框架-剪力墙隔震减震结构动力分析

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shijun21
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地震灾害给人类生存带来了巨大的挑战,特别是在高烈度地区的城市,随着现代化的进程,越来越多的高层建筑拔地而起,因此对高层建筑进行抗震研究是必不可少的。框架-剪力墙结构是高层建筑中应用比较多的一种结构形式,为了研究高层建筑的抗震设计方法,本文基于某高层框架-剪力墙结构,运用大型有限元分析软件ETABS在多遇地震和罕遇地震作用下对结构分别就传统抗震方法、隔震设计方法、减震设计方法和减隔震混合设计方法进行了研究,从不同方面对几种减隔震方法在地震作用下进行了动力分析,并在原有设防烈度基础上提高一个烈度进行了验证。本文做的主要工作和得到的结论如下:(1)基于原结构设计了四种隔震方案,对四种隔震结构和原结构分别在地震作用下进行了动力分析。通过对比分析发现布置隔震支座可以提高结构的自振周期,其中第一振型周期是原结构的2.07倍,还可以减小结构的层间位移角和楼层剪力,还能提高结构的附加阻尼比,其中采用铅芯橡胶和普通橡胶混合隔震方案耗能率最高可达到74.7%。(2)在原结构基础上布置粘滞阻尼器的方式设计了五种减震方案,对五种减震结构和原结构分别在地震作用下进行了动力分析。对比分析发现,在结构纵向下部楼层布置阻尼器减震率最高可达33.6%,在结构横向上部楼层布置阻尼器减震率最高可达14.0%。(3)通过上述减隔震设计方案的分析,对结构嵌固端采用混合隔震、上部结构采用减震措施设计出六种减隔震混合方案,对减隔震混合结构和原结构在地震作用下分别进行动力分析。对比分析发现在多遇地震作用下阻尼器和隔震支座都发挥了很好的耗能作用,耗能率最高可达76.1%,在罕遇地震作用下主要靠隔震支座耗能。(4)通过对比分析可以得出,隔震方案、减震方案、减隔震混合方案相比传统抗震方案具有更好的抗震能力,从耗能效果来看:多遇地震作用下,减隔震混合结构优于减震结构,减震结构优于隔震结构;罕遇地震作用下,减隔震混合结构优于隔震结构,隔震结构优于减震结构。对框架-剪力墙结构用振型分解反应谱法、动力时程分析法和底部剪力法进行变楼层高度分析验证,通过对比得出在设防烈度8度(0.3g)地震作用下,隔震结构、减震结构、减隔震混合结构均能减小地震响应,其中减隔震混合结构效果最显著。
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