文档介绍：基础滑移隔震房屋结构设计的工程应用分析
基础滑移隔震房屋结构设计的工程应用分析
【摘要】地震是一种严重的自然灾害,从古至今,我国一直在研究建筑物的抗震。通过实践研究表明,基底滑移隔震是非常有效的一种方法,本文简要分析了在房屋结构设计中如何应用基础滑移隔震,希望可以提供一些有价值的参考意见。
【关键词】隔震房屋;结构设计;工程应用
基底滑移隔震指的是通过对隔震装置大小进行控制,来对基础传给建筑物底部的摩擦力以及输入建筑物的能力进行限制,然后将已输入结构的能量反馈给隔震缝处,这样上部结构的地震反应就可以得到大大的减少。这种方法有着十分简单的结构,不需要花费过多的资金,并且有着十分显著的抗震效果,因此得到了大家的认可,发展速度也越来越快。我国的滑移隔震研究从八十年代起就开始出现,目前,滑移隔震房屋已经在几个较大城市出现。
1、隔震滑移体系的构成、限位以及耗能元件的弹塑性分析
隔震滑移体系的构成:本文所讲的隔震装置主要包括两个组成元件,分别是滑移支撑和限位耗能。滑移支撑元件又可以继续细分,分为上刚性板、下刚性板,中间则是采用低摩擦系数材料聚四氟乙烯不锈钢板组成。隔震体系限位耗能元件是一个U形环,它是用普通A3钢板冷弯而制成的。在建筑物底部与基础之间水平的放置它,分开基础和上部结构。如果结构有着较小的水平位移,那么它能够保持足够的初始刚度;如果有着较大的水平位移,那么它的状态就发生了改变,进入到了非弹性状态,对地震能量进行消耗,这样作用在建筑物上的地震作用和建筑物反应就可以得到大大的减少。
限位、耗能元件的弹塑性分析:依据地震的不同作用方向,可以将限位消能元件U形环带片分为两种情况,如果地震作用方向等同于U型环带片中轴方向,那么U型环受拉弯剪联合作用,其中主要作用是完全变形。如果地震作用方向不同于U型环纵轴方向,那么结构受弯剪扭联合作用。我们通过相关的资料可以得知,如果地震作用方向等同于U形环方向,那么上部结构就会受到U形环的作用。本文以U型带片为例分析了U形环带片的弹塑性。
首先将U型环带片看成是理想弹塑型材料,将外伸长度设置为L,环带宽设置为b,厚度设置为t,当固定端A产生了水平方向位移,其中,U形环的弹性模量和截面惯性矩分别用E和I来表示,那么在U形环的极限状态下,可以得到最大位移。我们通过研究发现,带片的曲率半径R和壁厚在很大程度上影响到U型带片所吸收的能量,板的宽度与带片的耗能能力呈正比的关系,这样就从理论上指导着隔震房屋设计控制其位移量。
2、滑移隔震房屋的试验研究
足尺试验概况:我们将剪切型结构定为足尺隔震砖混房屋结构,将结构房屋开间尺寸设置为5米,没有将构造柱设置在房屋结构的四角处,楼板采用的是预制钢筋混凝土板,板的厚度为110毫米,每一层楼板下沿墙体四周设置高为250毫米,宽为200毫米;为了满足隔震器件、限位器件的安装需求,我们将上圈梁板和下圈梁板分别设置在足尺结构砖房的底部,并且为了安装隔震器件和限位器件,我们还将预埋件设置在上圈梁板和下圈梁板的对应位置。
实验原理及仪器安装:足尺隔震砖房伪静力试验原理由作动器依据相关的比例,也就是采用K形分布来促使水平荷载沿房屋竖向比例保持为1::::::,电荷放大器将反应信