【摘 要】
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底部框架砌体结构房屋在我国城乡建设中被广泛应用。由于其上部墙体较多,刚度与质量较大,而底部框架部分抗侧刚度小,形成了“底柔上刚”、“头重脚轻”的结构体系,造成其抗震
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底部框架砌体结构房屋在我国城乡建设中被广泛应用。由于其上部墙体较多,刚度与质量较大,而底部框架部分抗侧刚度小,形成了“底柔上刚”、“头重脚轻”的结构体系,造成其抗震性能不理想。为提高此类建筑物的抗震能力,本文提出一种底部框架双功能减震结构,在底部框架设置摩擦阻尼器以减少框架结构地震影响,并在框架顶层与砌体底层之间增设隔震层,用以隔离地震作用向上部砌体传输,从而达到双功能减震的目的。由于在砌体结构底部设置了隔震层,消除了上部砌体结构与下部框架结构的刚度突变对地震响应带来的不利影响,提高了该结构整体的抗震能力。本文的主要研究工作如下:(1)针对设置摩擦阻尼器耗能减震结构的地震反应振动方程,运用状态方程直接积分法对其求解,从而分析结构在地震激励下的地震反应,再与SAP2000软件分析结果进行对比,两者吻合较好。(2)给出实用地震作用计算方法,并求解得出各振型地震作用,结果表明设置摩擦阻尼器耗能减震结构相对于传统抗震结构地震作用大大降低。(3)运用强制解耦法对该结构进行计算,并与前面分析结果进行了对比,可得强制解耦法对求解结构第一、二阶振型反应偏差较小,但对于求解高阶振型偏差较大,且高估了结构的减震效果。(4)用SAP2000软件建立了传统底部框架砌体结构和底部框架双功能减震结构的空间三维模型,分别针对四类不同场地分析了两种结构横向和纵向的地震响应。结果表明,底部框架双功能减震结构有较好的减震性能。(5)分别针对底部两层框架、三层框架和四层框架的情况,在I类、II类、III类和IV类场地上,研究了底部框架双功能减震结构的底部框架层层数的增加对其地震响应的影响规律。结果表明,在地震最大加速度为70Gal时,该结构底部框架层数可增加到四层;在地震最大加速度为400Gal时,建议底部框架最多增加到三层。
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