不同高宽比基础隔震结构地震响应研究

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近几年来,地震的频繁发生给我国带来了严重的经济损失和人员伤亡,特别是在地震多发的山区和农村。很多数据显示地球目前正处于地震活跃期的边缘,传统的抗震设计方法已不足以保证人身财产安全。因此,研究推广新型减震、隔震技术成为结构工程抗震领域的趋势。摩擦滑移隔震技术作为一种可靠的新型隔震设计方法,取材方便,造价低廉,有在山区和农村推广的价值,符合农村经济落后的现状。它是通过在基础和上部结构之间设置一道隔震层,阻隔地震波能量向结构上部传递,并自身吸收一部分地震波能量,从而有效减轻上部结构的破坏,达到减震的目的。随着隔震技术研究的深入,基础隔震结构研究范围从低层建筑向多、高层建筑拓展。高层建筑往往意味着更大的高宽比。但是目前规范中并没有针对隔震结构的高宽比限值的相关规定,这也在一定程度上制约着隔震技术的发展。为了探索高宽比因素对于结构隔震效应的影响,本文从理论分析和试验角度,展开探索性的研究,主要研究内容为以下两个方面:1.运用SAP2000有限元分析软件建立一组不同高宽比的摩擦滑移隔震结构,分别输入EI-Centro波(N-S方向的地震记录)和迁安波,从内力、层间位移(包括支座位移)两个方面观察其动力响应。为基础隔震体系的试验研究与实际应用提供理论依据与参考。2.以砂与橡胶粒混合材料作为隔震垫层,设计了4组高宽比分别为1.0,2.0,3.0,4.0的框架结构模型。输入三组不同峰值的地震波,通过振动台试验对比不同高宽比隔震结构的加速度响应,并由此分析了砂与橡胶粒混合垫层的耗能减震特性。
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