基础隔震结构系统的参数优化研究

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本论文的研究对象是框架一剪力墙隔震结构的建筑物,采用叠层橡胶垫隔震支座,运用国际通用的有限元结构分析程序ETABS对其进行分析与研究。 论文分别建立了隔震结构和传统抗震结构体系的三维空间有限元模型,并用时程分析法分析了叠层橡胶垫隔震结构的受力特点,给出了高层隔震建筑的上部结构的最大绝对加速度、最大位移和隔震层的最大绝对加速度、最大位移反应特点等内容。理论计算的结果表明:隔震体系安全可靠,计算简便;隔震结构在水平地震作用下的位移反应以“整体平动”为主,结构的变形集中在隔震层。 论文对上部结构相同的隔震建筑和不隔震建筑的抗震效果进行了比较。研究表明:具有叠层橡胶垫支座的框架一剪力墙结构具有明显的减震效果,水平地震作用大大地减小了。隔震结构的基底剪力,顶层最大绝对加速度、最大位移和隔震层的最大绝对加速度、最大位移都远远小于不隔震结构的计算结果。 本文对影响高层建筑隔震效果的参数进行了分析。首先探讨了隔震系统的有效刚度、阻尼比、屈服后刚度比及屈服剪重比等因素对结构地震响应的影响。其次对地震波的调整方法进行了讨论,并用位移反应谱对结构的最大位移反应进行验算。计算分析结果表明,对具有叠层橡胶垫支座基础隔震系统的高层建筑结构的隔震系统阻尼比取值0.30左右时隔震效果比较明显,结构顶层最大位移、隔震层最大绝对加速度和最大位移与地震波强度基本上呈线性关系,隔震效果明显受到地震波频率的影响。
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