新型U型钢棒-滚动隔震支座抗震性能研究

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地震作为对建筑结构间接作用的存在,其偶然性和突发性以及强破坏性可以导致建筑结构的损坏。在我国辽阔的国土范围内,经济发展迅速,人口密度不断加大,若地震作用下的建筑结构位于繁华的闹市区,对建筑结构的破坏将引发一系列不可估量的损失,因此传统抗震技术已经逐渐不能满足建筑结构安全性的要求。伴随着隔震研究的深入和技术的不断更新,在基础隔震方面已经有了较完善的理论基础,并在大量实例中得到应用。本文提出了一种新型U型钢棒-滚动隔震支座,该新型支座在组成上主要由普通滚动隔震支座和U型钢棒阻尼器两部分构成,其组合形式为普通滚动隔震支座四周增设U型钢棒,并通过高强度螺栓实现二者的固定连接。本文主要研究如下:1.理论研究滚动隔震支座和U型钢棒阻尼器的相关性能。2.提出新型U型钢棒-滚动隔震支座,研究其组成形式和优越性。根据具体的实例工程计算设计滚动隔震支座部分的相关参数,并根据滚动隔震支座尺寸和实例工程需要确定U型钢棒阻尼器尺寸。3.经ANSYS实现对U型钢棒-滚动隔震支座实体建模,通过模拟加载,提取荷载作用点处的荷载-位移曲线,研究U型钢棒数量和宽度的不同对新型支座滞回性能的影响,分析结果表明:在滚动隔震支座部分参数相同的前提下,当新型支座中U型棒数量成倍增加,其刚度也将获得成倍的增加。此外,新型支座中将U型钢棒宽度阶段性的增加,其刚度在数值上亦将得到相对的提高。最后,将U型钢棒-滚动隔震支座与传统滚动隔震支座进行滞回曲线的比较,传统滚动隔震支座的刚度在数值上将得到相对的提高。4.根据已有工程实例,用ANSYS对建筑的上部结构建模,在具有代表性的地震波(分别选用EL-Centro波和TAFT波)作用下,比较实例结构的各楼层和顶层在隔震与未隔震的情况下所得到的加速度和位移时程曲线。分析结果表明:增设该新型支座的工程结构在地震作用中其加速度和位移都较未使用该支座的情况得到了相对较大的降低,从而验证了该新型支座的效果。说明将U型钢棒与滚动隔震支座组合使用具有可行性。
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