2020年隔震结构分析设计要点论文.doc

隔震结构分析设计要点论文 【擒耍】文章介绍了隔震结构的概念和基本原理，并对隔震层分析，上、下部结构设计、基础设计和地基处理等主要步骤及要点进行了说明。主要结合隔震分析的现状，说明膈震层布置的原则，上部结构设计要点。 【关键词】隔震分析;膈震建模;隔震层布置 引言 xx年以来，我国接连发生汶川、玉树、芦山等多次大地震;xx年以来，智力、日本、尼泊尔等地发生了8级以上的特大地震;近期以来更是地震不断(见表1)。这些事例无一不在告诉我们，地球已经进入又一个地震活跃期。 作为已被证实的可有效减轻地震灾害的手段，隔震技术正在逐渐进入我国建筑领域，并随着xx年住建部颁发(住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)而得到越来越广泛的应用。 表1近期地震汇总 123 1、隔震结构概念，原理 与传统抗震结构相比，隔震结构多了一个隔震层。隔震层由隔震器、阻尼器、抗风装置、限位装置等部分组成，以隔震层为分界线，隔震层以上称为上部结构，隔震层以下称为下部结构。地震之所以能引起房屋破坏，主要有两个原因：1)地面震动大量传递到建筑结构上(2)震动能量引起构件破坏。因此，减轻地震灾害也可以从两方面人手：1)削弱建筑与地面的连接，减少能量传i，2)增加耗能构件，减少常规构件消耗的地震能量。隔震结构主要是从第一个方面着手来减轻地震灾害的。设想一个悬浮在空中的建筑”，地面震动肯定无法对其进行破坏。假设该建筑与地面是通过弹簧连接的，此时弹簧刚度为零，完全隔绝了地震能量向建筑的传递，对于常规结构，建筑与地面接近刚性连接，地震能量可向建筑大量传递。 隔震结构正好处在两者之间，通过隔震垫(这个非常柔软的弹簧)来连接地面与结构，从而极大的减少地震能量的传递，使其性能无限接近于“悬浮的结构”。 2.分析设计现状及建模 若进行细分，结构设计工作可以分为两个层次：1)结构分析。目的是得到结构位移、构件内力、剪重比，位移比等基本数据，进而判断结构选型、构件布置是否合理，2)结构设计。根据规范要求进行内力调整和荷载组合，完成构件设计和施工图绘制。与此类似，结构软件也大致分为两类：1)以结构分析为主，如ETABS.MIDAS等*2)以结构设计为主，如PKPM、YJK，广厦等。 广大工程师熟练掌握的是第二类软件，此类软件具有对常规构件的分析与设计功能，但无法精确模拟隔震器、阻尼器力学性能。 因此，隔震结构设计通常采用分部设计法：1)通过第一类软件(如ETABS.MIDAS等)建立整体模型，使各项指标满足设计要求，2)在第二类软件中(如PKPM.YJK.广厦等)完成构件设计和施工图绘制，即基于上一步得到的内力、减震系数等参数，分别对上部结构、下部结构进行建模和设计。 3，隔震层分析 与抗震结构相比，隔震结构需要进行隔震层的布置，并对隔震层参数进行校核。 3.1隔震层的基本布置 隔震层布置原则：1)隔震层的刚度中心尽量与上部结构质心重合，减少偏心影响，2)铅芯支座尽量布置在外围，尽量提高结构的抗扭能力。隔震层布置需要满足下列要求：叠层橡胶支座在重力荷载代表值作用下竖向压应力不应超过的规定 橡胶隔震支座压应力限值0.025屈重比0.035。屈重比为隔震支座的屈服荷载设计值与重力tf载代表值的比值。此限值使隔震层的屈服荷载略小于剪重比要求，保证隔震层在小震下就进入屈服，起到减轻地震作用的效果。 一般情况下，条件1决定了隔震支座的最小直径，条件2决定了铅芯支座的最小数量。另据文献2规定，还需要验算：1)隔震层的屈服荷载设计值不小于风荷载设计值，2)隔震层在水平应变为100%时的水平恢复力不小于隔震支座屈服荷载设计值。但这两个条件比