隔震设计实例-吕园园

1、隔震实例隔震实例泉州八中科学实验楼泉州八中科学实验楼吕园园吕园园14121059硕硕1405班班一、震动控制一、震动控制v 主动控制主动控制v 被动控制被动控制v 混合控制混合控制v 智能控制智能控制振动控制分类图振动控制分类图二、工程实例二、工程实例v泉州八中科学实验楼泉州八中科学实验楼泉州八中科学实验楼简介泉州八中科学实验楼简介v建设规模3340M2，6层，高21.3M,钢筋混凝土框架结构，钻孔灌注桩基础。v场地为中软土，场地类别为类，属于对抗震不利地段，地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度为0.15g,设计地震分组是第二组，特征周期为0.40s。选用支座和计算软件选用支座和计算软件v支座

2、：叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座（双线型）v软件：美国CSI 公司开发的ETABS 非线性版有限元软件和中国建筑科学研究院开发的PKPM/SATWE建模过程建模过程Ritz向量法vWHY:建筑筑结构的阵型和周期求解普遍采用子空间迭代法、Lanczos法、WYD-Ritz法等精确特征向量（阵型）方法求解。但是对于某些整体振动性较差工程，如一些多塔结构、空间结构特别是需要进行竖向地震作用计算的结构，精确特征值方法会得到大量的局部振动阵型。采用规范推荐的阵型数目如：915个，多塔塔楼数的9倍，计算的地震作用远小于实际值（全部阵型结果）。如果要达到“各振型参与质量之和不小于总质量的90”的要求，甚至需要计

3、算数百个振型，此时软件计算量和计算时间会大大增加，甚至超过软件的计算能力。v个人观点：整体性 竖向地震作用HOW：ritz向量法，又称为LDR法。这种方法考虑了动力荷载的空间分布。它把动力方程右侧的外荷载改写为一个空间静力荷载向量乘以一个时程函数，又将这个时程函数进行傅里叶变换，成为基本的三角函数的线性组合，以此简化动力方程的求解。METHOD：YJK、ETABS、Midas Gen等结构设计软件都提供了Ritz向量法作为专门解决精确特征向量方法不能完成的工程的地震作用分析。GOOD：不截断高阶阵型，对于某些高阶阵型敏感的结构显得尤为重要。 隔震支座平面图隔震支座平面图v基本周期：v0.97s

4、2.5s输入地震动选择的重要性输入地震动选择的重要性v选择合理的输入地震动是得到较为可靠分析结果的前提, 输入地震动不同, 计算所得地震反应可能相差数倍甚至几十倍之多v本工程利用ETABS 软件，时程分析采用双向输入，重点分析了非隔震结构和隔震结构在7 度多遇地震下地震剪力、层间位移角的响应。分析结果分析结果v对比隔震与非隔震结构在多遇和罕遇地震作用下的响应结果，X 向地震剪力最大为非隔震结构的0.30 倍，Y 向地震剪力最大为非隔震结构的0.36 倍v隔震结构在7 度罕遇地震作用下楼层层间位移角X 向最大为1/401，Y 向为1/361，均满足规范要求；隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移

5、为194mm，满足叠层橡胶支座隔震技术规程4.3.5的规定。三、其他的一些动力响应求解方法v无论是Duhamel积分还是Fourier变换都不适用于非线性反应分析，但实际结构往往会出现非弹性变形，因此这两种方法就不适用了。v逐步法：将荷载和反应历程分为一系列时间间隔（步），在每步期间均以此步开始时存在的初始条件和该步期间的荷载历程来计算反应贡献。区别逐步法分段解析法数值积分法二阶中心差分法四、振动控制的另一各方面v由于轨道不平顺引起的过往车辆的振动，这种振动对周围环境的影响；v由于施工或者通车引起附近建筑或者仪器的振动；v由于工厂的机械工作引起的附近建筑物的振动，等等。简谐荷载下的模型两个实例

6、 1、北京地铁4号线途径北京大学东部区域的理科实验区域，该区域有大量精密贵重仪器，地铁运行过程中产生的振动，会对精密仪器设备的正常工作产生一定的影响。（浮置板）2、货运列车过桥，由于线路不平顺引起震动对周围环境的影响。（弹性轨枕）谢谢！v需要向结构输入能量v难点：如何处理在地震作用下主动控制装置的震动主动控制主动控制主动控制传感器控制器作动器 被动控制被动控制被动控制被动控制隔振隔振耗能减振耗能减振吸能减振吸能减振基础隔振基础隔振层间隔振层间隔振混合控制混合控制v混合控制是一种由主动控制与被动控制混合而成的控制系统，并可以同时具有智能控制与被动控制的优点，它既利用被动控制大量耗散振动能量，又利用主动控制保证控制效果，因此具有良好的应用价值v前景：由于混合控制隔振系统的主动作动器需要的能量小、适应性强、控制效果好等原因，因而被认为是有发展潜力的新一代隔振系统智能控制智能控制v智能控制是采用了智能化的控制理论或智能化材料的控制系统，在结构受激励振动过程中，主动调节结构内部的参数，达到改变结构动力特性从而迅速减少结构的振动反应设计特征周期设计特征周期隔震支座原理隔震支座原理v一般地震的卓越周期和传统建筑的自振周期非常接近，因此会产生较大的地震响应。隔震系统因水平刚度较小，可延长上部结构周期至2-3s 以上，减小加速度响应，但是延