隔振技术在地铁平台上部结构中的应用研究

论文摘要

层间隔震是由基础隔震发展而来的一种新型的减震控制技术,它的采用将显著改善结构的抗震受力性能,本文将这一技术应用于地铁平台上部结构中,对其抗震性能进行了一定的研究。首先,文章简要介绍了隔震结构的基本构成以及橡胶隔震支座的力学性能；然后,采用层间剪切模型,推导了层间隔震结构在水平地震作用下的运动方程,并就其解法做了相关的论述；最后,以一栋建在地铁平台上的八层建筑结构为例,假定该建筑所处场地类别为Ⅱ类,抗震设防烈度8度,运用有限元分析软件SAP2000分别对隔震结构与抗震结构进行了水平地震作用下的时程分析计算,进而对它们的自振周期与振型等特性以及结构的层间位移、楼层加速度以及楼层剪力等地震响应作了相应的对比分析,除此以外,对于地铁平台上部结构采用层间隔震这一技术的经济性也进行了定性的分析。研究结果表明,采用层间隔震技术之后,结构的自振周期明显增加,层间位移、楼层加速度以及楼层剪力等显著减小,大大降低了地震对结构的破坏,更好地保护了上部结构、人员以及财产的安全；同时,采用层间隔震技术的结构相对于传统的抗震结构与基础隔震结构在经济性上也具有一定的优势。由此可见,层间隔震技术是一种有效改善地铁平台上部结构抗震性能、减小地震响应的方法,对于地铁平台上部空间资源的开发利用来说,层间隔震是一项值得采用并且具有一定前景的技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 结构减震控制技术的概述
• 1.2.1 传统抗震技术
• 1.2.2 减震控制技术
• 1.2.3 隔震控制技术
• 1.3 层间隔震控制技术
• 1.3.1 层间隔震结构
• 1.3.2 研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 隔震结构的构成及动力分析方程
• 2.1 隔震结构的基本构成及橡胶支座
• 2.1.1 隔震结构的构成
• 2.1.2 隔震支座的分类
• 2.1.3 叠层橡胶支座的结构及特征
• 2.1.4 叠层橡胶支座理论
• 2.2 铅芯橡胶隔震支座的力学性能及数值模拟
• 2.2.1 铅芯橡胶隔震支座水平特性
• 2.2.2 铅芯橡胶隔震支座恢复力模型
• 2.2.3 铅芯橡胶隔震支座在SAP2000中的数值模拟
• 2.3 层间隔震结构的动力分析模型
• 2.4 层间隔震结构的动力分析方程
• 2.4.1 模型简化及基本假定
• 2.4.2 动力分析方程的建立
• 2.4.3 动力分析方程的求解
• 第3章 地铁平台上部层间隔震结构的模拟分析
• 3.1 模型参数设置
• 3.1.1 几何参数
• 3.1.2 钢筋混凝土材料参数
• 3.1.3 隔震层参数
• 3.1.4 荷载参数
• 3.2 模型建立
• 3.3 地震波选取
• 3.4 结构地震响应的对比分析
• 3.4.1 抗震、隔震结构的周期对比分析
• 3.4.2 抗震、隔震结构的层间位移反应对比分析
• 3.4.3 抗震、隔震结构的加速度反应对比分析
• 3.4.4 抗震、隔震结构的楼层剪力对比分析
• 3.4.5 8度隔震结构与7度抗震结构的对比分析
• 3.5 采用层间隔震技术的经济性分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献