相鄰結(jié)構(gòu)整體隔震加固后抗震性能分析與設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、采用隔震技術(shù)對(duì)建筑物進(jìn)行加固改造，可以延長(zhǎng)建筑物的自振周期，降低建筑物的地震反應(yīng)。但是，隔震加固后的相鄰結(jié)構(gòu)在地震作用下位移差會(huì)增大，既有相鄰建筑的抗震縫寬度將無(wú)法保證結(jié)構(gòu)間的自由運(yùn)動(dòng)，碰撞引起的結(jié)構(gòu)損傷將嚴(yán)重影響隔震加固的效果。隔震加固施工過(guò)程中，將相鄰結(jié)構(gòu)的隔震層頂板整體澆筑，可以促進(jìn)相鄰結(jié)構(gòu)同相振動(dòng)，減少上部結(jié)構(gòu)易撞層處的位移差，有效防止上部結(jié)構(gòu)之間的碰撞。相對(duì)于利用整體平移技術(shù)加大抗震縫距離，相鄰結(jié)構(gòu)大底板隔震加固能夠方便高效地

2、減少上部結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移差，從而獲得較好的性價(jià)比。隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的增加，上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量偏心距的增大使得結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制更加困難。另一方面，大底板多塔樓隔震結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)使得底板連接處將處于雙向受力狀態(tài)，底板易產(chǎn)生較大附加內(nèi)力，從而導(dǎo)致底板發(fā)生局部破壞。因此，需要給出相鄰結(jié)構(gòu)大底板隔震加固設(shè)計(jì)方法，并對(duì)其抗震性能加以分析研究。
　　本文主要研究相鄰框架結(jié)構(gòu)大底板整體隔震加固后的抗震性能與設(shè)計(jì)方法，以添加天然橡膠支座和鉛芯橡膠支座的基礎(chǔ)

3、隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為核心，從基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的隔震層設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)位移差、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)響應(yīng)以及隔震層底板復(fù)雜應(yīng)力分析四個(gè)方面進(jìn)行了一系列的相關(guān)研究。主要研究成果如下:
　　(1)總結(jié)國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)隔震加固方案的研究概況，對(duì)比了隔震加固相對(duì)于傳統(tǒng)的抗震加固方式的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，也總結(jié)了在地震作用下，相鄰建筑物位移差幅值的研究現(xiàn)狀和減小位移差的措施。依據(jù)不同的分析目標(biāo)，給出了隔震結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜四種不同簡(jiǎn)化程度的有限元分析模型，便于高效地參數(shù)化分析大底板整

4、體隔震結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)動(dòng)力指標(biāo)。
　　(2)將相鄰多層框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成單自由度體系，研究上部結(jié)構(gòu)的周期比和不同場(chǎng)地土類型地震波對(duì)整體隔震結(jié)構(gòu)、相鄰抗震結(jié)構(gòu)和分離隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下上部結(jié)構(gòu)位移差的影響。結(jié)果表明，相鄰結(jié)構(gòu)經(jīng)大底板整體隔震加固后，上部結(jié)構(gòu)位移差大致為其他兩種體系的10％～20％，能夠有效避免結(jié)構(gòu)間的碰撞。針對(duì)大底板整體隔震加固結(jié)構(gòu)，分析隔震層剛度和阻尼對(duì)上部結(jié)構(gòu)位移差的影響。基于隨機(jī)振動(dòng)理論和振型分解法，給出了計(jì)算上部結(jié)構(gòu)位

5、移差幅值的理論公式。
　　(3)針對(duì)上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的差異以及不規(guī)則平面帶來(lái)的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和底板復(fù)雜應(yīng)力問(wèn)題，利用“串聯(lián)剛片”模型分析上部結(jié)構(gòu)以及隔震層動(dòng)力特性對(duì)整體隔震結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，整體隔震結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)大致為其他兩種體系的50％～60％，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)性能。探究隔震層大底板連接處在雙向地震作用下應(yīng)力大小影響因素及其分布規(guī)律，給出相鄰結(jié)構(gòu)大底板整體隔震加固方案的隔震層設(shè)計(jì)方法。
　　(4)基于某實(shí)際工程，