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BRB在福州人民会堂抗震加固工程中的应用研究

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工程抗震与加固改造 2022年第3期44卷 114-120,129页

作者：商昊江福建省建筑科学研究院有限责任公司福建福州350108 福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350025

福州人民会堂因功能升级,部分位置使用功能和施加荷载发生较大改变,原有结构构件抗震承载力不满足要求。为提高结构的抗震性能,满足现有抗震规范要求,本文提出采用防屈曲支撑(BRB)加固方案。利用大型有限元软件ETABS建立福州人民会堂的... 详细信息

福州人民会堂因功能升级,部分位置使用功能和施加荷载发生较大改变,原有结构构件抗震承载力不满足要求。为提高结构的抗震性能,满足现有抗震规范要求,本文提出采用防屈曲支撑(BRB)加固方案。利用大型有限元软件ETABS建立福州人民会堂的有限元模型,对加固前后的结构进行了多遇地震下的弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析。结果表明:在多遇地震作用下,采用BRB加固,可提高结构的刚度,结构X和Y方向得到最大位移角分别由1/335和1/496减小到1/721、1/855,满足规范要求,结构属于弹性,BRB内力小于其屈服承载力,满足在小震中BRB提供刚度的设计目标;罕遇地震下,加固结构X和Y方向最大位移角分别为1/76、1/78,满足规范要求,BRB内力大于屈服承载力,但小于其设计承载力,满足BRB罕遇地震下大震屈服且不破坏的设计目标,其滞回曲线饱满,耗散了大量地震作用,为结构主体在地震中提供了良好的安全保证,可作为同类大型公共建筑抗震加固的参考。

关键词：防屈曲支撑福州人民会堂抗震加固有限元分析

速度型减震技术在抗震水准提高的改造工程中的应用

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福州大学学报（自然科学版） 2023年第2期51卷 191-198页

作者：赵欣祁皑商昊江福州大学土木工程学院福建福州350108 福建江夏学院工程学院福建福州350108 福建省建筑科学研究院有限责任公司福建福州350108 福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350108

福州琅岐岛某酒店公寓楼改造为中学宿舍,抗震设防类别由标准设防(丙类)提升为重点设防类(乙类),采用黏滞阻尼器对其进行抗震加固.对加设黏滞阻尼器模型和传统加固模型进行了罕遇地震下的抗震验算,对结构层间位移角、楼层位移、楼层剪力... 详细信息

福州琅岐岛某酒店公寓楼改造为中学宿舍,抗震设防类别由标准设防(丙类)提升为重点设防类(乙类),采用黏滞阻尼器对其进行抗震加固.对加设黏滞阻尼器模型和传统加固模型进行了罕遇地震下的抗震验算,对结构层间位移角、楼层位移、楼层剪力、地震输入能量分布和结构构件损伤等进行抗震性能分析,以及经济性对比.采用黏滞阻尼器进行抗震加固能有效将位移控制在2~3倍的弹性层间位移角限值,大幅提高结构抗震超强能力,替代主体结构构件耗散50%-60%地震能量,减轻结构构件的损伤.加设阻尼器加固后的结构抗震性能明显优于传统的抗震加固方式,且大幅降低结构在改造加固中的工程造价(降低约30%),可作为类似工程的参考.

关键词：抗震加固黏滞阻尼器耗能抗震性能分析经济性

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高层隔震结构减震机理探讨

振动与冲击 2012年第4期31卷 8-12,17页

作者：商昊江祁皑福州大学土木工程学院福州350108

从时域和频域两个角度分别研究了高层隔震结构的减震机理。采用Etabs软件建立了高层框剪隔震建筑模型和多层框架隔震建筑模型,输入单向地震波,提取隔震层的加速度时程,将其视为地震动,输入原抗震结构中。对比了两者隔震前后的加速度反应... 详细信息

从时域和频域两个角度分别研究了高层隔震结构的减震机理。采用Etabs软件建立了高层框剪隔震建筑模型和多层框架隔震建筑模型,输入单向地震波,提取隔震层的加速度时程,将其视为地震动,输入原抗震结构中。对比了两者隔震前后的加速度反应谱,发现无论是高层隔震结构还是多层隔震结构都存在多振型减震的作用,但在高层结构中,高阶振型反应谱加速度的减少量相对于第一阶振型反应谱加速度的减少量要大很多,而在多层结构中,高阶振型的减少量与第一阶振型差不多,使得多振型减震在高层结构当中的效应要远大于多层结构;对比两者隔震前后基底最大剪力的减震率,发现对于高层隔震结构,叠加上高阶振型后,基底最大剪力的减震率有较大的提高,而对于多层隔震结构,减震率变化不大。从以上两个方面可以说明,多层隔震结构的高阶振型减震效应很小,且以第一振型减震为主,而高层隔震结构存在较大的高阶振型减震的效应,从而产生了其多振型减震的效应。

关键词：高层隔震结构多振型减震反应谱减震率

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高层基础隔震结构高宽比限值分析

振动与冲击 2011年第11期30卷 272-280页

作者：祁皑商昊江福州大学土木工程学院福州350108

研究了橡胶支座高层基础隔震结构的高宽比限值。考虑到高阶振型对结构高宽比限值的影响,采用3质点模型推导了高层隔震结构高宽比限值的显式,给出各种建筑类别、设防烈度、场地条件和结构阻尼比的高宽比限值,并按简便、安全的原则对各种... 详细信息

研究了橡胶支座高层基础隔震结构的高宽比限值。考虑到高阶振型对结构高宽比限值的影响,采用3质点模型推导了高层隔震结构高宽比限值的显式,给出各种建筑类别、设防烈度、场地条件和结构阻尼比的高宽比限值,并按简便、安全的原则对各种工况下的高宽比限值进行了归并,与采用单质点模型的计算结果对比后发现相差不大,说明高阶振型对高层基础隔震结构高宽比限值的影响不大。还进一步讨论了当隔震周期不等于临界周期时高宽比限值的变化情况,发现当隔震周期小于临界周期时高宽比限值的降低并不明显,当隔震周期大于临界周期时高宽比限值的降低比较明显。

关键词：高层基础隔震结构高宽比限值临界周期

隔震建筑初始建造费用与震后修复费用估价方法研究与应用

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福建建设科技 2022年第5期 146-150页

作者：商昊江福建省建筑科学研究院有限责任公司福建福州350108 福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350108 福建省建研工程顾问有限公司福建福州350108

隔震建筑经济性的研究,有利于隔震建筑的推广应用。本文针对隔震建筑的初始建造费用与震后修复费用,提出两种分别适用于两阶段的工程估价方法。扩大综合单价法,在确保一定精度下,可较为简便地对抗震结构与隔震结构的初始建筑费进行分析... 详细信息

隔震建筑经济性的研究,有利于隔震建筑的推广应用。本文针对隔震建筑的初始建造费用与震后修复费用,提出两种分别适用于两阶段的工程估价方法。扩大综合单价法,在确保一定精度下,可较为简便地对抗震结构与隔震结构的初始建筑费进行分析与对比。建筑地震破坏程度与层间位移相关联的概算指标法,避免建立复杂数学模型,可对震后修复费用进行估算。以某基础隔震办公楼为工程实例,进行分析与计算。本文提出的两阶段两方法能够便捷地估算抗震结构与隔震结构初始建造费用与震后修复费用,为隔震建筑的经济决策提供一种简便易行的工程估价方法。

关键词：隔震工程估价经济性分析震后修复费用

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水平初位移下基础隔震结构现场动力特性测试

振动工程学报 2023年

作者：吴应雄董昕珺廖文彬林友勤唐贞云郑国琛商昊江福州大学土木工程学院北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点试验室福建江夏学院工程学院福建省建筑科学研究院有限责任公司福建省建筑设计研究院有限公司

被动控制技术建成的隔震建筑，其隔震性能缺乏检测手段，因此进行隔震结构动力特性的现场测试具有重要意义。现场测试1栋4层基础隔震幼儿园，展示了试验装置、方法及所得结果，结果与同条件下非隔震结构模型进行对比分析，探究了实际隔... 详细信息

被动控制技术建成的隔震建筑，其隔震性能缺乏检测手段，因此进行隔震结构动力特性的现场测试具有重要意义。现场测试1栋4层基础隔震幼儿园，展示了试验装置、方法及所得结果，结果与同条件下非隔震结构模型进行对比分析，探究了实际隔震结构动力响应规律及减震效果。用液压千斤顶将建筑物推开使隔震层产生98 mm（对应LNR500剪应变102%）水平初位移，安装混凝土顶杆支撑建筑物；利用炸药将顶杆爆破卸载使建筑物做自由振动；最后测试和分析其动力响应等参数。分析结果表明：水平初位移条件下，隔震结构的一阶自振周期比非隔震结构显著延长，阻尼比增大；隔震层滞回曲线饱满；各楼层动力响应控制效果明显，但观察到屋顶层相比底层加速度略有放大；卸载后隔震层瞬间复位，表明隔震层具有瞬间复位特性。

关键词：基础隔震水平初位移动力特性滞回特性复位特性

福建省既有石砌体房屋整毛石墙体抗震加固研究综述

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地震研究 2023年第4期46卷 551-561页

作者：吴繁超施微丹何佰昭商昊江吴应雄福州外语外贸学院智能建造学院福建福州350202 福建船政交通职业学院土木工程学院福建福州350007 福建省住房和城乡建设厅福建福州350025 福建省建筑科学研究院有限责任公司福建福州350100 福州大学土木工程学院福建福州350108

福建沿海地区现存大量既有石砌体房屋,其石砌体墙多数为整毛石干砌甩浆砌筑,砂浆强度低且灰缝饱满度差,结构未设置抗震构造措施,整体性及抗震性能差,对此类房屋进行抗震加固是城乡建设工作的重点。分析既有石砌体房屋的构造组成特点及... 详细信息

福建沿海地区现存大量既有石砌体房屋,其石砌体墙多数为整毛石干砌甩浆砌筑,砂浆强度低且灰缝饱满度差,结构未设置抗震构造措施,整体性及抗震性能差,对此类房屋进行抗震加固是城乡建设工作的重点。分析既有石砌体房屋的构造组成特点及抗震薄弱环节,综述了整毛石墙体抗震加固技术研究进展与应用情况,总结了目前整毛石墙体抗震加固研究方面存在的不足。最后根据新材料、新技术的发展,提出采用与石材材性相匹配的超高性能混凝土进行整毛石墙体加固的研究展望。

关键词：整毛石墙体加固抗震性能超高性能混凝土

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高层隔震结构设计方法研究

福州大学学报（自然科学版） 2012年第1期40卷 107-114页

作者：商昊江祁皑福州大学土木工程学院福建福州350108

在高层隔震结构设计中,为能较准确地选择隔震支座,尝试将地震作用减少至1/3～1/2输入原高层抗震结构中,将计算所得结构底部竖向反力作为隔震支座选择的依据.为方便设计人员掌握,将基于Etabs有限元软件,以《建筑抗震设计规范》中的12章... 详细信息

在高层隔震结构设计中,为能较准确地选择隔震支座,尝试将地震作用减少至1/3～1/2输入原高层抗震结构中,将计算所得结构底部竖向反力作为隔震支座选择的依据.为方便设计人员掌握,将基于Etabs有限元软件,以《建筑抗震设计规范》中的12章及相关规程为参考,以一实例讲述高层隔震结构的设计流程.结果表明,此设计方法便捷有效.

关键词：高层隔震结构设计方法隔震支座应力

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高层隔震结构扭转分析

世界地震工程 2011年第1期27卷 121-130页

作者：祁皑商昊江范宏伟福州大学土木工程学院福建福州350108

为研究高层隔震结构在地震作用下的扭转效应,用Etabs软件建立1个高层抗震结构和4个具有不同扭转特性的高层隔震结构的空间模型进行地震响应分析,以验证此原则"上部结构质量中心与隔震层刚度中心的重合与否"对结构扭转效应的影响程度,而... 详细信息

为研究高层隔震结构在地震作用下的扭转效应,用Etabs软件建立1个高层抗震结构和4个具有不同扭转特性的高层隔震结构的空间模型进行地震响应分析,以验证此原则"上部结构质量中心与隔震层刚度中心的重合与否"对结构扭转效应的影响程度,而后考察偏心高层隔震结构在偶然偏心地震作用下结构的扭转效应。结果表明:由于地震作用的减小,扭转效应要远小于原抗震结构,且隔震本身对于结构扭转效应的抑制效果要好于上述原则;扭转效应的减震率大于平动效应的减震率。布置在隔震层平面外围的铅芯橡胶隔震支座对隔震层的扭转有一定的控制作用。

关键词：高层隔震结构扭转控制质量中心刚度中心偶然偏心铅芯橡胶支座