多遇地震作用下高层建筑基础隔震研究思维导图

雨过之后

2023-03-01

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基础

研究

建筑

高层

作用

地震

结构

水平

加速度

混凝

工程纠纷

工程建筑解读

摘要：本文采用三维有限元模型，对某高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构进行了时程分析，考虑了基础铅芯叠层橡胶隔震垫的弹塑性特性和粘滞阻尼，分析了结构在地震波作用下的动力响应，计算结果表明隔震结构的顶层加速度峰值、层间位移角、层间剪力等均大大降低，隔震性能良好，为高层建筑中推广应用基础隔震技术提供了理论依据。

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思维导图大纲

1．引言

地震和风给人们带来了严重的灾害。采取经济、高效、可靠的措施减小地震和风荷载造成的损失，已经成为科学家和工程师关注的问题。传统的结构抗震和抗风设计方法是利用结构自身的能力来耗散振动能量，如加大构件的截面尺寸或提高材料的强度等级等。这种方法既不经济，又存在较大的问题。建筑结构振动控制技术将从根本上解决这一问题。

基础隔震技术是目前工程中应用最多的一种减震控制技术，由于其造价低，易于实施，减震效果好，越来越受到人们的重视。国内外很多学者对混凝土基础隔震结构做了大量细致而深入的工作，并且也建成了许多隔震建筑，提出了许多关于隔震结构的理论及设计方法。

2．计算模型及参数

本文采用高层建筑三维有限元分析软件ETABS，对设置与不设置橡胶隔震垫的某高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构进行了地震反应分析。该高层建筑地面以上25层，高度约81m.上部结构为剪力墙结构，采用现浇钢筋混凝土。梁、楼板、剪力墙的几何尺寸及混凝土的强度等级逐层变化。顶层上建有塔楼，而一二层设有裙房。建筑场地类别为Ⅲ类，Tg=0.45s，抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。本工程所属地区50年一遇的基本风压wo=0.50kN/㎡，（用于高度为60m以下建筑结构计算和高度超过60m的高层建筑结构水平位移控制），100年一遇的基本风压wo=0.60kN/㎡，（用于高度超过60m的高层建筑结构承载力计算）。地面粗糙度C类，风荷载体形系数μs=1.3

本文选择目前国际上用的较多的El-Centro波（适合Ⅱ、Ⅲ类）、Taft波（适合Ⅱ、Ⅲ类）以及人工模拟地震波（适合Ⅲ类）进行时程分析。将波的最大幅值分别调至相当于7度多遇地震下的加速度峰值35gal.选取等时间步长0.02s，总持续时间为15s.考虑双向水平地震作用，根据规范地震波按加速度峰值1（X方向）：0.85（Y方向）的比例输入，并与风荷载分别进行内力与位移的线性组合：

（1）位移组合：1.0G±1.0E±0.20W

（2）内力组合：1.2G±1.3E±0.28W

其中，G是重力荷载标准值；E为地震作用荷载；W为风荷载。