隔震技术的应用及其经济性分析

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建筑结构采用传统的抗震方法的抗震性能相对较差,那么在实际工程中怎么样去保证建筑物在地震来临时,既能保证结构的安全使用,又能达到最好的经济效益呢?这成为设计人员进行抗震设计的关键所在。  本文首先介绍了工程结构抗震技术的发展、隔震技术的概况和基本原理、隔震支座的分类和构造。然后以一栋6层框架结构为例从理论上分析了隔震技术的工作原理,建立了隔震结构的力学模型,推导出了其结构运动方程并对方程进行求解。采用大型有限元分析软件SAP2000分别对其建立传统抗震结构、普通叠层橡胶支座隔震结构、铅芯橡胶支座隔震结构和高阻尼橡胶支座隔震结构模型。通过在罕遇地震作用下对结构进行动力时程分析,得出4种结构的楼层加速度、楼层速度和层间位移反应,并进行对比分析,得出高阻尼橡胶支座结构减少的层间位移最大,为25.1%;铅芯橡胶支座结构楼层速度减少的最大,为16.4%;楼层相对加速度比抗震结构减少了43.8%-49.7%。然后从直接建设费用和震后减少损失的费用两个方面,通过图像、列表等方法对不同隔震支座的隔震结构与抗震结构进行了经济性对比分析,得出铅芯橡胶支座结构减少的费用最多。最后对隔震结构混凝土工程采用因素替换法进行了偏差分析,对模板工程采用差额计算法进行了偏差分析。  分析结果表明:该框架结构采用铅芯橡胶隔震支座时楼层加速度、楼层速度、层间位移减小的相对较多,隔震设计效果相对明显,具有更好的隔震性能;通过经济性对比分析也表明采用铅芯橡胶支座结构具有较好的社会效益和经济效益。
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