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民用建築抗震論文

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1民用建築隔震結構的設計

民用建築抗震論文

由於建築結構的複雜性,需要制定較爲科學的隔震方案。一般來說,建築結構的扭轉效應非常重要。在考慮隔震裝置的放置位置時要充分考慮到鋼心和質心等相關要素,要嚴格保證二者的重合。爲了減少扭轉作用,需要將阻尼器放置在建築物的周圍,支座的位置較爲靈活,對於標高也沒有特殊的限制。如果遇到上下結構的強度不同的情況,就需要將支座放置在不同的標高位置,這樣纔能有效地增強隔震效果。需要注意的是,在隔震器的周圍要預留一定的移動空間,因此,抗震的構造就具有較大的難度。但是每種隔震結構的型號不同,因此需要做到具體問題具體分析,根據實際情況來設定。

2橡膠隔震支座的性能

對於民用建築的隔震裝置來說,必須具備以下幾種性能,否則其隔震效果就不是很明顯。第一,隔震裝置要承受多方的壓力,不僅是建築結構的上部,同時還有水平的應力以及豎向的負載。在承重這些壓力之後不能發生較大的形變。第二,爲了有效地減少建築結構的自震性,必須要求隔震裝置具有一定的剛度,減少層間剪力。第三,通常情況下建築結構會發生位移現象,安裝隔震裝置要充分考慮到這一點。裝置需要在減少建築結構位移的前提下,降低振動的頻率,進而達到隔震的效果。第四,需要對建築隔震裝置的支座加強重視,要儘量延長其使用壽命,通常情況下是50年左右。同時面對突發狀況,支座也要具有一定的承受力。疊層橡膠支座的水平性能參數主要包括:水平極限變形能力和水平剛度。對於帶有鉛芯的支座還包括:等效粘滯阻尼比和屈服後水平剛度。國內外的大量試驗表明,在保持恆定設計壓應力時,出現水平剪切破壞時剪應變將超過400%,而剪應變小於350%時,疊層橡膠支座不會出現破壞。所以,《規範》規定:疊層橡膠支座在豎向平均壓應力限值下的極限水平變位,應大於其橡膠層總厚度的3倍和有效直徑的0.55倍兩者中的較大值。疊層橡膠支座的水平剛度與支座的形狀和橡膠的硬度有關,橡膠越硬,支座的水平剛度越大;支座越細長,水平剛度越小。設計人員應透過試驗得到的“滯回曲線”確定支座的剛度。普通橡膠支座的滯回曲線所含的面積很小,說明其幾乎不能消耗能量。鉛芯橡膠支座的.滯回曲線可等效爲雙線性模型。滯迴環的豐滿程度反映了屈服後的剛度大小,滯迴環的面積大小反映了等效粘滯阻尼比的大小。

3隔震建築的設計

3.1隔震裝置設計

隔震裝置是由普通疊層橡膠墊和特殊鋼棒構成的阻尼器組成。建築中各柱與基礎間放入了14個疊層橡膠墊,隔震層平面內均勻佈置了96個鋼棒阻尼器。阻尼器是利用特殊鋼棒進入彈塑性階段後的耗能特性產生的阻尼。特殊鋼棒貫穿鋼板,在接觸部位插入內藏滾珠軸承的轉動支座,使其可以在水平方向有較大位移,並在垂直方向上容易滑動。上部的兩塊鋼板與上部結構的底層樓板、下部的兩塊鋼板與基礎分別用螺栓固定。鋼棒的佈置以8根爲一個單位,在對稱位置每邊六處共使用了96根。

3.2防護措施

3.2.1設計用地震波。設計用的地震波,其中人工地震波的做法是,家丁震級爲8級,震中距爲50km,輸入水平各種波相同,彈性分析時,輸入速度爲25cm/s,彈塑性分析時爲50cm/s。

3.2.2隔震裝置。隔震裝置在輸入地震波計算時,分別取大震時固有周期的目標值爲3s,等效粘性阻尼比的目標值爲10%。

3.2.3上部結構的截面計算。採用基於長期應力和一次設計用剪力的地震應力,對上部結構的杆件進行容許應力設計。此時,以一次設計用剪力超過輸入25cm/s的地震反應剪力。輸入波爲50cm/s時,以上部結構基本上不屈服爲目標來進行設計。

3.2.4地震反應分析。隔振裝置採用雙線型恢復力模型:即標準疊合橡膠墊爲彈性,鋼棒爲完全彈塑性,隔震結構整體爲剪切多質點系模型。

4結論

本文主要透過對民用建築抗震施工構造進行介紹,其中主要闡述了橡膠支座隔震結構的特點,以及其穩定的性能,並且對這種技術的應用情況進行簡要介紹,同時提出了一些防護措施。在具體的建築施工的過程中應該得以有效地應用,才能增強建築的抗震性和結構的穩定性。