文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 近断层地震作用下铅芯橡胶隔震结构地震响应评估

近断层地震作用下铅芯橡胶隔震结构地震响应评估

近断层地震作用下铅芯橡胶隔震结构地震响应评估
近断层地震作用下铅芯橡胶隔震结构地震响应评估

水平地震作用计算

上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文 3 抗震设计的基本要求 3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。 3.3.1选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。 3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。 注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。 3.5.2结构体系应符合下列各项要求: 1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。 3.7.1 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。 3.7.4框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。 3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。 3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列要求: 1 砌体结构材料应符合下列规定: 1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于 M5; 2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应 低于Mb7.5。 2混凝土结构的材料应符合下列规定: 1) 混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20; 2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采 用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋 在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3钢结构的钢材应符合下列规定: 1) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85; 2) 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%; 3) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

5平地震作用下框架结构的位移和内力计算

第五章 横向地震作用下框架结构的位移和内力 5.1横向框架自振周期的计算 结构自震周期采用经验公式: 552.08.159.22035.022.0035.022.03 1=?+=?+=B H T s 5.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算. 本办公楼楼的高度不超过40m ,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切变形为主,故可采用底部剪力法计算用。 结构等效总重力荷载为: kN 39485) 8259482825066(85.085.0eq =+?+?==∑i G G 兰州市,抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度0.10g ,多遇地震下 08.0max =α。设计地震分组第一组,二类场地,场地特征周期为0.35s 053 .008 .01)55 .0035( )( 9 .0max 2g 1=??==αηαγT T 结构总水平地震作用标准值: kN 213839485 053.0eq 1Ek =?==G F α 因为:s 53.01=T >s 49.035.04.14.1g =?=T ,所以应考虑顶部附加水平地震作用。又因为:s 35.0g =T ≤0.35s ,故顶部附加地震作用系数为: 1142.007 .055.008.007.008.016=+?=+=T δ 顶部附加水平地震作用为: kN 24221381142.0Ek 66=?==?F F δ 各质点横向水平地震作用按下式计算:

()6Ek 6 1 1δ-= ∑=F H G H G F j j j i i i (=i 1,2, (6) 地震作用下各楼层水平地震层间剪力为: ∑==n i j j i F V (i =1,2, (6) 各质点的横向水平地震作用及楼层地震剪力计算见表12。 表5—1 楼层地震剪力计算表 图5-1水平地震作用分布图 图5-2楼层地震剪力剪力分布图

【结构设计】地震作用与结构周期联系分析

地震作用与结构周期联系分析 从地震影响系数与结构周期的关系及底部剪力法来看,结构周期越长,在结构产生的地震作用就越小;但从振型分解法可只取前面数个振型来计算地震作用及振型是按结构周期从大到小排列来看,似乎给人的感觉又是结构周期越长,在结构产生的地震作用就越大.你如何看待? 重申一下反应谱意义,反应谱是具有不同动力特性的结构对一个地震动过程的动力最大反应的结果,反应谱曲线不反映具体的结构特性,只反映地震动特性(地震动过程不同成分频率含量的相对关系),是地震动特性与结构动力反应的“桥梁”. 由地震加速度反应谱可计算单自由度体系水平地震作用:F=mSa(T),然而实际地震动无法预知,可谓千奇百怪,为了便于设计规范给出了加速度设计反应谱,该谱为地震系数(地震烈度与地面地震动加速度关系)与动力放大系数(结构最大加速度与地面最大加速度之比,正规化的反应谱)的乘积值,在特定的结构阻尼比下,依据场地、震中距将地震动分类,计算动力放大系数取平均后平滑处理即得设计反应谱. 底部剪力法是简化算法,针对地震反应可用第一振型(呈线性倒三角形)表征的结构,即地震影响系数与振型参与系数(其中的水平相对位移可用质点高度代替)假定只有一个,可对应于振型分解反应谱法中的第一振型.当两结构的基本周期不一致时,在“总质量一致”的条件下,周期大者地震影响系

数有减小的趋势(不一定减小,取决于基本周期大小),总水平地震剪力有减少的趋势,而各层处的水平地震作用不一定减小,除非结构满足“层高一致、质量分布一致”的条件.综上,底部剪力法是一种近似计算方法,两结构在总质量一致的条件下,周期大者总地震作用近似有减小的趋势(不一定减小,取决于基本周期范围),严格来讲未必,实际上规范的0.85与层质量、层高有关系. 相对于底部剪力法,振型分解反应谱法计算地震反应精度较高,将多自由度体系解耦为广义单自由度体系,实质上是按结构的振型将地震作用进行分解,求解分解地震作用下单位质量的反应,然后再依据振型规则将反应叠加为结构总反应.每一振型对应于一个振型周期,由于低振型>高振型,前振型周期所对应的地震影响系数(反应谱值)有减小的趋势,但每一振型下的各层的地震作用还与振型参与系数(反映了本振型在单位质量地震作用中所占的分量)、各层对应的振型向量值(取决于结构质量与刚度的分布)并不是所有层均是第一振型下值大)及本层质量有关.结构的总地震反应(注意是所有质点地震反应的代数和)以低阶振型反应为主,高阶振型反应对结构总地震反应的贡献较小,这一点毋庸置疑,振型各层地震作用具有方向性,总地震反应代数相加,低阶振型与0线交点要少于高阶振型,即同一结构下低阶总地震反应要大于高阶,即使反应谱值小,而各层地震作用则不一定,取决于质量与刚度的分布.

隔震结构的基本原理及动力分析

隔震结构的基本原理及动力分析 摘要:本文根据现行的《建筑抗震设计规范》,介绍了隔震结构的基本原理、实用范围和设计与分析方法,并通过一隔震结构的设计实例说明隔着结构的优越性。 关键词:基础隔震;地震响应;时程分析法; 引言 目前,我国和世界各国普遍采用的传统抗震方法是将建筑物设计为“延性结构”,通过适当控制调整结构物的自身刚度和强度,使结构构件(如梁、柱、墙、节点等)在强烈地震时进入非弹性状态后具有较大的延性,从而通过塑性变形消耗地震能量,减轻建筑物的地震反应,使整个结构“裂而不倒”,这就是“延性结构体系”[1~3]。它的设防目标是“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”。实践证明,这种方法对减轻地震灾害起到了积极作用,但是这种传统的结构抗震方法有其明显的不足,随着我国经济的高速发展,对建筑功能要求越来越高,结构的形式越来越多样化、复杂化,很多重要的建筑(电力、通讯中心、核电站、纪念性的建筑、海洋平台等)结构及内部设备的破化将造成巨大的经济损失。对这类建筑的抗震性能提出更高的要求——结构不允许进入塑性工作阶段,因此采用传统抗震方法很难满足此类建筑抗震要求。面对新的社会要求,各国地震工程专家一直寻求新的结构抗震设计途径,以隔震为代表的“结构振动控制技术”便是这种努力的结果[4~6]。 1、隔震结构的基本原理 结构隔震体系是指在建筑物上部结构的底部与基础面之间设置某种隔震装置,使之与固结于地基中的基础地面分离开来的一种结构体系[6]。隔震结构的基本原理可以用图1进一步阐明。图中三条曲线表示不同的阻尼大小,为普通中低层建筑的自振周期,为隔震层建筑的自振周期。 (a)加速度反应谱(b)位移反应谱 图1隔震原理 从图中可以看出,结构自振周期延长,结构的地震加速度反应减小,地震位移反应增大;结构阻尼增大,结构的地震加速度反应和位移反应均减小。隔震系统的水平刚度远远低于上部结构的抗侧刚度,因此,结构的自振周期大大延长,

铅芯隔震橡胶支座设计指南

目录 1. 桥梁减隔震技术概述 (1) 1.1减隔震技术基本原理 (1) 1.2减隔震支座发展及现状 (1) 2. 支座结构设计 (2) 2.1设计依据 (2) 2.2支座分类 (3) 2.3支座型号 (3) 2.4支座结构 (3) 2.5产品特点 (4) 3. 支座技术性能 (4) 3.1规格系列 (4) 3.2剪切模量 (5) 3.3水平等效刚度 (5) 3.4等效阻尼比 (5) 3.5设计剪切位移 (5) 3.6温度适用范围 (5) 4. 支座布置原则 (5) 5. 支座选用原则 (6) 6. 减隔震计算 (7) 7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8) 7.1支座安装工艺细则 (8) 7.2支座更换工艺 (14) 7.3支座的养护与维修 (14) 7.4支座安装尺寸 (16)

L R B系列铅芯隔震橡胶支座 1. 桥梁减隔震技术概述 1.1 减隔震技术基本原理 我国是一个强震多发国家,地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重,特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害,给我们带来了惨痛的教训。与此同时,桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线,同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的开展,继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。 对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用的能力。一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然而,结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要付出很大的代价。因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。 结构控制技术的应用,不仅可以提高结构的抗震性能,还可以节省造价,从某种意义上来说,这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构,目前发展相对成熟、实际应用较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。 图1 加速度反应谱图2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱(图1)与位移反应谱(图2)可以清楚地反映出不同阻尼下,加速度和位移随着地震周期的变化规律,当延长结构周期,增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质,通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻地震作用的目的。 1.2 减隔震支座发展及现状 为了减小地震引起桥梁结构的破坏,各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究,并取得了大量的研究成果。研究成果表明:对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

地震作用与结构周期之间联系思考

地震作用与结构周期之间联系思考 从地震影响系数与结构周期的关系及底部剪力法来看,结构周期越长,在结构产生的地震作用就越小;但从振型分解法可只取前面数个振型来计算地震作用及振型是按结构周期从大到小排列来看,似乎给人的感觉又是结构周期越长,在结构产生的地震作用就越大.你如何看待? 重申一下反应谱意义,反应谱是具有不同动力特性的结构对一个地震动过程的动力最大反应的结果,反应谱曲线不反映具体的结构特性,只反映地震动特性(地震动过程不同成分频率含量的相对关系),是地震动特性与结构动力反应的“桥梁”. 由地震加速度反应谱可计算单自由度体系水平地震作用:F=mSa(T),然而实际地震动无法预知,可谓千奇百怪,为了便于设计规范给出了加速度设计反应谱,该谱为地震系数(地震烈度与地面地震动加速度关系)与动力放大系数(结构最大加速度与地面最大加速度之比,正规化的反应谱)的乘积值,在特定的结构阻尼比下,依据场地、震中距将地震动分类,计算动力放大系数取平均后平滑处理即得设计反应谱. 底部剪力法是简化算法,针对地震反应可用第一振型(呈线性倒三角形)表征的结构,即地震影响系数与振型参与系数(其中的水平相对位移可用质点高度代替)假定只有一个,可对应于振型分解反应谱法中的第一振型.当两结构的基本周期不一致时,在“总质量一致”的条件下,周期大者地震影响系

数有减小的趋势(不一定减小,取决于基本周期大小),总水平地震剪力有减少的趋势,而各层处的水平地震作用不一定减小,除非结构满足“层高一致、质量分布一致”的条件.综上,底部剪力法是一种近似计算方法,两结构在总质量一致的条件下,周期大者总地震作用近似有减小的趋势(不一定减小,取决于基本周期范围),严格来讲未必,实际上规范的0.85与层质量、层高有关系. 相对于底部剪力法,振型分解反应谱法计算地震反应精度较高,将多自由度体系解耦为广义单自由度体系,实质上是按结构的振型将地震作用进行分解,求解分解地震作用下单位质量的反应,然后再依据振型规则将反应叠加为结构总反应.每一振型对应于一个振型周期,由于低振型>高振型,前振型周期所对应的地震影响系数(反应谱值)有减小的趋势,但每一振型下的各层的地震作用还与振型参与系数(反映了本振型在单位质量地震作用中所占的分量)、各层对应的振型向量值(取决于结构质量与刚度的分布)并不是所有层均是第一振型下值大)及本层质量有关.结构的总地震反应(注意是所有质点地震反应的代数和)以低阶振型反应为主,高阶振型反应对结构总地震反应的贡献较小,这一点毋庸置疑,振型各层地震作用具有方向性,总地震反应代数相加,低阶振型与0线交点要少于高阶振型,即同一结构下低阶总地震反应要大于高阶,即使反应谱值小,而各层地震作用则不一定,取决于质量与刚度的分布.

并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析

IndustrialConstructionVol畅44,No畅1,2014 工业建筑 2014年第44卷第1期 并联复合隔震结构的地震响应和滞回特性分析 倡 袁 颖1  周爱红1  杨树标2  何国峰 1 (1.石家庄经济学院勘查技术与工程学院,石家庄 050031;2.河北工程大学土木工程学院,河北邯郸 056038) 摘 要:在建立并联复合隔震结构运动微分方程的基础上,通过数值模拟,计算并研究了不同加速度峰值下,给定摩擦承压比的多自由度并联复合隔震结构的自振周期、最大基底剪力、最大基底剪力系数、最大层间位移、层间速度、层间加速度等地震响应以及隔震层的滞回特性,并与普通抗震结构、夹层橡胶垫隔震结构、摩擦滑移结构进行了全面对比分析和讨论。结果表明:并联复合隔震结构由于充分利用了复合隔震支座的优点,能够显著降低结构的地震响应,并且具有优良的滞回耗能特性。 关键词:并联复合隔震;摩擦滑移隔震;夹层橡胶垫隔震;地震响应;滞回特性 DOI:10.13204/j.gyjz201401007 SEISMICRESPONSEANDHYSTERETICPERFORMANCEANALYSISOFPARALLEL COMPOSITEISOLATEDSTRUCTURE YuanYing1  ZhouAihong1  YangShubiao2  HeGuofeng 1 (1.SchoolofProspectingTechnologyandEngineering,ShijiazhuangUniversityofEconomics,Shijiazhuang050031,China; 2.SchoolofCivilEngineering,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China) Abstract:Thedifferentialequationofmotionforparallelcompositeisolationstructurewasformulatedfirstly.Then,takingthemulti-degreeoffreedomsparallelisolatedstructurewithagivenfrictionbearingratioforanillustrativeexample,theseismicresponsesunderdifferentaccelerationpeakvalues,suchasnaturalperiodofvibration,themaximumbaseshear,themaximumbaseshearcoefficient,themaximumdisplacement,velocityandacceleration, andthehystereticperformancewerecalculatedandstudiedbynumericalsimulationmethod.Andthecalculationresultswerecomparedwiththoseofordinaryaseismicstructure,isolatedstructurewithlaminatedrubberbearingsandisolatedstructurewithfrictionslidingbearingscomprehensivelyanddiscussedindetail.Finally,someconclusionsweremadethattheisolationeffectofparallelcompositeisolatedstructurecouldreducetheseismicresponsedramaticallyduetothefulluseofthemeritsofcompositeisolatedbearings,andthehystereticenergydissipationperformancewasalsoexcellent. Keywords:parallelcompositeisolation;isolationwithfrictionslidingbearing;isolationwithlaminatedrubberbearing;seismicresponse;hystereticperformance 倡国家自然科学基金项目(41204075);国家大坝工程技术研究中心开放基金资助项目(NDSKFJJ1201)。 第一作者:袁颖,男,1976年出生,博士,副教授,硕士生导师。电子信箱:yuanyingson@163.com收稿日期:2013-05-15 近十几年来,在世界范围内,地震频发,比如 2001年印度7畅9级地震,2004年的印尼9畅0级地震,2005年巴基斯坦7畅8级地震,2007年秘鲁7畅5级地震,2008年中国汶川8畅0级地震,2011年日本9畅0级地震等,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。在目前水平下,对地震进行准确预报很困难,因此,对建筑物进行结构抗震设计和设防以保证建筑物和人民生命财产安全是十分必要的。 隔震技术是工程抗震领域中的研究热点,在结构底部安装隔震支座是一种行之有效的减震方法。从20世纪60年代末起,国外学者开展了相关的研 究工作,并取得了很多研究成果[1-5] 。世界上许多国家都修建了隔震建筑,日本和美国等国家的有些 隔震建筑还经受过强震考验,隔震效果明显,并取得 了巨大的经济效益和社会效益[6-7] 。我国自2001年将隔震消能技术写进了GB50011—2001枟建筑抗震设计规范枠以来,隔震理论和应用的研究也得到 了迅速发展[8-9] 。 本文在以往工作基础上[10-12] ,对并联复合隔震体系进行了理论分析,建立了并联复合隔震的力学

工程结构抗震题目及答案

填空题(每空1分,共20分) 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括纵波(P)波和横(S)波,而面波分为瑞雷波和洛夫波,对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3.我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想,指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏,中震可修和大震不倒4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T1>1.4T g时,在结构顶部附加ΔF n,其目的是考虑高振型的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释(每小题3分,共15分) 1、地震烈度: 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度: 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行。 3、反应谱: 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下,最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值: 结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁: 结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端。 三简答题(每小题6分,共30分) 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密,颗粒间孔隙水压力急剧增加,当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时,土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失,土颗粒像液体一样处于悬浮状态,形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。?

地震工程学心得体会

精心整理《地震工程学》课程总结? 1.对所学内容的综述? 1.1结构地震反应分析的方法? 结构地震反应分析的方法很多,下面主要介绍反应谱理论和时程反应分析法? 绍。 也并不是一次地震动作用下的反应谱,而是不同地震反应的包线。 1.1.2?? 时程分析法? 时程分析法又称作动态分析法。它是将地震波段按时段进行数值化后,输入结构体系的振动微分方程,采用逐步积分法进行结构弹塑性动力反应分析,计算出结构在整个强震时域中的振动状态过程,给出各个时刻各杆件的内力和变形以及各杆

件出现塑性铰的顺序。? 时程分析法计算地震反应需要输入地震动参数,该参数具有概率含义的加速度时程曲线、结构和构件的动力模型考虑了结构的非线性恢复力特性,更接近实际情况,因而时程分析方法具有很多优点。它全面地考虑了强震三要素;比较确切地、具体地和细致地给出了结构弹塑性地震反应。? 1.1.3地震信号频域分析? ???? X(f), 1.2? 1.2.1 (1) ??(2 (3 ?(4 性和有效性;? ?? (5)验证抗震理论、结构地震反应分析方法、结构振动控制算法等的可靠性和适用性。? 1.2.2? 结构抗震试验的实施程序? ??

(1)确定研究目标和试验方法,含试验目的、试验设备和试件的采用、需要测量的物理量等;? ?? (2)荷载施加,含与试验设备相关的荷载施加方式和加载规则等;? ?(3)测点布置和数据采集,含各类传感器和数采设备的采用、测点数量的选择;? ??(4)数据分析,含测试数据的常规处理和特殊分析。? (1 ? (2 ????旨在 (3 ?? 入下结构或构件的地震反应,研究和验证结构地震破坏机理、破坏特征、抗震能力和抗震薄弱环节。 ?(4)振动台试验? ?????振动台试验是利用振动台装置进行的结构强迫振动试验,是地震工程研究中最重要的实验手段之一。?

(整理)地震作用下框架内力和侧移计算.

6 地震作用下框架内力和侧移计算 6.1刚度比计算 刚度比是指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值。为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第3.4.2条规定:抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第3.5.2条规定:对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比计的比值不宜小于0.7,且与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。计算刚度比时,要假设楼板在平面内刚度无限大,即刚性楼板假定。 7.0939.0/1136076/10669082 11 >== = ∑∑mm N mm N D D γ,满足规范要求; ()8.0939.0/113607611360761136076/1066908334 321 2>=++?=++=∑∑∑∑mm N mm N D D D D γ,满 足规范要求。 依据上述计算结果可知:刚度比满足要求,所以无竖向突变,无薄弱层,结构竖向规则,故可不考虑竖向地震作用。将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加,框架各层层间侧移刚度∑i D ,见表6-4。 表5-4框架各层层间侧移刚度 楼层 1层 2层 3层 4层 5层 6层 突出屋面层 ∑i D 1066908 1136076 1136076 1136076 1136076 1136076 258396 6.2水平地震作用下的侧移计算 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)附录C 中第C.0.2条可知:对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构,其基本周期可按公式6-1计算。 T T T μψ7.11= (6-1) 式中:1T ——框架的基本自振周期; T μ——计算结构基本自振周期的结构顶点假想位移,单位为m ; T ψ——基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。

20121020-LRB铅芯隔震橡胶支座设计指南

桥梁标准构件系列产品 LRB 系列铅芯隔震橡胶支座 设计指南 2012 年08 月

〖LRB 系列铅芯隔震橡胶支座〗设计指南 目录 1. 桥梁减隔震技术概述 (1) 1.1 减隔震技术基本原理 (1) 1.2 减隔震支座发展及现状 (1) 2. 支座结构设计 (2) 2.1 设计依据 (2) 2.2 支座分类 (3) 2.3 支座型号 (3) 2.4 支座结构 (3) 2.5 产品特点 (4) 3. 支座技术性能 (4) 3.1 规格系列 (4) 3.2 剪切模量 (5) 3.3 水平等效刚度 (5) 3.4 等效阻尼比 (5) 3.5 设计剪切位移 (5) 3.6 温度适用范围 (5) 4. 支座布置原则 (5) 5. 支座选用原则 (6) 6. 减隔震计算 (7) 7. 支座安装、更换、养护及尺寸 (8) 7.1 支座安装工艺细则 (8) 7.2 支座更换工艺 (14) 7.3 支座的养护与维修 (14) 7.4 支座安装尺寸 (16)

LRB 系列铅芯隔震橡胶支座 1. 桥梁减隔震技术概述 1.1 减隔震技术基本原理 我国是一个强震多发国家,地震发生频率高、强度大、分布范围广、伤亡多、灾害严重,特别是近年发生的四川汶川特大地震、青海玉树大地震等地震灾害,给我们带来了惨痛的教训。与此同时,桥梁作为生命线系统工程中的重要组成部分,一旦损毁、中断便等于切断了地震区的生命线, 同时,遭受破坏的大型桥梁修复往往非常困难,严重影响交通的抢通及恢复,从而影响救灾工作的 开展,继而引发更大的次生灾害。受到这些地震灾害的教训以后,基于桥梁抗震设计的结构控制技 术开始在我国桥梁工程界得到日益重视,国内相关部门积极开展了桥梁减隔震设计及研究工作。 对于地震作用,传统结构设计采用的对策是“抗震”,即主要考虑如何为结构提供抵抗地震作用 的能力。一般来说,通过正确的“抗震”设计可以保证结构的安全,防止结构整体破坏或倒塌,然 而,结构构件的损伤却无法避免。在某些情况下,靠结构自身来抵抗地震作用显得非常困难,需要 付出很大的代价。因此,我们必须寻求更为有效的抗震手段,如基于减隔震装置的结构控制技术等。 结构控制技术的应用,不仅可以提高结构的抗震性能,还可以节省造价,从某种意义上来说,这是解决实际结构抗震问题的唯一有效途径。对于桥梁或建筑结构,目前发展相对成熟、实际应用 较为广泛的是减隔震技术。减隔震技术是一种简便、经济、先进、有效的工程抗震手段。 图 1 加速度反应谱图 2 位移反应谱通过地震时的加速度反应谱(图1)与位移反应谱(图2)可以清楚地反映出不同阻尼下,加速度和位移随着地震周期的变化规律,当延长结构周期,增加结构阻尼可有效降低地震时的加速度和 位移响应。减隔震设计就是利用结构地震响应的这种性质,通过延长结构周期和提高阻尼达到减轻 地震作用的目的。 1.2 减隔震支座发展及现状 为了减小地震引起桥梁结构的破坏,各国学者对桥梁结构的减震、隔震进行了广泛、深入的研究,并取得了大量的研究成果。研究成果表明:对于桥梁结构比较容易实现和有效的减隔震方法主

结构抗震课后习题答案

结构抗震课后习题答案

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第 1 章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9 度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。

铅芯橡胶支座的构造及性能

铅芯橡胶支座的构造及性能 铅芯橡胶支座的构造 铅芯橡胶支座构造如图所示,铅芯橡胶支座是在RB支座的中心压入铅芯构成的。铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形,这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。 铅是一种具有良好塑性变形能力和能量吸收能力的金属。铅芯橡胶支座也是最早用于隔震结构的支座之一。铅芯橡胶支座凭借其优良的力学性能,较为简单的构造和高性价比,已经在工程中广泛应用。 铅芯橡胶支座的基本性能 1、铅阻尼器的能量吸收能力 橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大(如图)。工程用橡胶支座是由薄钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有优秀的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7~1/10。

2、铅芯橡胶支座LBR的水平变形能力 钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。LRB支座水平性能稳定,LRB支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有LRB支座的隔震结构的水平变形要比装有RB支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。 3、铅芯橡胶支座LRB的工作特点

铅芯橡胶支座通过铅芯的大小来调整阻尼的大小。铅芯直径增大后,屈服力变大,阻尼量增加,但中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。 4、铅芯橡胶支座LRB的耐久性 日本等国家的工程调查表明,LRB支座与RB支座基本一致,隔震橡胶即使在使用100年后,其内部橡胶依然完好。有调查显示,LRB支座使用10年后,其特性基本保持不变,并预测出60年后其性能仅会下降3%。 5、铅芯橡胶支座LRB的基本力学性能 铅芯橡胶支座的滞回性能可用下图的双线型模型表示。其中细实线为橡胶支座的滞回特性。LRB支座的水平特性是与图示的橡胶部分与铅芯部分水平性能叠加而成,如图粗实线所示。铅芯橡胶支座在剪切变形为250%能表现出稳定的双线型滞回特性

地震作用下结构相应自学报告

地震作用下结构相应自学报告运动方程 反应量 反应时程 反应谱 位移,伪速度与伪加速度反应谱 联合反应谱 反应谱应用-确定结构峰值反应 反应谱与设计反应谱

1.运动方程 图1 地面运动时结构响应示意 如图单自由度结构,在地面运动时质点处于动平衡状态,根据达朗贝尔原理,质点动平衡方程可以表示为: f I+f D+f S=0(1-1) 其中,f I为惯性力,f D为阻尼力,f S为结构给质点的弹性回复力。 在平衡关系的三项中,惯性力取决于质点的绝对加速度,而弹性回复力和阻尼力则分别取决于结构变形和变形速度,即相对变形和相对速度。因此,式(1-1)可表达为: mu t+cu+ku=0(1-2) 其中,上标t的量为绝对坐标系下的量,无上标的量为地面参考系下的量。对于加速度而言,由于地面参考系与绝对加速度没有相对转动,因此有 u t=u+u g(1-3) 其中u g为地面运动的加速度。将式(1-3)代入(1-2)并进行整理,得到一般单自由度线弹性结构在地震激励下的运动方程: u+2ζωn u+ωn2u=?u g(1-4) 2.反应量 对于工程结构在地震中的响应,我们一般关心结构在地震中的内力和变形,而对于一些振动敏感的仪器设备,还会关注该处的绝对加速度。对于给定结构,结构内力和变形取决于相对位移,同时相对速度对结构的阻尼力也起到了绝对作用。因此地震中我们应关注结构的相对量u,u和u以及绝对量u t,u t和u t。

3.反应时程 反应时程是指在一次地震中某个结构的特定物理量随时间变化的情况。在单自由度体系中,由结构的质量、刚度性质和地震动的具体输入,可以通过动力学方法计算出位移随时间的变化规律。另一方面,为了简化计算过程并且不失真实的表达结构的振动情况,使用等效静力法来计算结构的内力,这里引入了伪加速度A的概念,其量纲与加速度u相同,数值上为ωn2u,作用在质点上以为静外力对结构内力进行计算。 A=ωn2u(3-1) 4.反应谱 对于一给定地震动,我们在考察结构在该地震动下的响应时,最关心结构的最大响应,包括最大位移、最大速度和最大加速度,此时结构的最大响应只与结构的固有周期和结构的阻尼比有关。将同一阻尼比的不同周期的结构在该地震动作用下的最大位移、速度和加速度分别画在图表中,即得到该地震动的位移、速度和加速度的反应谱。反应谱的横轴为结构的固有周期,纵轴为地震动引起的结构的最大响应,即最大位移、最大速度或最大加速度,对于一特定阻尼比,一个地震动对应一组反应谱,因此,反应谱反映的是地震动的固有特性。图2直观的表现出了反应谱的含义。 图2 反应谱的直观含义 5.位移,伪速度和伪加速度反应谱

关于抗拔对于基础隔震结构对地震响应的效果研究

关于抗拔对于基础隔震结构对地震响应的效果研究 Panayiotis C. Roussis, M.ASCE1 摘要:不利的拉力或上拔力会对隔震系统和上部结构带来不利的影响,而隔震 支座在一定条件下会出现这种不利的的拉力或上拔力。本研究报告是根据XY 摩擦摆(FP)滑移隔震系统做出的关于抗拔对于隔震结构对地震响应的影响的 研究。作为新一代隔震硬件,抗拔的FP隔震装置——XY- FP能够凭借它具有 承受拉力的特性对上部结构提供抗拔力。为了更好的理解隔震装置的拉拔或拉 力现象以及他们对结构性能和隔震系统的影响,进行了对隔震的实际建筑受双 向水平地震激励的非线性时程分析。分析采用了增强版的3D-BASIS- ME(有 限元)程序,这个程序曾做过改进,新增了能够模拟XY- FP隔震装置拉力特性 的单元。结果表明:通过增加隔震系统摩擦力,XY-FP隔震装置中的拉力,不 管是对整个隔震系统响应还是上部结构响应没有任何显著的影响。 DOI: 10.1061/ASCEST.1943-541X.0000070 CE数据库主题词:基础隔震;抗拔力;拉力;非线性分析 前言 隔震设备硬件显著的发展以及与之平行的分析模型和实验验证技术领域的研究 的发展已经促进了隔震装置被越来越多的认可。最根本的隔震的基本原则包括 通过提供额外的灵活性和耗能能力来防止去耦结构对水平地面的破坏,从而在 地震事故(1999年的naeim和kelly)中减轻结构振动和破坏的严重性。然而,在一定的条件下(例如:有较大高宽比的细长的上部结构和在支撑柱和挡墙下 有合并支座的结构),隔离支座能承受不良的拉力或拔力,以防它们的发生可 能会对隔离系统和上部结构产生有害的影响。尤其是,拔力的出现(在滑动支 座和合梢固定橡胶支座中)可能导致上部结构的倾覆或隔离支座的毁坏(由于

结构抗震课后习题答案解析

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第 1 章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。

相关文档