试析高层隔震建筑设计的若干问题研究

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1、华中科技大学硕士学位论文高层隔震建筑设计的若干问题研究姓名：熊伟申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：熊世树20080601华中科技大学硕士学位论文摘要基础隔震技术是人类抵御地震灾害一种的有利手段，但是长期以来主要应用于中低层建筑，主要是由于高层建筑易使支座受拉和隔震效果相对较差。针对高层隔震设计中的难点问题，本文对高层隔震建筑进行了概念设计，提出实用的设计方法和设计流程。本文基于大型结构有限元分析软件ETABS，建立了大量的结构分析模型，得出一系列关于高层建筑隔震设计的规律。首先确定了结构隔震后基本周期需

2、要延长到的程度，再以支座不出现拉应力为控制条件，对高层隔震结构的高宽比限值问题进行了研究，得出了不同结构形式的隔震结构高宽比限值的建议值；通过调整上部结构的层高、柱网开间大小和剪力墙的布置，对比支座出现拉应力的顺序，总结出最晚出现拉应力时最优的上部结构布置方法。对隔震元件的参数设计以及相应于ETABS中的参数取值进行了说明，再根据隔震元件的参数进行隔震层布置，主要考虑了偏心对隔震结构扭转的影响和强风作用下隔震层的稳定性，最后提出一种适用于高层建筑隔震层布置的实用方法。利用概念分析得到的规律总结出了适用于高层建筑

3、基础隔震设计的流程，并绘出相应的流程图，根据此设计流程分别对框-剪结构和框-筒结构两个工程实例进行了隔震设计。分析验算表明，两栋高层隔震建筑上部结构均可按照降低设防烈度1度设计，且隔震结构的其余性能目标均能满足。关键词：高层隔震建筑高宽比限值上部结构布置扭转隔震层布置设计流程I华中科技大学硕士学位论文AbstractThebaseisolationtechniqueisaneffectivemethodtowithstandtheearthquakeforbuildingstructures.However,t

4、headvancedtechniqueismainlyappliedtomulti-storybuildingsforalongtimeduetothefollowingreasons:firstly,theisolatorsinhigh-risebuildingsarepronetobeintension;secondlytheeffectofisolationmayberelativeslight.Tocopewiththedifficultiesinthebaseisolationdesignforhig

5、h-risebuildings,wecarrythroughaconceptualdesignandpresentthedesignmethodanddesignprocess.AnumberofrepresentationalstructuremodelsarecreatedbasedontheFEAprogram-ETABS.Aftertheanalysisaseriesofdesignrulescanbegained.Thenaturalvibrationperiodoftheisolatedstruct

6、ureshouldextendtoacertainlength.Theheight-widthratiomustbelimitedtoacertainvaluefordifferentstructuretypestoavoidthetensionintheisolators.Theupperstructurearrangementwillbemodulated,includingthestoryheight,spacebreadthandthearrangementoftheshearwalls,andthen

7、wecanfindthesequenceofthetensionintheisolator.Accordingtothesequence,whenthetensionproduceslatestorslightest,thearrangementisoptimal.Thispaperalsopresentsthecalculationofparametersoftheisolatoranddamper,andthenpointouthowtoevaluaterelevantparametersinETABS.W

8、henweutilizetheparameterstoarrangetheisolatorsanddampers,wemainlytaketorsionresponseduetoeccentricityintoaccount.Theisolatorsmustn'tyieldunderstrongwind.Apracticalitydesignmethodforisolatorsandd