文档介绍：隔震结构反应分析
摘要:采用Midas Gen有限元软件,对采用隔震支座的结构进行动力时程分析。分析结构响应可知采用隔震支座后,结构的层间位移、层剪力明显减小;随着地震烈度的提高,反应比值迅速下降,充分说明隔震结构在高烈度地震作用下减震效果更明显。
关键词:隔震支座;动力时程;层间位移
引言
传统建筑物基础固结于地面,地震时引起建筑物的响应由底向上逐渐放大,从而引起结构构件的破坏[1]。
基础隔震是指在上部结构的底部和基础顶面之间设置隔震层,使得上部结构的运动与地面运动分开。同时隔震装置也能够隔离地震能量,减小上部结构的地震反应,使得建筑物上部在地震发生的时候,只发生轻微的运动和变形,保证了人员的安全,设备和装饰、装修的完好无损。采用隔震技术,上部结构的地震作用一般可减小3~6倍[2],地震时建筑物上部结构的反应以第一振型为主,类似于刚体平动,基本无反应放大作用,通过隔震层的相对大位移来降低上部结构所受的地震荷载。
基础隔震体系有以下几类:橡胶支座隔震体系,滚珠隔震体系,摩擦摆隔震体系,摩擦滑移隔震体系。
1 工程概况及隔震支座性能试验
工程概况
,,,,,地下1层,地上12层。工程地点设防烈度七度。组合楼面,,。屋面采用单坡形式,坡度为10%,屋面材料采用压型钢板外加膨胀珍珠岩保温以及高分子卷材防水。楼面采用组合楼面系统。基础形式为筏板基础。结构形式为钢框架-支撑结构,主梁和次梁选用焊接工字形截面,截面分别为350×200×14×10、300×150×12×8。框架柱采用方管钢截面,截面为350×350×14。柱网布置见图1。
荷载
计算依据主要为如下国家标准和地方标准:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),《钢结构设计规范》(GB50017-2003),《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),《高层民用钢结构设计规程》(JGJ99-88)。设计软件为Midas Gen。
荷载包括:恒荷载,,,,内墙面(填充墙)。设计软件自动计算结构中的梁柱自重;活荷载信息各楼层均为
,屋面(上人屋面),;风荷载,,地面粗糙度B类;地震荷载,地震设防烈度为7度,,IV类场地,地震分组为第一组。
为选用合适的隔震支座并验证采取隔震减震技术措施的效果,对整个结构进行了有限元计算,计算模型如图2所示。
产品性能试验及选型
隔震支座选择
橡胶隔震支座的选型是根据其竖向压应力和变形能力的要求来确定的,同时还要考虑本工程实际布置位置,保证有足够的安装空间。单根柱底承担的最大竖向荷载为2282kN,经过比较,确定俩个方案,以进行对比分析。方案一为:每根柱底端布置1个GZY300支座,共36个隔震支座。方案二为:每根柱底端布置1个GZY500支座,共36个隔震支座。隔震支座布置见图3。
采用国内某厂家生产的铅