文档介绍：某多层框架结构隔震分析
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摘 要:本文以云南某养老院为例,采用基础隔震措施,对上部结构进行隔震控制分析。利用盈建科(YJK)建模的快捷方便性,结构模型在Y效果为依据,提出2010版《抗规》中的隔震指导方法是有效合理的。近些年,我国也在大力推广隔震建筑,本文结合工程实例,对云南某养老院进行隔震分析。
1 隔震设计流程
(1)初步确定隔震设防目标,通常采取设防烈度降低一度,以隔震层为分界,分为下部结构,上部结构,隔震层三部分。
(2)模型转换,将YJK模型或者PKPM模型转换成ETABS模型,并进行模型对比,对比其质量,周期,以及楼层剪力,以检验模型的合理可行性。
(3)建立ETABS隔震模型,在重力荷载代表值下,通过有铅芯以及无铅芯橡胶隔震支座的合理搭配布置,得到设防地震下的隔震模型。
(4)计算水平减震系数,选取7条地震波,分别对中震非隔震模型以及中震隔震模型进行弹性时程分析和FNA时程分析。计算楼层隔震前后的剪力与倾覆弯矩比值,最后取隔震层以上二者的最大比值为减震系数。
(5)通过水平减震系数,判断是否满足设防目标。
(6)隔震支座验算,验算隔震支座的拉,压应力,以及位移指标是否满足规范要求,并利用得到的支座反力进行支墩配筋。
2 工程概况
本工程为多层框架结构养老院,总共7层,其中,地上六层,地下一层地下室(隔震层),,,建筑高度:。
,地震分组为第三组,设防类别为重点设防类(乙类),建筑场地类别:III类,,抗震不利地段。其结构有限元模型如图1所示。
3 支座布置
采取基础隔震方法,将地下室作为隔震层,考虑到近场放大效应,从经济性,合理性,可行性3方面考虑,经反复试算,采用铅芯橡胶支座LRB1000,LRB900和天然橡胶支座LNR900共3种类型支座,其支座布置图如图2所示。其中,在布置主要遵循以下原则:
(1)《抗规》规定,在重力荷载代表值下的隔震垫子压应力值宜均匀,且不应超过乙类建筑的限值12Mpa。
(2)罕遇状态下,隔震垫子不宜出现受拉状态,不可避免时,应验算其拉应力,,从而控制隔震支座不会因受拉而破坏。
(3)在罕遇状态下,隔震支座的水平位移不宜过大而超过限值,限值取min(,3Tr),D:最小隔震垫子,Tr:橡胶层总厚度)。
4 隔震分析
隔震前后结构自振周期对比
对比隔震前后建筑结构周期,通过表1可以发现,隔震支座显著放大整体结构周期而变成柔性体系,其中,,,,,从而抑制上部结构动力响应,隔绝部分地震能量。
多遇地震下隔震分析
选取2组人工波以及5组实际地震记录,通过ETABS软件,对非隔震结构进行线性模态时程分析,并对比基底剪力。其中,规范设计反应谱曲线和7条时程波反应谱及其平均值的对比见图3。
设防地震作用下隔震分析
设防地