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软弱场地上考虑SSI效应的隔震结构水平向减震系数研究

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世界地震工程 2017年第3期33卷 183-191页

作者：于旭庄海洋刘帅南京工程学院建筑工程学院江苏南京211167 南京工业大学交通学院江苏南京210009

依据建筑抗震设计规范反应谱曲线,同时考虑SSI效应对隔震结构及非隔震结构水平地震作用的影响,建立了软弱场地上考虑SSI效应的隔震结构水平向减震系数的简化算法。在此基础上给出了软弱场地上考虑SSI效应的隔震结构计算流程,深入研究了... 详细信息

依据建筑抗震设计规范反应谱曲线,同时考虑SSI效应对隔震结构及非隔震结构水平地震作用的影响,建立了软弱场地上考虑SSI效应的隔震结构水平向减震系数的简化算法。在此基础上给出了软弱场地上考虑SSI效应的隔震结构计算流程,深入研究了考虑SSI效应的隔震结构水平向减震系数在不同影响参数下的变化规律。通过参数研究发现:软弱场地条件下多层隔震结构考虑SSI效应的的水平向减震系数随波速参数、周期比和高宽比的增大而增大,相应的隔震效果越差;而软弱场地条件下高层隔震结构在达到一定的周期比时,考虑SSI效应的水平向减震系数随波速参数的增大而增大,但增幅较小,考虑SSI效应的水平向减震系数随高宽比的增大而减小。研究表明:软弱场地条件下隔震结构经过合理的设计,水平向减震系数可达到预期值,隔震结构能取得较理想的隔震效果。

关键词：隔震结构软弱场地水平向减震系数 SSI效应

隔震结构水平向减震系数取值方法与支墩设计技术研究

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隔震结构水平向减震系数取值方法与支墩设计技术研究

作者：郭佩佩山东大学

学位级别：硕士

地震不仅造成建筑破坏、房屋内部设备财产损失以及大量人员伤亡,而且给人类精神上造成创伤。隔震技术作为现阶段防御和减轻地震灾害一种颇有效的新方法,可以明显降低上部结构的地震作用。为促进这种高新技术在工程领域的拓展与推广应用... 详细信息

地震不仅造成建筑破坏、房屋内部设备财产损失以及大量人员伤亡,而且给人类精神上造成创伤。隔震技术作为现阶段防御和减轻地震灾害一种颇有效的新方法,可以明显降低上部结构的地震作用。为促进这种高新技术在工程领域的拓展与推广应用,本文以济宁市兴唐—国翠华府20座隔震建筑物为工程背景。采用理论分析和工程实例相结合的方法,基于现有基础隔震技术的研究成果,结合新规范《建筑抗震设计规范》GB50011-2010关于隔震设计的条款,对水平向减震系数取值依据进行了较为系统的分析,并编制了隔震层支墩设计计算程序,可为设计人员理解掌握隔震设计脉络与方法提供参考。首先,根据隔震结构特点,结合底部剪力法,推出隔震与非隔震结构层间剪力比和层间倾覆力矩比简化计算公式,并运用MATLAB软件对比分析两者之间大小关系。研究表明：（1）结构隔震与非隔震两种情况下各层层间剪力的最大比值位于一层,也就是说对于低、多层建筑,可直接比较结构一层的层间剪力和层间倾覆力矩,取两者的较大值作为水平向减震系数的取值依据;（2）随着隔震房屋总高度的升高,层间倾覆力矩的比值明显增大。其次,本文立足于济宁实际工程设计资料,通过对楼层剪力比和楼层倾覆力矩比数据进行综合归纳与分析,得出：（1）14-19层的中高层建筑,由于楼层倾覆力矩比增大,水平向减震系数取值的确定尚应计算隔震与非隔震各层倾覆力矩的最大比值,并与层间剪力的最大比值相比较,取二者的最大值;（2）20层以上的隔震建筑物,楼层倾覆力矩比明显大于楼层剪力比,可直接取层间倾覆力矩的最大比值来计算减震系数,与上文推出的理论结论大致相吻合。最后,论文根据隔震支座传力机理和支墩受力特点,阐述了隔震层支墩设计原理,运用Visual Basic编程工具,开发了短柱与长柱两种不同支墩形式的设计计算程序。运用该程序可提高设计效率,对推广、拓展隔震技术的工程应用具有较深的参考价值。

关键词：隔震技术水平向减震系数层间剪力比层间倾覆力矩比支墩设计程序

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LRB基础隔震结构水平向减震系数的注记

LRB基础隔震结构水平向减震系数的注记

第六届全国防震减灾工程学术研讨会暨第二届海峡两岸地震工程青年学者研讨会

作者：叶昆张子翔朱宏平华中科技大学土木工程与力学学院华中科技大学控制结构湖北省重点实验室

水平向减震系数是基础隔震结构设计的关键参数,但是现行的建筑抗震设计规范(GB50011—2010)对于水平向减震系数的计算所对应的地震强度并没有明确的规定,造成工程设计和研究人员在设计基础隔震结构时采用不同的地震动强度进行水平向减... 详细信息

水平向减震系数是基础隔震结构设计的关键参数,但是现行的建筑抗震设计规范(GB50011—2010)对于水平向减震系数的计算所对应的地震强度并没有明确的规定,造成工程设计和研究人员在设计基础隔震结构时采用不同的地震动强度进行水平向减震系数的计算;此外祁皑等假定剪力的最大比值为结构一层的剪力比值,并以此为依据,提出了水平向减震系数的简化计算公式,但是该简化计算公式是否合理还值得进一步研究。本文以LRB基础隔震结构为对象,通过基于等效线性化的反应谱法和非线性时程分析对水平向减震系数的相关问题进行了研究分析,结果表明,水平向减震系数的计算所对应的地震强度应为设计地震;水平向减震系数并不可以根据上部结构底层隔震和非隔震层间剪力的比值确定,随着上部结构自振周期和特征屈服强度比的增加,水平向减震系数所对应的楼层将会从上部结构底部转移到上部结构顶部。

关键词： LRB基础隔震建筑结构水平向减震系数等效线性化非线性时程分析

来源： cnki会议评论

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8度区异形柱框架结构基础隔震研究

振动与冲击 2019年第20期38卷 154-163页

作者：苏何先潘文张兴仙白羽高永林余明坤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 云南开放大学城市建设学院昆明650500 云南省建筑科学研究院昆明650223

对抗震设防烈度8度(0.2g)、预期隔震目标降低一度的基础隔震异形柱框架结构的隔震性能展开研究。对比了异形柱框架结构和矩形柱框架结构的隔震设计,并对满足隔震设计目标的基础隔震异形柱框架结构开展振动台试验。结果表明异形柱框架结... 详细信息

对抗震设防烈度8度(0.2g)、预期隔震目标降低一度的基础隔震异形柱框架结构的隔震性能展开研究。对比了异形柱框架结构和矩形柱框架结构的隔震设计,并对满足隔震设计目标的基础隔震异形柱框架结构开展振动台试验。结果表明异形柱框架结构抗侧移刚度的优势使其在隔震设计阶段能获得比同条件的等截面面积矩形柱框架更小的水平向减震系数;且基础隔震异形柱框架结构振动台试验的加速度和位移响应得到明显降低,实现了小震不坏,大震不倒的设防目标。验证了基础隔震是提升异形柱框架结构抗震性能的有效措施之一,但隔震设计应充分考虑上部结构的抗震性能劣势,适当限制其塑性性能的发展程度。总的来说,引入基础隔震技术能提升8度(0.2 g)区异形柱框架结构的抗震性能,其在高烈度地区具有良好的推广应用前景。

关键词：异形柱框架结构基础隔震水平向减震系数隔震设计振动台试验

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隔震层屈服系数对基础隔震结构性能的影响

建筑结构学报 2020年第11期41卷 116-124页

作者：黄锐姚佩歆甘肃省建筑设计研究院有限公司甘肃兰州730030

为研究隔震层屈服系数对采用橡胶隔震支座的基础隔震多层结构水平向地震反应的影响,首先对单质点体系在不同屈服系数下的地震反应规律进行分析,包括按等效线性化反应谱法简化计算和按时程分析法计算。然后以一个多层隔震结构为例,研究... 详细信息

为研究隔震层屈服系数对采用橡胶隔震支座的基础隔震多层结构水平向地震反应的影响,首先对单质点体系在不同屈服系数下的地震反应规律进行分析,包括按等效线性化反应谱法简化计算和按时程分析法计算。然后以一个多层隔震结构为例,研究多质点体系在不同屈服系数下的地震反应规律。同时,分析在不同支座压应力和地震输入强度下的相关性。分析结果表明:对应最小水平向减震系数,存在一个最优隔震层屈服系数区间,且隔震支座平均压应力越小,最优屈服系数越大;隔震层水平位移随隔震层屈服系数的增加而减小;隔震层和各楼层最小水平向减震系数对应的最优屈服系数不同;随着隔震层屈服系数的增加,上部各楼层的水平加速度也相应增加,表现为中间层增幅小、顶层和隔震层增幅大。水平地震输入峰值加速度越大,最小水平向减震系数对应的隔震层最优屈服系数越大,建议参考罕遇地震作用下的地震反应评估隔震装置的隔震效果。

关键词：基础隔震隔震橡胶支座反应谱法时程分析法隔震层屈服系数水平向减震系数

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改进的基础隔震结构地震作用简化计算方法

地震工程与工程振动 2006年第1期26卷 152-157页

作者：祁皑林于东福州大学土木建筑工程学院福建福州350002

在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)关于隔震结构的简化计算方法中,水平向减震系数的表达式和定义有些不符,假定的隔震结构地震作用分布规律也与实际情况略有出入。本文基于水平向减震系数的定义和实际隔震结构的地震作用分布规律提... 详细信息

在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)关于隔震结构的简化计算方法中,水平向减震系数的表达式和定义有些不符,假定的隔震结构地震作用分布规律也与实际情况略有出入。本文基于水平向减震系数的定义和实际隔震结构的地震作用分布规律提出了一种改进的隔震结构水平向减震系数、隔震结构总地震作用、隔震结构上部地震作用分布的计算方法,并提出了总水平地震作用减震系数的新概念。本文提出的改进方法具有表达准确、物理意义明确的特点。将本文提出的改进算法计算结果与时程分析计算结果比较,结果显示,改进方法的计算结果与时程分析结果接近,且分布规律一致。

关键词：基础隔震地震作用水平向减震系数振型

考虑SSI效应的基础隔震结构隔震性能参数分析

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地震工程与工程振动 2019年第4期39卷 236-244页

作者：宋进熊峰吕洋周光鑫魏明宇四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川省建筑科学研究院四川成都610081

目前规范中关于隔震结构的分析及设计均采用刚性地基假定,忽略地基土刚度的影响。基于此,本文以软土场地上的LRB(Lead Rubber Bearing)基础隔震结构为研究对象,首先提出了同时考虑地基动力响应的频率相关性与隔震层非线性的土与基础隔... 详细信息

目前规范中关于隔震结构的分析及设计均采用刚性地基假定,忽略地基土刚度的影响。基于此,本文以软土场地上的LRB(Lead Rubber Bearing)基础隔震结构为研究对象,首先提出了同时考虑地基动力响应的频率相关性与隔震层非线性的土与基础隔震结构系统简化模型。其次,利用反应谱分析的方法,揭示了屈重比、结构-地基刚度比、高宽比以及上部结构周期等参数对于系统水平向减震系数的影响规律。研究表明:软土地基上隔震结构存在最优屈重比,其值随上部结构周期增加而减小;地基土越软,隔震层的有效隔震效率越低;在软土地基上,对于周期较短的建筑能够达到更高的隔震目标,周期较长的建筑难以达到较高的隔震目标;地基土刚度对高宽比较小的结构影响较大。

关键词：软土场地 SSI效应 LRB基础隔震结构水平向减震系数隔震效率

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软土场地基础隔震建筑减震性能研究

地震工程与工程振动 2020年第1期40卷 213-222页

作者：罗翔戴靠山吕洋张世明周光鑫魏明宇深地科学与工程教育部重点实验室四川大学建筑与环境学院四川成都610065 四川大学土木系四川成都610065 同济大学土木工程学院上海200092 四川省建筑科学研究院四川成都610081

本文研究土与结构相互作用(SSI)对多层及中高层基础隔震建筑地震需求及隔震效率的影响规律,隔震层采用LRB铅芯橡胶与LNR普通橡胶隔震支座组合,就我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中软土场地设置隔震层问题做探讨。提出土与... 详细信息

本文研究土与结构相互作用(SSI)对多层及中高层基础隔震建筑地震需求及隔震效率的影响规律,隔震层采用LRB铅芯橡胶与LNR普通橡胶隔震支座组合,就我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中软土场地设置隔震层问题做探讨。提出土与基础隔震结构相互作用的简化计算模型,对不同场地及隔震设计目标下的多层及中高层基础隔震结构进行时程分析。研究表明:软土场地基础隔震建筑隔震层的有效隔震效率相对于硬土场地有所下降,必须通过设置具有一定规格的LRB支座来满足隔震目标。本文给出了铅芯橡胶支座极限变形需求随建筑层高及隔震目标变化的规律。

关键词：基础隔震软土场地 LRB SSI效应水平向减震系数

基于自由振动响应的基础隔震建筑减震能力评估方法研究

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世界地震工程 2022年第1期38卷 119-126页

作者：周光鑫魏明宇熊峰宋进吕洋四川省建筑科学研究院有限公司四川成都610081 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川大学建筑与环境学院四川成都610065

目前国内外已修建完成了大量隔震建筑,但仅有少量经受了地震检验,绝大部分隔震结构减震能力能否达到设计目标尚存疑问。本文针对基础隔震建筑,提出了一种基于自由振动响应的减震能力评估方法。首先,对隔震建筑进行多级幅值初位移自由振... 详细信息

目前国内外已修建完成了大量隔震建筑,但仅有少量经受了地震检验,绝大部分隔震结构减震能力能否达到设计目标尚存疑问。本文针对基础隔震建筑,提出了一种基于自由振动响应的减震能力评估方法。首先,对隔震建筑进行多级幅值初位移自由振动原位试验,获取结构的抗震能力曲线;其次,根据地震反应谱建立地震需求曲面,进而确定隔震结构性能点;最后,根据抗震设计规范计算水平减震系数,直接评估隔震结构的减震能力。与传统基于静力推覆的能力谱法相比,该方法考虑了动力效应,更接近实际情况;且性能点的确定过程无需迭代,操作简便。本文给出了上述评估方法的详细步骤,并以某实际工程为数值算例初步验证了评估方法的有效性。

关键词：基础隔震建筑减震能力评估方法自由振动响应水平向减震系数