软弱场地既有砌体建筑隔震加固关键技术研究

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隔震技术经过数十载的理论研究研究与实践应用的发展,己十分成熟。规范规定隔震设计时建筑场地宜为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类场地,并选用较好的基础类型,我国一般不建议在Ⅳ类软土地基上建造隔震结构。但我国拥有大量软土场地,如天津、上海有相当规模的建筑建在软土场地上,因而在Ⅳ类场地上的隔震技术研究也是很必要的。为了对软土场地上既有砌体建筑进行隔震加固的关键技术进行探讨,本文的主要研究工作(和结论)如下:1).利用有限元软件ETABS建立普通砖墙体,以墙体最大剪应力小于砌体结构抗剪强度设计值为目标,探索托梁合理的尺寸并给出推荐值;在此基础上对相邻支座竖向刚度差范围进行了探究并给出推荐值。相邻支座竖向刚度下限随着高跨比增大,相邻支座竖向刚度下限变小,即随着托梁高跨比增大,对墙体抗剪有利。2).结合上一章结论,利用有限元分析软件ETABS建立三维砌体结构模型,对基础布置不同直径的天然橡胶隔震支座的隔震模型和非隔震模型进行数值模拟,探讨地震波周期长短(反应场地软弱程度)对结构地震响应的影响:设防地震下,首层剪力均值响应和减震系数均值响应都随着支座直径的变大而变大;在某些软土场地上减震系数接近1,得出软土场地上隔震的关键是弹性滑板支座的使用以及采用组合隔震;罕遇地震下,在较硬的场地土上隔震层位移会随着隔震层刚度增大而减小,而在较软的场地土上,隔着层位移并不明显随隔震层刚度增大而减小,这点与首层剪力均值以及减震系数这两个指标的区别。软土场地上的既有砌体结构存在去掉隔震层顶板以简化施工步骤是可行的,这点不随着场地的变化改变;3).针对某利用SAP2000有限元分析软件建模的砌体教学楼的隔震加固工程给予了隔震关键技术的说明,软土场地上弹性滑板支座的使用是隔震成功的关键,本文选用选择天然橡胶隔震支座,弹性滑板支座,以及铅芯橡胶隔震支座在没有设置粘滞阻尼器的情况下,成功对结构隔震成功。对该实际工程去掉隔震层顶板之后的隔震结构模型进行时程分析从各个指标分析得出可以不设置隔震层顶板,并且从隔震层顶板的面内剪应力S12的得出隔震后即使没有隔震层顶板结构的抗扭能力也很好。
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