叠层橡胶基础隔震结构动力反应研究

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地震是困扰人类的一大自然灾害,减轻因地震造成的生命财产损失的主要途径是工程抗震。抗震设计的演变与改进正是人们对抗震设计理论深入研究和科学实践、不断总结和发展的认识过程。随着经济和社会的发展,对建筑抗震设计的安全性和实用性提出了更为严格的要求,特别是工业向高精度技术发展,采用传统的工程抗震设计方法有时不能适应工程实际的需要。为此,各国的地震工程学家开展了隔震、减震的理论研究和工程实践,并取得了迅速的发展。本文以一幢十二层框架—剪力墙结构作为研究对象,探讨采用基底隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。为此,借助有限元分析软件ANSYS,对一框架—剪力强结构进行非线性动力时程分析。计算中对结构采用杆系模型,对隔震装置采用双线性弹簧模拟。文中分别考虑不隔震(传统抗震结构)及以铅芯叠层橡胶支座作为隔震装置的基础隔震结构,对其由地面输入EI-CENTRO地震波,进行了大量的计算分析比较,得出了一些有益的结论:隔震结构采用橡胶垫隔震支座时具有明显的隔震效果,它能大大减轻结构的水平地震作用。而且隔震结构的基底剪力、位移反应最大值、加速度反应最大值都远远小于不隔震结构的计算结果。同时,由于上部结构地震作用的减弱,结构本身的抗震措施可以大大减少。采取隔震措施后,大大降低了造价和改善了房屋的使用功能。本论文的分析结果,为隔震结构的设计和普及提供了理论依据,对其它隔震结构的设计、分析有一定的参考价值,同时由于采用了空间分析模型,与假设条件较多的平面分析方法相比具有较大的优势,为广大的结构设计师提供一定的参考。最后,对全文的研究工作进行了总结,并讨论了今后需要进一步研究的工作。
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