基础隔震技术在框架结构中的应用研究.pdf

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1、第39卷第12期建筑技术开发Vo1．39，No．122012年12月BuildingTechniqueDevelopmentDec．2O12基础隔震技术在框架结构中的应用研究成纯安(中煤科工集团武汉设计研究院，武汉430064)[摘要]隔震建筑在基础和上部结构之间设置水平刚度较小的隔震装置，从而延长了结构的自振周期，远离场地的卓越周期，达到减少结构地震反应的目的。运用铅芯橡胶阻尼支座代替普通支座，对框架结构进行了地震动隔震性能分析，可以看出，通过隔震支座的设置，框架结构的动力响应得到了控制，同时施工方便，不影响结构外观，具有工程应用价值。[

2、关键词]大跨；隔震；支座[中图分类号]TU375．4[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2012)12—0011—03随着建筑结构形式大型化、复杂化的发展，对其隔震器的主要作用是：一方面承受建筑物的竖抗震性能的要求也越来越高，简单的通过增大结构向重力，另一方面提供一定的水平刚度，延长建筑物构件截面、增强材料强度的方法并不能有效地实现的基本周期，以避开地震输入的高能量频段，并具有良好的抗震性能，因此人们从仿生学原理出发，提出大变形的能力和自复位能力。此外，要求隔震器具了结构振动控制的理论。目前较为成熟的方法为被有经济性、施工简单、

3、耐久性等性能。对结构抗震控动控制，即通过减少外部能量向结构的传递，同时不制时采用的隔震支座应具有以下几个特点：在竖需要改变结构的形式以及外部能量的输入，实现提直方向要有足够的刚度和承载力，以保证结构在竖高结构抗震性能的效果。基础隔震技术是一种新型向荷载作用下结构的安全性；在水平方向具有充分安全有效的被动控制减震技术¨。隔震技术的初的柔度，支座的水平柔度越高，结构的自振周期越大期应用主要集中在中、低层的基本周期短的结构中。从而使地震输入减少，反应加速度减小；具有大变形随着研究的深入和实际应用的需要，隔震技术逐性能和稳定的弹性复位功能，使结构遭

4、遇地震时的渐向高层、超高层的应用发展。本文根据隔震建相对位移控制在适当的范围之内；具有适当的阻尼筑上部结构和隔震支座的力学原理，利用通用有比，能有效地吸收地震能量；构造简单、便于安装检限元软件建立隔震建筑和非隔震建筑的三维有限测和维修。元模型，通过输入地震波，分析其隔震效果和倾铅芯橡胶垫隔震支座的形式如图1所示，隔震覆性。支座由薄橡胶和薄钢交错叠放若干层而成，上下有1基础隔震原理翼缘，平面形状多采用圆形，因为圆形与方向无关。传统的抗震结构是通过结构和结构构件来抵抗叠层橡胶中心为空心孔，为使当外部加热时能量能并消耗地震能量的，设计时将地震作用

5、作为一种外均匀分布，保证质量。中心孑L的另外一个作用就是加荷载，与作用在结构上的其他荷载进行组合来设计和验算结构是否满足设计和使用要求。基础隔震建筑体系通过在建筑物的基础和上部结构之间设置隔震层，将建筑物分为上部结构、隔震层和下部结构三部分。地震能量向建筑结构传递的时候，仅有少部分传到上部结构，从而大大减轻地震作用，提高隔震建筑的安全性。收稿日期：2012—09—15图1铅芯橡胶支座构造作者简介：成纯安(1981一)，男，湖北人，毕业于西安建筑科技大学，本科学历，工程师，从事结构设计工作。1一上联结板；2一钢板厚c；3一橡胶层厚；4一下联结

6、板第12期成纯安：基础隔震技术在框架结构中的应用研究第39卷可以在孔中注入铅芯，提高阻尼。由于孤立的使3算例分析用铅棒不利于充分的发挥吸能能力，因此，充分利某10层框架结构房屋，平面布置如图2所示，用周围的叠层橡胶对直铅棒的约束力，达到提高底层高4．2ITI，2—9层为标准层，层高3．3in，顶层吸收能量的效果。此外，将作为隔震器的叠层橡高3．513'1，1～5层框架柱为700mm×700mm，6～10胶支座与作为阻尼的铅合二为一，从而降低了层为600mm×600mm，楼板厚度取为120mm，梁截隔震层的造价，节省了空问，施工起来也比较方面

7、分别为400mm×600mm、500mm×800mm，梁、便。铅芯橡胶支座能够满足以上各项要求，同时柱混凝土级别为C30，混凝土弹性模量为E=3．0制作相对简单，造价较低，因此实际工程中多用此×10Pa，密度为2500kg／m，泊松比为0．2，纵向类支座。钢筋HRB335箍筋，场地设防烈度为8度，Ⅲ类场2计算方法选择地，采用三维地震动模型，选用EL—Centro波，持目前隔震建筑的计算方法有实用计算方法、等时20s，时间问隔At=0．01S，将地震动加速度峰效侧力法、时程分析法等。由于地面震动是随机值调至0．4g，相当于设防烈度为8度罕遇地

8、震动的，为了更准确反映隔震建筑的动力特性本文采用强度。了时程分析方法来进行计算。时程分析法是由初始状态开始一步一步逐步积分直到地震作用终了，可以计算结构和各个结构构件在地震时每个