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基础隔震高层建筑结构减震系数研究

振动与冲击 2021年第22期40卷 35-41页

作者：赖正聪潘文白羽叶燎原张田庆贾毅昆明理工大学建筑工程学院昆明650500 云南省抗震工程技术研究中心昆明650500 中国建筑第二工程局有限公司昆明650500

针对质量、刚度沿高度分布相对均匀的基础隔震高层建筑结构建立其等效梁模型,基于振型分解反应谱法对隔震及非隔震结构振型数、振型参与质量、地震剪力、力矩等关键指标进行探讨分析。给出了确定水平向减震系数指标的临界刚度比、临界... 详细信息

针对质量、刚度沿高度分布相对均匀的基础隔震高层建筑结构建立其等效梁模型,基于振型分解反应谱法对隔震及非隔震结构振型数、振型参与质量、地震剪力、力矩等关键指标进行探讨分析。给出了确定水平向减震系数指标的临界刚度比、临界周期比,进一步分析了该两个临界比值对减震系数的一般性控制规律。研究结论表明:当隔震后、前结构基本周期比r_(T1)>1.3或上部结构整体等效刚度与隔震层水平等效刚度之比r_(kh)>0.8时,可有效抑制高层剪力墙隔震结构高阶振型反应,仅需考虑基本振型对结构地震反应的贡献;结构隔震后、前的底部剪力比、力矩比与上部结构整体等效刚度与隔震层水平等效刚度之比r_(kh)、基本周期比r_(T1)有关,与质量、阻尼等参数无关;当r_(kh)小于临界刚度比r_(kh)B或r_(T1)小于临界周期比r_(T 1B)时,底部力矩减震效果较剪力要差,应以隔震后、前结构底部力矩比作为减震效能评价指标,当r_(kh)大于临界刚度比r_(kh)B或r_(T1)大于临界刚度比r_(T 1B)时,则应以底部剪力比作为评价指标。其中,r_(kh)B,r_(T 1B)可按该研究所给数值取用。所得相关研究成果可为相关理论研究及工程应用提供参考和依据。

关键词：高层建筑结构基础隔震等效梁模型临界刚度比减震系数

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基础隔震建筑变刚度保护装置

北京工业大学学报 2006年第2期32卷 126-132页

作者：杨林周锡元苏幼坡常永平北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100022 河北理工大学河北省地震工程研究中心河北唐山063009

为了防止橡胶支座在低频激励下失稳破坏,按照多质点结构分析模型推导了不附加、右侧、左侧附加弹簧的运动方程及偏置方程,编制了相应的分析程序．通过在隔震层增设变刚度隔震保护装置作为第2道防线, 进行了5层框架的变刚度隔震保护模拟... 详细信息

为了防止橡胶支座在低频激励下失稳破坏,按照多质点结构分析模型推导了不附加、右侧、左侧附加弹簧的运动方程及偏置方程,编制了相应的分析程序．通过在隔震层增设变刚度隔震保护装置作为第2道防线, 进行了5层框架的变刚度隔震保护模拟地震振动台试验．理论分析和试验结果表明,变刚度隔震保护装置能有效改变结构动力特性,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,从而防止了橡胶垫失稳破坏,同时还能使上部结构的层间剪力不明显增大．

关键词：基础隔震叠层钢板橡胶支座变刚度

基础隔震在高烈度区大高宽比剪力墙结构中的应用与试验研究

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建筑结构学报 2017年第9期38卷 62-73页

作者：赖正聪潘文白羽叶燎原杨晓东苏何先昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650599 云南省抗震工程技术研究中心云南昆明650599 云南师范大学云南昆明650599

根据预期减震目标,对总高度90.35 m,高宽比达3.96,设防烈度为8度(0.2g)的玉溪公租房项目中基础隔震高层剪力墙结构,按照7度设防对上部结构进行设计,对其进行罕遇地震作用下静力弹塑性(Pushover)分析,并对隔震结构整体进行非线性时程分... 详细信息

根据预期减震目标,对总高度90.35 m,高宽比达3.96,设防烈度为8度(0.2g)的玉溪公租房项目中基础隔震高层剪力墙结构,按照7度设防对上部结构进行设计,对其进行罕遇地震作用下静力弹塑性(Pushover)分析,并对隔震结构整体进行非线性时程分析。设计并制作了1∶12.5的缩尺模型,对其进行振动台试验研究。结果表明:基础隔震高层剪力墙结构呈现出良好的抗震性能及较高的地震安全储备;在8度多遇、设防地震作用下,结构完好,前5阶频率基本未发生变化,结构尚处于弹性状态;在8度罕遇地震作用下,仅少数连梁轻微开裂;结构层间位移角、隔震支座最大位移、支座应力均未超过规范限值;隔震层滞回曲线饱满、耗能显著;在9度超罕遇地震(0.7g)作用下,未出现倾覆、局部倒塌现象,仅少数连梁、剪力墙出现轻微损伤,频率最大衰减幅度小于10%,刚度下降不明显。

关键词：高层剪力墙结构基础隔震高烈度区振动台试验抗震性能

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基础隔震结构的楼面设计反应谱研究

振动与冲击 2023年第7期42卷 321-332页

作者：党育李国宝谢鹏飞兰州理工大学土木工程学院兰州730050 航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司兰州730050

依据基础隔震结构楼面反应谱的谱形特点,将谱曲线分段进行回归分析,确定各段谱曲线的形状,得到一种双峰值的基础隔震结构楼面设计反应谱。考虑影响基础隔震结构楼面反应谱的各主要因素,如结构动力参数、场地特性、地震动强度、结构与设... 详细信息

依据基础隔震结构楼面反应谱的谱形特点,将谱曲线分段进行回归分析,确定各段谱曲线的形状,得到一种双峰值的基础隔震结构楼面设计反应谱。考虑影响基础隔震结构楼面反应谱的各主要因素,如结构动力参数、场地特性、地震动强度、结构与设备的相互作用和设备阻尼等,用正交试验法,分析基础隔震结构-设备组合体系的楼面反应谱,以拟合优度最大为目标,分段标定楼面设计反应谱的各特征参数并统计拟合出各特征参数的计算公式。通过三个实际的基础隔震工程-设备实例验证,结果表明:建立的标准化的楼面设计反应谱,能忠实地反映楼面反应谱的频谱特性,还原楼面反应谱的曲线变化,各段曲线的谱值可基本包络楼面反应谱;与时程分析法的结果相比,用该楼面设计反应谱求得各设备的地震作用,误差均在10%以内,说明该楼面设计反应谱具有较高的精度和较好的工程实用性。

关键词：楼面谱基础隔震设计反应谱特征参数

基础隔震结构基于Clough-Penzien谱随机地震响应分析的复模态法

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振动与冲击 2006年第5期25卷 162-165页

作者：李创第丁晓华陈俊忠黄志华广西工学院土木系柳州545006 广西大学土木学院南宁530004 广西电力工业设计研究院南宁530023

对多自由度基础隔震结构基于Clough-Penzien谱随机地震响应问题进行了系统研究。首先建立了运动方程,然后用第一振型将上部结构展开,针对所得方程为非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度情况,用复模态法和扩阶法解耦,获得了以第一振型表... 详细信息

对多自由度基础隔震结构基于Clough-Penzien谱随机地震响应问题进行了系统研究。首先建立了运动方程,然后用第一振型将上部结构展开,针对所得方程为非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度情况,用复模态法和扩阶法解耦,获得了以第一振型表示的结构随机地震响应的解析解,对单自由度隔震体系,此解即为结构响应的精确解,从而建立了两自由度体系在任意非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度情况下基于Clough-Penzien谱随机地震响应解析解分析的一般方法。该方法也可用于带TMD、TLD结构、无损伤“加层减震”加固结构的随机地震响应分析及其基于动力可靠性约束的优化设计。

关键词：复模态随机地震响应基础隔震 Clough—Penzien地震谱

基础隔震结构基于新抗震规范地震动随机模型的地震作用取值

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振动与冲击 2006年第5期25卷 134-139,152页

作者：黄东梅李创第陈俊忠黄天立广西工学院土木建筑工程系柳州545006 广西电力设计研究院南宁545004

对多自由度基础隔震结构的地震作用取值问题进行了系统研究。首先建立了结构运动方程,接着用实模态对上部结构进行解耦,针对所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,再用复模态法解耦,最后采用基于新抗震规范的地震动随机模型... 详细信息

对多自由度基础隔震结构的地震作用取值问题进行了系统研究。首先建立了结构运动方程,接着用实模态对上部结构进行解耦,针对所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,再用复模态法解耦,最后采用基于新抗震规范的地震动随机模型,运用复模态时域法获得了体系的相对位移,由此便可以得到结构的地震作用取值。最后,通过一个例子来说明多层基础隔震结构的地震作用计算方法,同时给出了由规范的振型分解反应谱法得到的基础固定结构的地震作用取值。

关键词：基础隔震地震作用复模态地震动随机模型谱参数

基础隔震结构基于实时监测数据的多级预警及其在南京博物院老大殿中的应用

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建筑结构学报 2022年第4期43卷 47-57页

作者：石晟杜东升徐敬海王曙光南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 南京工业大学测绘科学与技术学院江苏南京211816

南京博物院老大殿是经过抬升3 m后又进行隔震加固的历史文物建筑,对其进行结构安全性监测并建立预警系统具有重大的工程意义。因此,提出了一种三级预警阈值体系,并以南京博物院老大殿安全性监测系统的实测数据为依据,验证了该阈值系统... 详细信息

南京博物院老大殿是经过抬升3 m后又进行隔震加固的历史文物建筑,对其进行结构安全性监测并建立预警系统具有重大的工程意义。因此,提出了一种三级预警阈值体系,并以南京博物院老大殿安全性监测系统的实测数据为依据,验证了该阈值系统的有效性和合理性。首先,基于非线性自回归神经网络模型提出一种动态预警阈值设计方法,用于确定第一级预警阈值;然后,选取20条符合当地规范反应谱的地震波,将第二级预警阈值设为非线性动力时程分析得到的支座位移均值;第三级预警阈值设为规范规定的隔震支座在罕遇地震下水平最大允许变形值;最后,提出一种综合预警的实施框架,根据三个级别预警阈值在短期内的超越情况,实现红、黄、蓝三级报警级别的综合评定,作为选择应急预案的基础。通过南京博物院老大殿的OpenSEES模型进行数值模拟,并结合实测数据验证。结果表明,该方法可以有效识别出由支座刚度变化引起的异常位移值。

关键词：文物建筑基础隔震结构健康监测实时预警非线性自回归模型神经网络

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基础隔震独塔斜拉桥抗震性能研究

桥梁建设 2018年第2期48卷 25-30页

作者：燕斌北京国道通公路设计研究院股份有限公司北京100053

为提升固结体系独塔斜拉桥的抗震性能,将基础隔震设计理念应用于桥梁的抗震设计中。以某(155+155)m独塔斜拉桥为背景,分析基础隔震设计的适用性。采用SAP2000建立桥梁动力有限元分析模型,选取10条地震波,对4种叠层橡胶支座和5种摩擦摆... 详细信息

为提升固结体系独塔斜拉桥的抗震性能,将基础隔震设计理念应用于桥梁的抗震设计中。以某(155+155)m独塔斜拉桥为背景,分析基础隔震设计的适用性。采用SAP2000建立桥梁动力有限元分析模型,选取10条地震波,对4种叠层橡胶支座和5种摩擦摆支座基础隔震方案进行顺桥向时程分析,对比采用基础隔震设计后独塔斜拉桥抗震性能的变化。结果表明:基础隔震设计使得独塔斜拉桥的整体刚度降低,自振周期增大;叠层橡胶支座隔震层会引起梁端位移的增大以及塔底弯矩的减小,但变化规律受地震波特性影响较大;摩擦摆支座隔震层在对梁端位移影响不大的情况下,可大幅降低塔底弯矩,且变化规律受地震波特性影响较小,可作为独塔斜拉桥的基础隔震设计方案。

关键词：独塔斜拉桥基础隔震叠层橡胶支座摩擦摆支座时程分析抗震性能有限元法

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基础隔震体系地震反应特征与方案优选

南京航空航天大学学报 2005年第4期37卷 504-508页

作者：毛利军李爱群艾军南京航空航天大学航空宇航学院土木系南京210016 东南大学土木工程学院南京210096

隔震建筑采用水平剪切型模型,隔震体系为橡胶垫、滑移和并联基础隔震系统,隔震层模型采用双线性滞回模型。研究了在不同隔震层屈服剪力和隔震周期时,不同隔震系统对结构地震反应的影响。研究表明,对于规则型隔震结构,经合理设计的并联... 详细信息

隔震建筑采用水平剪切型模型,隔震体系为橡胶垫、滑移和并联基础隔震系统,隔震层模型采用双线性滞回模型。研究了在不同隔震层屈服剪力和隔震周期时,不同隔震系统对结构地震反应的影响。研究表明,对于规则型隔震结构,经合理设计的并联隔震结构兼具橡胶垫和滑移隔震体系的优点,为优选方案。以一实际工程为例,分析了竖向不规则隔震结构的地震反应特点。研究表明,对竖向不规则结构,橡胶垫隔震体系为优选方案。

关键词：基础隔震地震反应双线性滞回环层间剪力方案优选