隔震設(shè)計(jì)實(shí)例-呂園園

1、隔震實(shí)例隔震實(shí)例泉州八中科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓泉州八中科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓呂園園呂園園14121059碩碩1405班班一、震動(dòng)控制一、震動(dòng)控制v 主動(dòng)控制主動(dòng)控制v 被動(dòng)控制被動(dòng)控制v 混合控制混合控制v 智能控制智能控制振動(dòng)控制分類圖振動(dòng)控制分類圖二、工程實(shí)例二、工程實(shí)例v泉州八中科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓泉州八中科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓泉州八中科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓簡介泉州八中科學(xué)實(shí)驗(yàn)樓簡介v建設(shè)規(guī)模3340M2，6層，高21.3M,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。v場地為中軟土，場地類別為類，屬于對抗震不利地段，地震設(shè)防烈度為7度，地震動(dòng)峰值加速度為0.15g,設(shè)計(jì)地震分組是第二組，特征周期為0.40s。選用支座和計(jì)算軟件選用支座和計(jì)算軟件v支座

2、：疊層橡膠支座和鉛芯橡膠支座（雙線型）v軟件：美國CSI 公司開發(fā)的ETABS 非線性版有限元軟件和中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的PKPM/SATWE建模過程建模過程Ritz向量法vWHY:建筑筑結(jié)構(gòu)的陣型和周期求解普遍采用子空間迭代法、Lanczos法、WYD-Ritz法等精確特征向量（陣型）方法求解。但是對于某些整體振動(dòng)性較差工程，如一些多塔結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)特別是需要進(jìn)行豎向地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu)，精確特征值方法會(huì)得到大量的局部振動(dòng)陣型。采用規(guī)范推薦的陣型數(shù)目如：915個(gè)，多塔塔樓數(shù)的9倍，計(jì)算的地震作用遠(yuǎn)小于實(shí)際值（全部陣型結(jié)果）。如果要達(dá)到“各振型參與質(zhì)量之和不小于總質(zhì)量的90”的要求，甚至需要計(jì)

3、算數(shù)百個(gè)振型，此時(shí)軟件計(jì)算量和計(jì)算時(shí)間會(huì)大大增加，甚至超過軟件的計(jì)算能力。v個(gè)人觀點(diǎn)：整體性 豎向地震作用HOW：ritz向量法，又稱為LDR法。這種方法考慮了動(dòng)力荷載的空間分布。它把動(dòng)力方程右側(cè)的外荷載改寫為一個(gè)空間靜力荷載向量乘以一個(gè)時(shí)程函數(shù)，又將這個(gè)時(shí)程函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換，成為基本的三角函數(shù)的線性組合，以此簡化動(dòng)力方程的求解。METHOD：YJK、ETABS、Midas Gen等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件都提供了Ritz向量法作為專門解決精確特征向量方法不能完成的工程的地震作用分析。GOOD：不截?cái)喔唠A陣型，對于某些高階陣型敏感的結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。 隔震支座平面圖隔震支座平面圖v基本周期：v0.97s

4、2.5s輸入地震動(dòng)選擇的重要性輸入地震動(dòng)選擇的重要性v選擇合理的輸入地震動(dòng)是得到較為可靠分析結(jié)果的前提, 輸入地震動(dòng)不同, 計(jì)算所得地震反應(yīng)可能相差數(shù)倍甚至幾十倍之多v本工程利用ETABS 軟件，時(shí)程分析采用雙向輸入，重點(diǎn)分析了非隔震結(jié)構(gòu)和隔震結(jié)構(gòu)在7 度多遇地震下地震剪力、層間位移角的響應(yīng)。分析結(jié)果分析結(jié)果v對比隔震與非隔震結(jié)構(gòu)在多遇和罕遇地震作用下的響應(yīng)結(jié)果，X 向地震剪力最大為非隔震結(jié)構(gòu)的0.30 倍，Y 向地震剪力最大為非隔震結(jié)構(gòu)的0.36 倍v隔震結(jié)構(gòu)在7 度罕遇地震作用下樓層層間位移角X 向最大為1/401，Y 向?yàn)?/361，均滿足規(guī)范要求；隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移

5、為194mm，滿足疊層橡膠支座隔震技術(shù)規(guī)程4.3.5的規(guī)定。三、其他的一些動(dòng)力響應(yīng)求解方法v無論是Duhamel積分還是Fourier變換都不適用于非線性反應(yīng)分析，但實(shí)際結(jié)構(gòu)往往會(huì)出現(xiàn)非彈性變形，因此這兩種方法就不適用了。v逐步法：將荷載和反應(yīng)歷程分為一系列時(shí)間間隔（步），在每步期間均以此步開始時(shí)存在的初始條件和該步期間的荷載歷程來計(jì)算反應(yīng)貢獻(xiàn)。區(qū)別逐步法分段解析法數(shù)值積分法二階中心差分法四、振動(dòng)控制的另一各方面v由于軌道不平順引起的過往車輛的振動(dòng)，這種振動(dòng)對周圍環(huán)境的影響；v由于施工或者通車引起附近建筑或者儀器的振動(dòng)；v由于工廠的機(jī)械工作引起的附近建筑物的振動(dòng)，等等。簡諧荷載下的模型兩個(gè)實(shí)例

6、 1、北京地鐵4號線途徑北京大學(xué)東部區(qū)域的理科實(shí)驗(yàn)區(qū)域，該區(qū)域有大量精密貴重儀器，地鐵運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動(dòng)，會(huì)對精密儀器設(shè)備的正常工作產(chǎn)生一定的影響。（浮置板）2、貨運(yùn)列車過橋，由于線路不平順引起震動(dòng)對周圍環(huán)境的影響。（彈性軌枕）謝謝！v需要向結(jié)構(gòu)輸入能量v難點(diǎn)：如何處理在地震作用下主動(dòng)控制裝置的震動(dòng)主動(dòng)控制主動(dòng)控制主動(dòng)控制傳感器控制器作動(dòng)器 被動(dòng)控制被動(dòng)控制被動(dòng)控制被動(dòng)控制隔振隔振耗能減振耗能減振吸能減振吸能減振基礎(chǔ)隔振基礎(chǔ)隔振層間隔振層間隔振混合控制混合控制v混合控制是一種由主動(dòng)控制與被動(dòng)控制混合而成的控制系統(tǒng)，并可以同時(shí)具有智能控制與被動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)，它既利用被動(dòng)控制大量耗散振動(dòng)能量，又利用主動(dòng)控制保證控制效果，因此具有良好的應(yīng)用價(jià)值v前景：由于混合控制隔振系統(tǒng)的主動(dòng)作動(dòng)器需要的能量小、適應(yīng)性強(qiáng)、控制效果好等原因，因而被認(rèn)為是有發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮粽裣到y(tǒng)智能控制智能控制v智能控制是采用了智能化的控制理論或智能化材料的控制系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)受激勵(lì)振動(dòng)過程中，主動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的參數(shù)，達(dá)到改變結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性從而迅速減少結(jié)構(gòu)的振動(dòng)反應(yīng)設(shè)計(jì)特征周期設(shè)計(jì)特征周期隔震支座原理隔震支座原理v一般地震的卓越周期和傳統(tǒng)建筑的自振周期非常接近，因此會(huì)產(chǎn)生較大的地震響應(yīng)。隔震系統(tǒng)因水平剛度較小，可延長上部結(jié)構(gòu)周期至2-3s 以上，減小加速度響應(yīng)，但是延