规则高层框架-剪力墙隔震建筑的地震响应简化分析方法

摘要

隔震技术在高层建筑中的应用与其在中低层建筑相比，具有其特殊性。高层隔震建筑一般具有较大的高宽比，有很明显的倾覆效应，当强震作用在隔震建筑时，支座会不可避免的产生拉应力，这在规范中是不被允许的。如何防止和减小地震作用下隔震支座产生的拉应力以及确定高层隔震建筑结构的高宽比限值是现阶段关于隔震技术在高层建筑中的应用几个亟待解决的问题。
　　本文首先介绍了几种隔震支座的通用力学模型，因铅芯橡胶隔震支座在地震作用下的力学行为与双线性模型接近，所以本文均选择双线性模型来表征支座的力学行为；介绍了高层隔震建筑结构动力分析的几种等效简化模型；提出了两种规则高层框架剪力墙隔震建筑的连续化计算方法：第一种方法是采用两根夹心梁以及很多连杆模拟高层框架剪力墙结构，通过Matlab编程计算夹心梁的单元刚度矩阵，将夹心梁层单元刚度矩阵组装而成的整体刚度矩阵代入隔震结构地震运动方程得到结构的动力响应；为便于工程计算方便，提出了更具实用性的第二种方法。该方法是利用ANSYS建立了高层隔震建筑的二维简化有限元模型，等效组合梁采用两根各向异性梁单元通过连杆单元相连接来模拟，将二维模型的计算结果与精确有限元模型的结果进行了对比。本文所提出的两种简化分析方法为规则框架剪力墙高层隔震建筑的初步设计提供了很大的帮助。因高宽比对隔震技术在高层建筑中的应用有重要影响，利用通用有限元软件ANSYS对高宽比各异的高层隔震结构进行罕遇地震作用下的瞬态分析，得出了不同结构体系的隔震结构高宽比限值的建议值,并与目前的高层规范中关于高宽比的规定值进行对比。
　　本文最后对以上内容进行了一些简单的总结，列举了高层隔震建筑结构目前仍然存在的一些问题，并对这些亟待解决的问题给出了自己的看法与展望。

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1 绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2基础隔震技术的发展历史

1.3高层隔震技术的发展现状及存在的问题

1.4本文的主要内容

2、规则框架-剪力墙高层隔震建筑地震响应连续-离散简化分析

2.1引言

2.2框架-剪力墙层单元刚度矩阵

2.3 隔震橡胶支座的单元刚度矩阵

2.4 地震作用下隔震结构的运动方程

2.5计算实例

2.6本章小结

3.基于ANSYS的简化模型与三维精确模型地震响应分析对比

3.1 引言

3.2工程实例与有限元模型的建立

3.3 ANSYS的计算分析

3.4 本章小结

4.高层隔震建筑的高宽比研究

4.1 引言

4.2高层建筑的高宽比简介

4.3 隔震结构高宽比的数值模拟

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录