橡胶支座地下室顶板与基础顶面隔震对比研究

作     者：韩流涛 

作者单位：华北理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：葛楠

授予年度：2016年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：地下室顶板 基础顶面 等效刚度 等效阻尼系数 MATLAB 

摘      要：建筑结构隔震设计是把具有隔震作用的隔震装置安装在结构的特定部位,以实现隔离地震的目的。橡胶支座基础顶面隔震和地下室顶板隔震都属于隔震设计的范畴。但两种隔震体系不同之处就是把橡胶隔震装置安装的空间位置不同。然而,两种隔震体系的隔震原理则是相同的,即通过隔震装置对上部建筑结构的自振周期进行有效调整,以达到降低传输到上部结构中的地震能量,最终实现建筑物能够隔离地震的目的。结构的动力反应计算公式是在结合简化模型和深入理解拉格朗日方程的基础之上演绎得出的结果。在完成以上准备工作的基础上,利用MATLAB和ORIGIN软件对处理得到的结果进行分析总结。通过研究五组地震波的反应分析可知,地下室顶板隔震与无隔震相比,具有非常好的隔震效果,当等效刚度kr=2 000 k N/m时,除个别特殊数值外,层间位移的隔震效率都在90%以上,甚至高达98.72%;橡胶隔震装置的隔震效果与等效刚度和等效阻尼有关,且等效刚度越小,等效阻尼系数越小,隔震效果就越好。从隔震性能的角度分析,基础顶面隔震和地下室顶板隔震这两种隔震体系的隔震效率特别接近,在Cr=3 000 k N/(m·s)和Cr=5 000 k N/(m·s)时,2种隔震支座在层间4的层间位移极大值甚至相等,分别为1.40mm和2.10mm。