层间隔震结构减震机理研究

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层间隔震技术是在基础隔震结构的工程实践中发展起来的一种新型结构隔震形式。层间隔震结构是将隔震层设置在建筑物某层柱子和楼板之间以进行结构的地震反应控制。目前的研究工作处于开始阶段,还没有系统的理论和试验研究成果。本文利用有限元分析软件SAP2000,对一设有铅芯橡胶隔震支座的六层框架结构进行了地震反应时程分析,分析了层间隔震结构的减震效果,探讨了相应的减震机理和规律。论文首先介绍了基础隔震及TMD系统的工作机理以及目前层间隔震的研究现状,接着在现有的基础隔震研究理论基础上,推导了层间隔震结构的动力运动方程,最后利用有限元分析软件SAP2000建立了层间隔震结构的有限元模型,输入不同地震波,分别计算了隔震层位于3层顶时及隔震层位置改变时层间隔震结构的地震反应,对计算结果进行了分析并与传统抗震结构进行了对比,总结了层间隔震结构的地震反应规律。研究结果表明,隔震层水平刚度对结构的基本周期和隔震层层间位移有较大的影响,具有合理水平刚度的隔震层可以有效的减少结构的地震反应。同时,隔震层下部结构水平刚度的变化对各层层间位移的变化均影响甚小,可忽略不计。此外,隔震层位置对层间隔震结构的减震效果和机理影响较大,隔震层位置较高时,其工作机理类似于TMD系统的工作机理,有一定的减震效果;隔震层位置较低时,工作机理类似于基础隔震结构的工作机理,且减震效果显著。
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