基础隔震在房屋纠倾加固中的应用研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yinmeng6112501
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在建筑中设置柔性隔震层,地震能量在向上传递的过程中,大部分将会被柔性隔震层所吸收,从而降低上部结构的地震作用。这种基础隔震技术策略立足于“隔”,采用“拒敌于门外”的战术来对地震进行防御,以柔克刚,增强了结构的安全性。实际工程中,不少建筑物由于地基不均匀下沉而发生倾斜,框架结构常采用断柱顶升的方法来对已有建筑物进行纠倾加固。在纠倾加固的过程中,如果将隔震技术应用其中,既可达到纠倾效果,还可以起到隔离地震的作用。本文以某框架办公楼发生不均匀沉降需要进行纠倾加固为背景。首先阐述了基础隔震体系的概念及其原理,介绍隔震结构在国内外的研究现状,并对叠层橡胶支座的特性以及力学模型进行了详细描述。应用有限元分析软件MIDAS/GEN建立传统抗震三维模型和基础隔震三维模型,并进行数值计算分析,对比他们在地震作用下的响应。然后分别对两模型输入三条地震波,进行多遇地震下的弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析。分析结果表明,隔震支座有效延长了结构的自振周期,使结构的自振周期远离了场地卓越周期,有效的避开了地震的高频地带,很大程度上减少了传递到上部结构的水平地震作用,结构的安全性有所提高。无论是在多遇地震还是罕遇地震作用下,隔震结构的层间剪力均远远小于传统抗震结构,罕遇地震下隔震结构的层间剪力仅为传统抗震结构的14%~22%,减震效果明显;隔震层以上,隔震结构的层间位移明显小于传统抗震结构;隔震结构隔震层以上的加速度值基本保持不变,说明隔震层以上各楼层在地震波作用下保持平动。最后对隔震加固的施工工艺进行了详细叙述,提出了包钢托梁托换的方法,为既有建筑隔震加固的实施提供经验与参考。
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