基于隔震的高烈度区框支剪力墙结构设计方法及性能研究

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随着我国的城市化快速发展,框支剪力墙结构能满足人们实现建筑结构功能一体化的要求,该结构体系越来越受欢迎。在高烈度地区建造的此类结构,由于其结构不规则的特性,使得传统抗震设计方法下结构抗震性能较差的同时经济性也不佳。近年来隔震理论不断完善,隔震应用也不断增多,但此类结构中隔震技术的相关研究较少,没有形成系统的隔震设计方法,而且应用隔震技术后结构性能的不明确性阻碍了隔震技术的进一步普及。因此,有必要对此类高烈度区框支剪力墙结构隔震技术相关问题展开研究,助力隔震技术的不断推广。本论文首先对隔震支座力学性能和隔震结构的动力分析方法进行了简要分析,随后以某高烈度区框支剪力墙结构工程为对象,根据我国现行规范要求分析总结了此类结构隔震设计的方法,并按照隔震设计的主要流程在其原抗震设计方案基础上,成功完成了基础隔震和层间隔震两个方案的隔震设计。同时基于原抗震与两种隔震模型大震下的动力时程分析结果,对各结构方案的整体动力性能及经济性能进行综合比较,研究结果表明:(1)在此类高烈度区框支剪力墙结构中应用隔震技术进行基础隔震和层间隔震方案的隔震设计是可行的;(2)两隔震方案均明显延长了原结构周期,且结构层剪力、层位移和层加速度指标都明显减小,说明在此类结构中应用隔震技术大大优化了结构地震下的动力性能,显著提高结构的安全储备;(3)通过两隔震方案的对比分析可知隔震方案一的整体结构的动力性能更好;(4)根据各结构方案直接建设费和震后损失及维修费两项主要经济指标的综合统计,两隔震方案较抗震方案均体现出了良好的经济性能;(5)隔震方案一的整体经济性能较方案二而言更优;(6)综合对比本文的两种隔震方案大震下的地震响应及主要经济指标,可知采用基础隔震的隔震方案一相比采用层间隔震的隔震方案二,结构的综合隔震性能更有优势。研究成果验证了隔震技术良好的社会及经济效益,为隔震技术在此类结构中的不断应用和推广,以及隔震设计初步方案的选择提供了一定参考。
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