橡胶垫隔振结构弹性动力分析1前言利用隔震装置较大的水平变形和能耗,隔震结构可以大大降低地震对结构的影响,使结构抗震从传统中消除“硬抗”变成“软耗”。铅芯叠层钢板橡胶垫广泛应用于各种隔震装置中,其特点是轴向抗压刚度高,水平抗侧移刚度小。应用有限元分析软件分析了我国第//一栋隔震房屋。该程序采用杆系层模型,可同时输入多的维地震波进行计算。在有限元分析软件中,橡胶垫采用改进的弹性塑性恢复模型,可考虑双向力和位移的耦合,被视为特殊柱单元。该程序还可以考虑上部结构和下部隔震层阻尼的不同影响。2工程概况该房屋为8层钢筋混凝土框架结构的商住楼,房屋平面见图1,两种橡胶垫的位置见图中编号Ⅰ.Ⅱ。场地土为Ⅲ场地特征周期为0.51s,汕头市为地震区,设防烈度为8度,场地比较大加速度为220度gal。为了更直观地解释橡胶支架的隔震效果,虚拟隔震结构是直接在抗震结构底部增加橡胶支架,而不改变结构的构件尺寸和钢筋,使隔震结构与抗震结构更具可比性。首先比较地震作用下的抗震结构和直接橡胶垫的隔震结构的反应时间,然后在地震作用下给出实际隔震结构的反应。3抗震房与直接加橡胶垫隔震房的地震反应对比在抗震房屋底部直接加橡胶垫后,同时增加了隔震层梁板系统,梁截面取300×700。3.1结构动力特性对比用有限元分析软件计算弹性阶段得到弹性阶段抗震房屋和隔震房屋的周期和振型。周期计算结果见表3。与抗震结构相比,每个周期都有明显的增长,远离场地的特征周期,可以避开地震的主要频段,减少结构的地震反应。3.2结构地震反应对比以EIcentro以波为例,分析了直接加橡胶垫的抗震房和隔震房的地震反应时间。波的卓//越周期和波的卓//越周期。Ⅲ类似场地的特征周期相似,适用于Ⅲ类场地结构地震反应计算。与实际EIcentro波记录相同,结构输入双向水平地震波。根据比较不利的原则,在结构的薄弱方向,即y方向输入加速峰值为350.0gal的EicentrN-S波,x方向输入加速度峰值按比例放大为210.1gal的EicentrE-W波。时程计算时间为10s。
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