高層建筑的基礎(chǔ)隔震分析.pdf

1、對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)隔震是目前技術(shù)最為成熟的減震手段之一。我國(guó)于2001年，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)已將隔震設(shè)計(jì)納入其中，規(guī)定其適用于基本自振周期小于1s的建筑結(jié)構(gòu)。限于當(dāng)時(shí)的條件，隔震技術(shù)應(yīng)用于短周期的低層和多層建筑，使得隔震技術(shù)的推廣受到了限制。近10年來(lái)，隨著隔震支座生產(chǎn)技術(shù)的提高及相關(guān)研究的深入，尤其是大尺寸支座的成功批量生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)外已將基礎(chǔ)隔震技術(shù)成功應(yīng)用于基本周期遠(yuǎn)大于1s的高層及超高層建筑中。汶川地震

2、以后，我國(guó)隔震技術(shù)迎來(lái)了飛速發(fā)展的時(shí)期，隔震建筑在震后重建和高烈度地區(qū)得到了廣泛的重視。在我國(guó)最新版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中，明確取消了“基本自振周期小于1s”的限制條件，這一修訂，極大的推進(jìn)了隔震技術(shù)在高層建筑中的推廣應(yīng)用。
　　目前，對(duì)于多數(shù)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，隔震設(shè)計(jì)是一個(gè)新生的事物，尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)可循，隔震設(shè)計(jì)中涉及隔震支座的選型及布置，較難把握。為了減少設(shè)計(jì)人員在初選隔震支座時(shí)的盲目性，本文應(yīng)用Matlab

3、軟件，開(kāi)發(fā)了用于支座初選的宏觀隔震分析程序。選取四川廣元市醫(yī)院門診大樓為背景工程，分別應(yīng)用自編的Matlab程序和結(jié)構(gòu)通用軟件SAP2000進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)開(kāi)展宏觀的隔震分析研究?？偨Y(jié)相關(guān)理論基礎(chǔ)，建立宏觀分析模型，梳理了宏觀分析所需的基本信息，收集大量實(shí)際工程的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)了Matlab隔震分析軟件。在建筑初步設(shè)計(jì)階段，僅需建筑總面積、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)總高三項(xiàng)信息，應(yīng)用所編程序，可宏觀

4、上預(yù)估結(jié)構(gòu)的隔震效果，對(duì)隔震支座作出粗選。如果已知結(jié)構(gòu)在非隔震狀態(tài)下的設(shè)計(jì)總信息（如由PKPM所得），可辨識(shí)該程序宏觀模型參數(shù)，進(jìn)而預(yù)估隔震效果，對(duì)隔震支座作出初選，為后續(xù)精細(xì)具體的隔震分析奠定基礎(chǔ)。以某20層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為背景工程，應(yīng)用該軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)及隔震層設(shè)計(jì)所需信息，初選并布置隔震支座。
　　(2)對(duì)于算例工程，運(yùn)用SAP2000建立結(jié)構(gòu)的三維非隔震與隔震精細(xì)模型，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的振型分析、反應(yīng)譜分析及多遇地震下的

5、時(shí)程分析。驗(yàn)證了罕遇地震下，隔震支座的承載力及變形均滿足規(guī)范要求，得到了隔震支座的滯回曲線。由計(jì)算所得的水平向減震系數(shù)可知，結(jié)構(gòu)整體性好，隔震效果顯著，上部結(jié)構(gòu)可降低一度設(shè)計(jì)。
　　(3)對(duì)比了由Matlab和SAP2000兩種分析軟件得到的結(jié)構(gòu)隔震前后的變形和內(nèi)力，證明了所選隔震方案的合理性。對(duì)于高層建筑的基礎(chǔ)隔震分析，先以Matlab隔震程序進(jìn)行宏觀分析，使隔震設(shè)計(jì)有明確的目標(biāo)和切入點(diǎn)，再進(jìn)入三維的精細(xì)仿真計(jì)算，可做到隔震設(shè)計(jì)