高层建筑大底盘框架结构的隔震研究

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建筑隔震体系是全新的一种抗震方式。在结构中设置隔震装置可以有效减小地震作用向上部结构的传递。隔震支座通常设置在结构底部或者上部楼层层间,即基础隔震与层间隔震。随着对隔震技术的深入研究,基础隔震已形成了一套较为完整的理论并在实际的工程中得到了广泛的应用,而层间隔震技术尚需进一步发展与完善。本文首先阐述了隔震体系的研究概况和隔震支座的力学性能,其次对基础隔震与层间隔震分别建立了力学模型,并推导了动力平衡方程。最后,借助有限元分析软件SAP2000,建立并分析了底部两层、上部八层的大底盘框架结构抗震模型、基础隔震模型、层间隔震模型,其中层间隔震隔震层设置于三层柱底。分析内容包括:模态分析、动力时程分析。动力时程分析时选用EL-Centro波、唐山波、南京波三条地震波进行分析:多遇地震下输出了层间最大位移、层间最大剪力值;罕遇地震下验算了层间隔震结构隔震层下部的层间位移角与隔震层位移限值,并绘制了各结构的顶层加速度时程反应曲线。结果表明,隔震结构能有效延长结构的自振周期,其前三阶延长效果尤为明显。对比相对位移、最大剪力值及顶层加速度反应,基础隔震与层间隔震较抗震结构均具有非常明显的减震效果。其中,层间隔震结构,隔震层上部结构隔震机理类似于基础隔震,隔震层下部结构隔震机理类似于TMD系统隔震。
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