周期和两种情况下的结构前三阶振型见图2：通过图2（ａ）可知，非隔震结构的一阶振型在ｚ方向发生了轻微的变形，各层之间出现了细微的相对位移。而隔震结构表现为整体运动。在图2（ｂ）中，隔震结构的发生平动；未进行隔震处理的各层间位移远大于隔震结构。通过对三阶变形的观察，隔震层发生扭转。因此

3、，上部结构主要作缓慢平动，而非隔震结构产生较为明显的变形。两种不同结构前六阶振型的周期和频率分析：从表2中可以得到结论：非隔震结构的自振周期为０．７９１５７，与所处环境的固有周期类似，有相当大地几率产生共振。与之相反，隔震垫结构的一阶自振周期为５．０８２２９。由此可知结构上部的加速度反应大幅度地减小的原因是结构的自振周期被延长。３结构地震反应对比３．１地震波的选用本文所处地段为二类场地，故采用抗震设计最常用的两个地震记录ＥＬ－Ｃｅｎｔｒｏｌ波和唐山波已及一条人工地震波兰州波。（１）ＥＬ－Ｃｅｎｔｒｏｌ，Ｐｅａｋａ为３４１．７ｇａｌ，Ｔｓ０．０２５

4、，持续时间为３０ｓ，结果如图３所示：（２）兰州波（２），Ｐｅａｋａ为２１９．７ｇａｌ，Ｔｓ０．０２，持续时间为１６ｓ，结果如图3（b）所示。３．唐山波（ＳＮ），Ｐｅａｋａ为５５．４９ｇａｌ，Ｔｓ０．０１，持续时间为２０ｓ，结果如图3（c）所示。３．２地震波的调整加速度时程的峰值可按表４采用。３．３结构地震反应结果分别对ＥＬ－Ｃｅｎｔｒｏｌ波、兰州波、唐山波进行调幅处理，依据表４相应数据，将其加速度峰值分别定义为４００ｇａｌ、３１０ｇａｌ、７０ｇａｌ。（１）输入峰值为４００ｇａｌ的ＥＬ－Ｃｅｎｔｒｏｌ波时结构地震反应数据见表５。（２）输入峰值为３１

5、０ｇａｌ的兰州波时结构地震反应数据见表６。（３）输入峰值为７０ｇａｌ的唐山波时结构地震反应数据见表７。数据分析：①加速度对比分析：如表５~７所示，在不同地震动作用下，拥有隔震措施结构的加速度较普通抗震设计结构有较大的缩小。②结构位移反应分析。从表中位移的数值可以看出，在隔震结构中，橡胶支座的位移幅度很大，跟上部结构位移几乎相等。层间位移角很小，因此，没有发生破坏，仍然可以满足相关要求。４结语隔震结构体系的优点如下：（1）基础隔震在降低建筑地震反应方面具有一定的效果，这样就可以避免了因地震强度过高而造成的破坏。（２）对一般居住性建筑物添加隔震措施，

6、可以确保民众的人身和财产安全。而对于某一些涉及到交通运输大型结构，也能确保其在地震作用下的正常使用。参考文献１刘珍．基础隔震结构体系地震反应研究［Ｄ］．济南：山东大学硕士学位论文，２００８２杨一振．基础隔震框架结构的抗震性能研究［Ｄ］．合肥：安徽建筑工业学院硕士学位论文，２０１１３黄慎江，王凤云．基于可靠度的结构抗震性能优化设计与应用［Ｊ］．建筑结构，２０１３（５）４黎宇杰，王卫忠，张良平．隔震结构设计方法研究［Ｊ］．建筑结构，２０１２（５）５李杰，李国强．地震工程学导论［Ｍ］．北京：地震出版社，１９９２[提供论文代写和代写论文服务]６黄海生，王

7、柏生．基础隔震建筑非线性动力响应的时程计算方法［Ｊ］．振动与冲击，２００５（３）７丰定国等，工程结构抗震［Ｍ］.北京：地震出版社，１９８９８庾光忠．建筑隔震橡胶支座性能研究及在普通高层建筑中的应用［Ｄ］．长沙：湖南大学硕士学位论文，２０１４