高层建筑双层隔震体系的减震性能研究

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1、分类号：TU352.1学号：201500359027专业学位硕士论文高层建筑双层隔震体系的减震性能研究StudyonSeismicReductionPerformanceofDouble-layerIsolationSysteminHigh-riseBuilding研究生姓名：张兴指导教师：荣强副教授校外导师：李立新高级工程师专业学位类型：工程专业学位领域：建筑与土木工程论文提交日期：2018年05月23日烟台大学硕士学位论文摘要本文的双层隔震体系是在高层建筑结构中设置两道隔震层，通过这种新型隔震体系改善了高层建筑中

2、单一隔震体系隔震支座拉应力超限、高宽比过大等情况，可有效地避免结构的倾覆破坏，使隔震结构能够被广泛应用于高层建筑中，为高层建筑地震防护提供一条新思路。主要结论如下：（1）高层规则框架结构的模态分析表明，三层隔震体系的自振周期最大，基础隔震体系的周期比最大，由振型图和振型参与质量等参数可知，隔震结构的振动主要分布在前三阶振型上，其中三层隔震体系的振型分布最为集中。（2）多遇地震和罕遇地震下高层建筑双层隔震体系的地震响应分析表明，高层框架采用双层隔震体系的隔震效果比基础隔震体系要好，罕遇地震下效果更加明显。中间隔震层位于

3、九层时双层隔震与基础隔震体系的隔震效果差不多，多遇地震下中间隔震层位于三层时双层隔震体系的各楼层层间位移角均最小，但在罕遇地震作用下，三层隔震时中间层处的层间位移角发生突变，比六层隔震还要大，因此，建议中间隔震层布置在结构中部偏下位置可取得较好的隔震效果。（3）平面不规则高层框架双层隔震体系的非线性时程分析表明，中间隔震层位于三层时双层隔震体系的水平向减震系数、层间位移角和位移比均最小；双层隔震体系隔震层偏心率的大小对周期比和层间位移角的影响不大，隔震层偏心率较小时，位移比也较小，隔震体系具有良好的抗扭性能。因此，对

4、于平面不规则高层建筑双层隔震体系，隔震层小偏心率且中间隔震层布置在结构中部偏下位置时，可有效限制结构的扭转响应。（4）基于能量法双层隔震体系的参数敏感性分析表明，结构总输入能量随着地震波的幅值、持时和结构自振周期的增加而增大；地震波频谱特性主要跟所处的场地类别有关；第二刚度系数增加到0.2时，总能量和隔震层耗能明显增加；屈服剪力系数对两者影响不大；阻尼比越大，结构的总能量也越大，而隔震层耗能降低，因此，建议合理调整地震动三要素、结构自振周期、第二刚度系数以及阻尼比相关数值，来保证能量输入和耗散的准确性。-I-高层建筑

5、双层隔震体系减震性能研究（5）竖向不规则高层框架双层隔震体系的非线性时程分析表明，双层隔震周期比、楼层加速度、水平向减震系数和最大层间位移角均最小，双层隔震体系的滞回曲线比单一隔震层体系的位移和剪力值都要小的多。因此，对于竖向不规则高层建筑，双层隔震体系具有很好的抗倾覆能力。（6）罕遇地震下高层建筑框架结构的弹塑性时程分析表明，规则和不规则结构的双层隔震体系塑性铰出现较少，竖向不规则结构均未出现。因此，双层隔震体系对于解决不规则结构扭转效应过大和降低地震能量等方面有很好的效果。关键词：双层隔震；非线性时程分析；层间位

6、移角；滞回曲线；周期比；位移比论文类型：基础研究-II-烟台大学硕士学位论文AbstractThedouble-layerisolationsysteminthispaperistosettwoisolationlayersinthehigh-risebuildingstructure.Throughthisnewtypeofseismicisolationsystem,theproblemssuchastheover-limitoftensilestressandtheoversizeratioofthesingl

7、eisolatedvibrationisolationsysteminhigh-risebuildingsareimproved.Itcaneffectivelyavoidtheoverturninganddestructionofthestructure,sothattheisolationstructurecanbewidelyusedinhigh-risebuildings,soastoprovideanewideafortheseismicprotectionofhigh-risebuildings.Them

8、ainconclusionsareasfollows：(1)Themodalanalysisoftheframestructureofhigh-riserulesshowthatthird-layerofisolationsystemhasthelargestperiodofnaturalvibration,andtheperiodratioo