多高层隔震结构的隔震层设计研究

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1、学校代码：10286分类号：TU352.1密级：公开UDC：624学号：151073工程硕士学位论文多高层隔震结构的隔震层设计研究（学位论文形式：应用研究）研究生姓名：张颖导师姓名：方立新教授杨波高工申请学位类别工程硕士学位授予单位东南大学工程领域名称土木工程论文答辩日期2018年6月22日研究方向结构工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席孙逊教授级高工评阅人S0051138-1S0051138-22018年6月22日硕士学位论文多高层隔震结构的隔震层设计研究专业名称：建筑与土木工程研究生姓名：张颖导师姓名：方立新教授杨波高工RESEARCHONISOLATIONLAYERD

2、ESIGNOFMULTIANDHIGHRISEISOLATIONSTRUCTUREADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYZhangYingSupervisedbyProfessorFangLixinandSeniorEngineerYangBoCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研

3、宄成果。尽我所已经发表或撰写过的研究成果，致谢的地方外，论文中不包含其他人知，除了文中特别加以标注和证书而使用过的材料一也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或。与我同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。期：研宄生签名：曰＿东南大学学位论文使用授权声明）》东南大学、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版电子杂志社有、中国科学技术信息研宄所限公司、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件、万方数据电子出版社和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内一，

4、可容相致，允许论文被查阅和借阋以公布（包括以电子信息形式。除在保密期内的保密论文外。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权刊登、英文摘要等部分内容）论文的全部内容或中东南大学研宄生院办理。：研宄生签名＿导师签名摘要摘要隔震技术可以延长结构的自振周期，减小上部结构的地震反应，发展至今已经被广泛地应用在工程领域，并且在实际地震灾害中表现出了良好的隔震效果。隔震技术日趋完善的同时，隔震结构的隔震层设计仍然没有规范性的指导，隔震层的优化布置、支座的混合使用依然是隔震技术应用研究的热点。本文主要研究了高层基础隔震结构的隔震层设计，以框架、框剪和剪力墙三种基础隔震结构设计为

5、基础，从隔震结构的高宽比、三种隔震结构在地震作用下的抗震性能、框剪结构的隔震层楼板应力、隔震层附设黏滞阻尼器的最优参数四个方面进行了研究分析。主要研究成果如下：1．总结国内外隔震层设计优化方法的研究概况，介绍了隔震结构常用的等效分析模型。在现有隔震结构高宽比限值计算公式的基础上，考虑了隔震支座的拉压异性，并依照规范允许隔震支座出现不超过限值的拉应力，采用简化模型对隔震结构高宽比限值公式进行改进。针对大高宽比高层隔震结构支座易产生拉力的情况，总结了控制隔震支座拉力的常用方法。2．针对高宽比为4的框架、框剪和剪力墙结构进行基础隔震设计，在SAP2000中考虑支座拉压异性建立模型，通过动

6、力时程分析，对比三种不同结构形式隔震前后上部结构的动力响应、隔震效果、隔震支座最大位移以及支座应力分布。结果表明，只有框架隔震结构支座拉应力超限，三种隔震结构上部结构的水平地震作用均可按降低半度进行设计。3．以框剪结构为基础，对比分析分别采用振型分解反应谱法和时程分析法计算隔震结构隔震层楼板与非隔震结构底板的楼板应力分布，以及隔震层楼板的抗震性能，并研究开洞对隔震层楼板应力的影响。结果表明，隔震层楼板可按照弱连接楼板抗震性能目标进行设计，采用时程分析法计算其应力较为安全。隔震层楼板不宜开洞，如需开洞应尽量选择对称开洞的方式，避免角部开洞。4．将黏滞阻尼器附设到三种隔震结构的隔震层，

7、分析阻尼器的阻尼系数、速度指数和个数对隔震效果的影响，以附加阻尼比定义黏滞阻尼器的作用。结果表明，当附加阻尼比为14%-25%，组合隔震结构将取得最佳隔震效果。在黏滞阻尼器参数最优的基础上，考虑黏滞阻尼器的影响，分析减小隔震层中铅芯橡胶支座的直径对结构的影响。结果表明，将隔震层周边铅芯橡胶支座的直径减小100mm后，结构能够满足规范的各项要求，且具有一定的经济效益。关键词：高层基础隔震；隔震层；隔震效果；参数分析IAbstractAbstractTheisolatio