隔震技术是一种被动控制技术,当隔震层位于柱底和基础之间时称为基础隔震,而当隔震层位于一层与顶层之间时称为层间隔震。其中基础隔震技术隔震效果显著,在国外已得到广泛应用。基础隔震技术之所以能够有效减小上部结构的地震反应,是因为设置在首层柱底和基础的连接处的隔震装置可以发生较大的变形来消耗大部分地震能量。隔震结构良好的抗震性能和合理的经济性已经引起了国内结构工作者的高度重视,并面临着一个飞速发展的阶段。目前四川省已有超过100栋建筑采用了叠层橡胶隔震技术,凯德风尚是当时最大的隔震建筑群。目前,我国已建造2000余栋基础隔震体系建筑,其中昆明新机场是目前世界上最大的单体隔震建筑,在应用面积上于2008年首次超过了日本。本文从一个结构工作者的角度出发,首先介绍了隔震技术的国内外研究现状、隔震原理、隔震技术分类、隔震支座特性以及隔震技术的优越性和适用范围。然后从单质点和多质点隔震体系两种模型分析了隔震技术基本理论,对动力分析的一般求解方法作简要分析,对其整体动力平衡方程进行了推导和求解。最后利用SAP 2000软件分别建立某六层框架的隔震模型和非隔震模型,进行模态分析、设防地震烈度和罕遇地震烈度的动力时程分析。本文选用了两条实际强震和一条人工合成波进行时程分析。通过对比分析两个模型的顶点加速度等地震响应、振型图、周期、层间剪力、层间位移等地震响应,得到了隔震结构的减震规律。论文的取得的主要结论如下:(1)从隔震前后结构的周期对比可以看出,与传统抗震结构的自振周期相比,采用铅芯橡胶支座的基础隔震结构在地震作用下结构的自振周期得到了明显延长。隔震结构的自振周期得到延长使得结构的振周期远离了场地卓越周期,避开了地震波的高能频带,极大地减少了传递到上部结构的水平地震作用,大大提高了建筑结构的安全性。(2)从传统抗震结构和隔震结构的前三阶振型图来看,在地震作用下两种结构的第一、二振型都是平动,传统结构的层间位移比隔震结构大很多;第三振型两种结构均表现为扭转,不同的是传统抗震结构扭转变形大,而隔震结构的扭转变形小,主要发生在隔震层,隔震层发生了较大的变形消耗了大部分地震能量,切断了向上传递的地震作用,减震效果十分明显。(3)虽然抗震结构和隔震结构剪力差值很大,但是两种结构体系都表现出同一趋势:楼层越高剪力越小,减小率越大。隔震结构层间剪力约为抗震结构层间剪力的12%~35%。可见铅芯橡胶支座的隔震效果明显,值得推广,特别是在一些人口密集的地方推广,例如学校、医院、展览馆等。(4)本隔震结构的水平向减震系数为0.40β0.25,而本结构隔震后抗震设防烈度降低一度对应的水平向减震系数的范围为0.40β0.27,可见本隔震结构远远超出了抗震设防烈度降低一度的要求,理论上上部结构可以按照7(0.1g)来设计。(5)隔震结构的顶点加速度峰值约为传统抗震结构的1/2~4/5,而且隔震结构顶点加速度峰值的持续时间约为传统抗震结构顶点加速度峰值持续时间的一半,隔震效果显著,能够达到预期效果。(6)隔震结构的最大位移发生在隔震层,上部结构近似为整体平动。隔震结构的层间位移与传统抗震结构相比很小,且每一层的位移减少幅度不同,首层的层间位移减少率最小,顶层的位移减少率最大。总之,通过对比分析得出隔震建筑能有效减小结构的地震反应,铅芯叠层橡胶隔震支座具有良好的隔震效果。同时,由于隔震技术的专业性,其设计应由专门人员负责,并严格按照设计流程设计。为确保隔震建筑良好的隔震性能,需要制定相应的隔震建筑维护管理计划书,并严格执行。