大底盘双塔层间隔震结构地震反应分析

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基础隔震技术是一种比较成熟的工程结构减震技术,层间隔震技术是从基础隔震技术中发展而来,它的出现使得基础隔震技术的应用更为广泛。  本文理论上对层间隔震结构体系的应用范围和工作机理进行了分析,并阐述了隔震装置的力学性能,推导了层间隔震结构的动力方程并求解。采用有限元分析方法建立了一栋13层的大底盘双塔对称结构模型,选取EL-Centro波、Taft波和人工波进行输入,分析抗震结构和层间隔震结构的时程反应,对比了水平地震作用下,传统的抗震结构和层间隔震结构的自振周期、加速度时程反应、楼层剪力和层间位移的变化。  研究结果表明:大底盘双塔对称结构在采用层间隔震技术之后,结构的自振周期远远大于抗震结构的自振周期,避免了地震时发生共振,降低了结构的地震动反应;层间隔震结构的加速度在上部结构比抗震结构减小,但对于下部结构却有放大的效应,在采用层间隔震体系时,需要适当加大下部结构的安全等级;采用隔震层的楼层剪力有明显减小,说明采用层间隔震技术之后,隔震支座吸收耗散了部分地震能量;层间隔震结构的位移主要发生在隔震层,其余各层的位移很小,隔震层上部结构基本上呈整体平动状态。
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