多高層隔震結(jié)構(gòu)的隔震層設(shè)計研究

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1、學(xué)校代碼：10286分類號：TU352.1密級：公開UDC：624學(xué)號：151073工程碩士學(xué)位論文多高層隔震結(jié)構(gòu)的隔震層設(shè)計研究（學(xué)位論文形式：應(yīng)用研究）研究生姓名：張穎導(dǎo)師姓名：方立新教授楊波高工申請學(xué)位類別工程碩士學(xué)位授予單位東南大學(xué)工程領(lǐng)域名稱土木工程論文答辯日期2018年6月22日研究方向結(jié)構(gòu)工程學(xué)位授予日期2018年月日答辯委員會主席孫遜教授級高工評閱人S0051138-1S0051138-22018年6月22日碩士學(xué)位論文多高層隔震結(jié)構(gòu)的隔震層設(shè)計研究專業(yè)名稱：建筑與土木工程研究生姓名：張穎導(dǎo)師姓名：方立新教授楊波高工RESEARCHONISOLATIONLAYERD

2、ESIGNOFMULTIANDHIGHRISEISOLATIONSTRUCTUREADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYZhangYingSupervisedbyProfessorFangLixinandSeniorEngineerYangBoCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune2018東南大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研

3、宄成果。盡我所已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，致謝的地方外，論文中不包含其他人知，除了文中特別加以標(biāo)注和證書而使用過的材料一也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或。與我同工作的同志對本研宂所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。期：研宄生簽名：曰＿東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明）》東南大學(xué)、國家圖書館、《中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版電子雜志社有、中國科學(xué)技術(shù)信息研宄所限公司、北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件、萬方數(shù)據(jù)電子出版社和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)一，

4、可容相致，允許論文被查閱和借鬩以公布（包括以電子信息形式。除在保密期內(nèi)的保密論文外。論文的公布（包括以電子信息形式刊登）授權(quán)刊登、英文摘要等部分內(nèi)容）論文的全部內(nèi)容或中東南大學(xué)研宄生院辦理。：研宄生簽名＿導(dǎo)師簽名摘要摘要隔震技術(shù)可以延長結(jié)構(gòu)的自振周期，減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，發(fā)展至今已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在工程領(lǐng)域，并且在實際地震災(zāi)害中表現(xiàn)出了良好的隔震效果。隔震技術(shù)日趨完善的同時，隔震結(jié)構(gòu)的隔震層設(shè)計仍然沒有規(guī)范性的指導(dǎo)，隔震層的優(yōu)化布置、支座的混合使用依然是隔震技術(shù)應(yīng)用研究的熱點。本文主要研究了高層基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的隔震層設(shè)計，以框架、框剪和剪力墻三種基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計為

5、基礎(chǔ)，從隔震結(jié)構(gòu)的高寬比、三種隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下的抗震性能、框剪結(jié)構(gòu)的隔震層樓板應(yīng)力、隔震層附設(shè)黏滯阻尼器的最優(yōu)參數(shù)四個方面進(jìn)行了研究分析。主要研究成果如下：1．總結(jié)國內(nèi)外隔震層設(shè)計優(yōu)化方法的研究概況，介紹了隔震結(jié)構(gòu)常用的等效分析模型。在現(xiàn)有隔震結(jié)構(gòu)高寬比限值計算公式的基礎(chǔ)上，考慮了隔震支座的拉壓異性，并依照規(guī)范允許隔震支座出現(xiàn)不超過限值的拉應(yīng)力，采用簡化模型對隔震結(jié)構(gòu)高寬比限值公式進(jìn)行改進(jìn)。針對大高寬比高層隔震結(jié)構(gòu)支座易產(chǎn)生拉力的情況，總結(jié)了控制隔震支座拉力的常用方法。2．針對高寬比為4的框架、框剪和剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)隔震設(shè)計，在SAP2000中考慮支座拉壓異性建立模型，通過動

6、力時程分析，對比三種不同結(jié)構(gòu)形式隔震前后上部結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)、隔震效果、隔震支座最大位移以及支座應(yīng)力分布。結(jié)果表明，只有框架隔震結(jié)構(gòu)支座拉應(yīng)力超限，三種隔震結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用均可按降低半度進(jìn)行設(shè)計。3．以框剪結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對比分析分別采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法計算隔震結(jié)構(gòu)隔震層樓板與非隔震結(jié)構(gòu)底板的樓板應(yīng)力分布，以及隔震層樓板的抗震性能，并研究開洞對隔震層樓板應(yīng)力的影響。結(jié)果表明，隔震層樓板可按照弱連接樓板抗震性能目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，采用時程分析法計算其應(yīng)力較為安全。隔震層樓板不宜開洞，如需開洞應(yīng)盡量選擇對稱開洞的方式，避免角部開洞。4．將黏滯阻尼器附設(shè)到三種隔震結(jié)構(gòu)的隔震層，

7、分析阻尼器的阻尼系數(shù)、速度指數(shù)和個數(shù)對隔震效果的影響，以附加阻尼比定義黏滯阻尼器的作用。結(jié)果表明，當(dāng)附加阻尼比為14%-25%，組合隔震結(jié)構(gòu)將取得最佳隔震效果。在黏滯阻尼器參數(shù)最優(yōu)的基礎(chǔ)上，考慮黏滯阻尼器的影響，分析減小隔震層中鉛芯橡膠支座的直徑對結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，將隔震層周邊鉛芯橡膠支座的直徑減小100mm后，結(jié)構(gòu)能夠滿足規(guī)范的各項要求，且具有一定的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：高層基礎(chǔ)隔震；隔震層；隔震效果；參數(shù)分析IAbstractAbstractTheisolatio