減震與隔震讀書筆記(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上上一次筆記，由于總結(jié)過于簡單，好多問題沒有深入研究，所以這次的內(nèi)容主要是對(duì)上次內(nèi)容的部分補(bǔ)充和對(duì)消能減震的設(shè)計(jì)內(nèi)容和規(guī)范要求。一、隔震設(shè)計(jì)1、為什么隔震設(shè)計(jì)采用分部設(shè)計(jì)方法？以下是我的個(gè)人理解：在2001版規(guī)范中將隔震層位置限于基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間，而新規(guī)范隔震層位置于結(jié)構(gòu)下部，因此可將整個(gè)隔震體系分為上部結(jié)構(gòu)（隔震層以上結(jié)構(gòu)）、隔震層、隔震層以下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)四個(gè)部分。然后進(jìn)行分別設(shè)計(jì)。同時(shí)，這樣還有一個(gè)好處，可以將較為熟悉的抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容聯(lián)系起來并在隔震設(shè)計(jì)中應(yīng)用。對(duì)于變形特征為剪切變形的結(jié)構(gòu)可采用以下計(jì)算簡圖。2、對(duì)于水平減震系數(shù)的概念為什么要修改？在老規(guī)范中，水平減

2、震系數(shù)的概念，可用下式來描述： 其中 水平向減震系數(shù)。設(shè)防烈度下，相應(yīng)于結(jié)構(gòu)隔震與非隔震時(shí)各層層間剪力比的最大值。設(shè)防烈度下，結(jié)構(gòu)隔震時(shí)第i層層間剪力與非隔震時(shí)第i層層間剪力比的最大值。設(shè)防烈度下，結(jié)構(gòu)隔震時(shí)第i層層間剪力。設(shè)防烈度下，結(jié)構(gòu)非隔震時(shí)第i層層間剪力。給出以下層間剪力最大比值和水平向減震系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如下表：層間剪力最大比值0.530.350.260.18水平向減震系數(shù)0.750.500.380.25而在新規(guī)范中提出的水平減震系數(shù)的概念： 水平向減震系數(shù)；對(duì)于多層建筑，為按彈性計(jì)算所得的隔震與非隔震各層層間剪力的最大比值。對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)計(jì)算隔震與非隔震各層傾覆力矩的最大比值

3、，并與層間剪力的最大比值相比較，取二者的較大值。根據(jù)相比之下，新規(guī)范是等于考慮將上部結(jié)構(gòu)的地震作用再降低了1.42倍（差不多相當(dāng)于半個(gè)基本烈度，如果老規(guī)范是降低一度，那么加起來新規(guī)范就是降了1.5度了，為什么要降低這么多呢？不解?。Ｓ捎跊]有找到相關(guān)資料，我個(gè)人覺得，應(yīng)該是由于近10幾年來的實(shí)際隔震工程經(jīng)驗(yàn)觀察得到，隔震層的上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)比原先老規(guī)范定義的要小，所以可以再降低半度！3、隔震結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施如何確定？新規(guī)范在這方面的修改是按水平向減震系數(shù)0.40（設(shè)置阻尼器時(shí)為0.38）作為降低隔震層上部結(jié)構(gòu)抗震措施的分界，并明確降低的要求不得超過一度，對(duì)于不同烈度如下表：對(duì)于抵抗豎向地震

4、作用相關(guān)的抗震構(gòu)造措施不應(yīng)降低。4、隔震層設(shè)計(jì)（1）刪去2001規(guī)范中關(guān)于墻體下隔震支座最大間距為2m的規(guī)定，這樣使大直徑隔震支座布置更為合理。（2）隔震支座豎向承載力驗(yàn)算。由于橡膠隔震支座制作工藝不斷成熟，隔震支座的直徑也不斷加大，而小直徑的支座穩(wěn)定性較差，建議隔震結(jié)構(gòu)支座選用大直徑的。（3）新規(guī)范中規(guī)定，對(duì)于300mm直徑的支座，設(shè)計(jì)承載力由12MPa降為10MPa。而對(duì)于最大拉應(yīng)力控制，明確提出拉應(yīng)力不應(yīng)大于1MPa（相比2001規(guī)范的“不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力”，要求有所降低，為什么？），主要有以下四個(gè)因素：橡膠受拉后出現(xiàn)內(nèi)部損傷，降低了支座的彈性性能；隔震層中支座出現(xiàn)拉應(yīng)力，意味著上部結(jié)構(gòu)有傾

5、覆的危險(xiǎn)；橡膠隔震支座在拉伸應(yīng)力下滯回特性的實(shí)物實(shí)驗(yàn)尚不充分；廣州大學(xué)工程抗震研究中心所作的橡膠墊的抗拉試驗(yàn)中，其極限抗拉強(qiáng)度為2.02.5MPa;美國UBC規(guī)范采用的容許抗拉強(qiáng)度為1.5MPa。5、隔震層以下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在新規(guī)范中，增加了首層頂及大底盤上部的塔樓采用隔震設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)下部結(jié)構(gòu)的要求，具體如下：隔震層支座、支柱及相連構(gòu)件，應(yīng)采用隔震結(jié)構(gòu)罕遇地震下隔震支座底部的豎向力、水平力和力矩進(jìn)行承載力驗(yàn)算。隔震層以下的結(jié)構(gòu)（包括地下室和隔震塔樓下的底盤）中直接支承震層以上結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件，應(yīng)滿足嵌固的剛度比和隔震后設(shè)防地震的抗震承載力要求，并按罕遇地震下進(jìn)行抗剪承載力驗(yàn)算。隔震層以下地面以上的結(jié)構(gòu)在

6、罕遇地震下的層間位移角限值，較非隔震結(jié)構(gòu)提高了一倍。不同下部結(jié)構(gòu)類型所對(duì)應(yīng)的層間彈塑性位移角限值如下表的要求。二、消能減震設(shè)計(jì)1、消能減震設(shè)計(jì)的思想原理是什么?(菜鳥級(jí)的問題)簡單一點(diǎn)來說，就是輸入到建筑物中的地震能量一部分被阻尼器所消耗，其余部部分則轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)的動(dòng)能和變形能。通過這樣的方式來達(dá)到降低結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。（類似于能量守恒定律）2、設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟建筑結(jié)構(gòu)的消能減震設(shè)計(jì)內(nèi)容包括阻尼器類型（例如？消能器及斜撐、墻體、梁等支承構(gòu)件，在新規(guī)范中所涉及到的阻尼器均是被動(dòng)阻尼器）、阻尼器安裝位置（設(shè)置原則？沿兩個(gè)主軸方面分別設(shè)置，消能部件宜設(shè)在變形較大的位置）、安裝數(shù)量、阻尼器最大阻尼力、阻

7、尼器的其他特征參數(shù)、建筑物的抗震設(shè)計(jì)等。消能減震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟：確定消能器的布設(shè)位置、數(shù)量和參數(shù)（包括連接構(gòu)件的剛度要求、極限剪切變形、極限位移要求等）初值；計(jì)算得到消能減震結(jié)構(gòu)的周期和總阻尼比采用底部剪力法或振型分解反應(yīng)譜方法計(jì)算消能減震結(jié)構(gòu)的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和層間剪力（主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性階段，那進(jìn)入彈塑性階段呢？）；按照剛度進(jìn)行層間剪力在結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件與消能部件之間的分配，對(duì)位移相關(guān)型和非線性速度相關(guān)型消能器，其剛度按照等價(jià)線性化方法取消能部件的有效剛度；對(duì)速度線性消能器，其剛度取消能部件的剛度；進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與驗(yàn)算，若滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)要求時(shí)，設(shè)計(jì)完成；否則，修改消能器的布設(shè)位置、數(shù)量

8、和參數(shù)值，重新從第步開始設(shè)計(jì)。3、消能減震技術(shù)的適用范圍消能減震技術(shù)不受結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、結(jié)構(gòu)高度等限制，可適用于新建和抗震加固建筑中。但由于消能減震的減震原理的要求（消能減震部件要發(fā)揮耗能作用就需要一定的變形），因此，消能減震結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量應(yīng)用于延性結(jié)構(gòu)。4、設(shè)防目標(biāo)同抗震結(jié)構(gòu)一樣，不僅可以按相關(guān)專門標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，也可以引用抗震性能目標(biāo)的要求。對(duì)于層間彈塑性位移角限值的規(guī)定，新規(guī)范規(guī)定：應(yīng)該符合預(yù)期變形控制要求，宜比非消能減震結(jié)構(gòu)適當(dāng)減小。相比2001規(guī)范，不再具體規(guī)定層間彈塑性角限值的控制數(shù)值（2001規(guī)范是，為什么？不理解！）。5、建筑結(jié)構(gòu)消能減震設(shè)計(jì)計(jì)算方法（1）彈性階段：此階段可是簡

9、化處理，直接應(yīng)運(yùn)性彈性階段的疊加原理即可。主要計(jì)算工作是剛度問題，此階段的總剛度為結(jié)構(gòu)剛度和消能部件的有效剛度（怎么計(jì)算？規(guī)范中已給出）之和。總阻尼類似于剛度。應(yīng)注意的是，對(duì)于不的阻尼器，在多遇地震和罕遇地震作用下附加阻尼是不同的，要分別計(jì)算。（2）彈塑性階段：應(yīng)根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的體系特征，采用靜力非線性分析法或非線性時(shí)程分析法。在非線性分析中，恢復(fù)力模型應(yīng)包括主體結(jié)構(gòu)恢復(fù)力模型和消能部件恢復(fù)力模型。（又有一句不解！為什么消能減震結(jié)構(gòu)的彈塑性變形不能采用結(jié)構(gòu)彈塑性變形簡化估算方法計(jì)算？）6、消能部件結(jié)構(gòu)附加剛度和附加阻尼的計(jì)算方法（1）附加剛度：線性黏滯阻尼器不提供結(jié)構(gòu)附加剛度，黏彈性阻尼器給結(jié)構(gòu)附加剛度與其自身剛度和連接構(gòu)件剛度有關(guān)，若連接構(gòu)件的剛度較大，則黏彈性阻尼器給結(jié)構(gòu)附加剛度取自身剛度。（2）附加阻尼（有兩種計(jì)算方法，規(guī)范給出的是耗能與應(yīng)變能比方法）強(qiáng)行解耦法適用條件：當(dāng)消能部件在結(jié)構(gòu)上分布比較均勻，且附加阻尼比小于20%時(shí)，可按此法計(jì)算求得頻率分量和振型分量：分別是利用主體結(jié)構(gòu)阻尼矩陣的正交性，可得通常情況下附加阻尼矩陣不能滿足正交性條件，但是可以作近似處理，得：則廣義坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)方程為：等效單自由度運(yùn)動(dòng)方程可解得第i振型下的主體結(jié)構(gòu)阻尼和附加阻尼，如下：耗能與應(yīng)變能比法