基于鉛芯橡膠支座的鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)隔震性能分析.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家，長(zhǎng)久以來(lái)，研究人員是以結(jié)構(gòu)抗震手段來(lái)對(duì)抗地震災(zāi)害，這種抗震方式缺乏自我調(diào)節(jié)能力，很可能不滿足結(jié)構(gòu)的安全性要求?；A(chǔ)隔震體系通過(guò)在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震裝置來(lái)吸收并消耗地震能量，阻隔地震地面運(yùn)動(dòng)向上部結(jié)構(gòu)的傳遞，減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)以確保結(jié)構(gòu)的安全。目前對(duì)于基礎(chǔ)隔震技術(shù)的研究主要集中在混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)中，對(duì)于鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)體系的隔震性能研究相對(duì)較少。將基礎(chǔ)隔震技術(shù)應(yīng)用到鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)中研究其隔震性能

2、具有重要的理論與工程意義。
　　本文研究的內(nèi)容及結(jié)論主要有以下幾個(gè)方面:
　　(1)概述了基礎(chǔ)隔震及鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究了隔震支座的基本力學(xué)性能。
　　(2)分別建立基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的單質(zhì)點(diǎn)模型和多質(zhì)點(diǎn)模型，推導(dǎo)其動(dòng)力微分方程，通過(guò)直接積分法對(duì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程求解，得出結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。
　　(3)使用大型有限元軟件建立鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的彈塑性力學(xué)模型，將鉛芯橡膠支座設(shè)置于鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)中，構(gòu)建鋼管

3、混凝土組合結(jié)構(gòu)隔震體系。對(duì)鋼管混凝土抗震結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析和彈塑性時(shí)程分析。隔震后，各層層間剪力幅值有較大程度的減小，減震系數(shù)在0.2到0.4之間，設(shè)置鉛芯橡膠支座能大大提高上部結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，將結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防要求中的“大震不倒”轉(zhuǎn)化成“大震可修”。隔震后，結(jié)構(gòu)的層間位移明顯減小，設(shè)置隔震支座能夠加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的水平剛度，達(dá)到設(shè)計(jì)地震作用下基本運(yùn)行和無(wú)需修復(fù)的性能目標(biāo)。隔震后，結(jié)構(gòu)的各層加速度幅值和頂層加速度幅值都明顯減小

4、，隔震結(jié)構(gòu)的樓層加速度變化幅度很小，上部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為“整體平動(dòng)型”，抗震結(jié)構(gòu)的樓層加速度隨著高度的上升而逐漸增加，整個(gè)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為“逐步增大型”。
　　(4)分析了隔震層參數(shù)變化對(duì)鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)隔震效果的影響。隨著隔震層等效水平剛度的增大，結(jié)構(gòu)頂層加速度和隔震層位移有所減小，層間位移有所增大;隨著隔震層質(zhì)量的增大，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)隔震層位移有所增大，而頂層加速度有所減小;結(jié)構(gòu)頂層加速度峰值和隔震層位移隨著隔震支座阻尼比的增大而減小，