新型隔震装置及框剪结构的隔震优化设计研究

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目前,隔震技术发展迅速并且得到了广泛的应用,与传统的结构抗震设计相比有着很大优势。基础隔震和层间隔震都是有效的隔震方式,都可以增强建筑物抵御地震灾害的能力,只是因为隔震层的位置不同对结构的隔震效果有影响。隔震结构应用越来越广泛,相应的隔震层的优化布置也显得非常重要。以传统的摩擦摆支座为理念,本文提出了一种新型SMA-摩擦摆隔震支座,利利用SAP2000软件模拟特殊框架剪力墙结构并进行了有限元分析,实现隔震层最优布局。具体工作如下所述:1.建立了摩擦摆隔震支座的简化模型,以及它的运动学方程;介绍了形状记忆合金(SMA)的基本特性及建立其本构模型,提出了一种新型SMA-摩擦摆隔震支座,经过力学模型的分析建立了它的振动微分方程。2.将新型摩擦摆隔震支座与普通摩擦摆支座对比,通过模态分析和时程分析比较结构周期、振型的变化及其隔震效果。3.为了进行隔震层的优化布置,采用了两种隔震层布置方式:基础隔震与层间隔震;基于它们的单质点和多质点模型,建立了隔震结构的简化计算模型,从而得出振动微分方程,为时程分析计算提供理论基础。4.本文选用一个九层的框剪结构,利用有限元软件建立计算模型,基于新型SMA-摩擦摆隔震支座,首先在竖向空间位置上进行隔震层的优化布置,通过时程分析得出结论,采用基础隔震时隔震效果较好。5.在已优化的基础隔震结构形式的基础上,基于偏心率继续对隔震结构进行隔震层的优化布置;保证偏心率控制在3%以内,并进行时程分析,得到优化后的层间加速度、层间位移、层间剪力等都优于优化前的布置方式。
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