EPDA 软件中隔震、减震装置的设计实现 [复制链接]

1 隔震、消能减震思路及一般原理 M@{?#MkS%  
为了抵御地震灾害，通常的建筑结构设计采用的是抗震 JyE-
c}I  
设计，强调的是“抗”，即通过采用合理的结构体系，提高 R%RbC!P  
构件和材料的刚度、强度、延性等来达到抵御地震作用的目 =fRS UtX  
的。还有一种思路是“消”，即采用隔震、消能的方法来降 =|E "  
低地震的作用。  N~$>| gn  
隔震装置可减少整个上部结构的刚度，提高其基本自 &wK:R,~x6  
振周期，此时结构所遭受的地震作用会显著降低。隔震装置 5HOl~E  
一般对于低层或多层建筑的效果较好。消能减震装置可以有 !lNyoX/  
效降低地震作用下的结构响应，也可以有效降低风荷载作用 ZEI)U, I.  
下结构的响应。减震装置一般分为位移型和速度型减震装 ; oa+Z:;f  
置，在高层和超高层结构中应用较多。 C5dM`_3L  
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定了隔震、消 qBBCnT  
能减震设计方法。而无论是隔震、还是消能减震设计，都需 ,gQl_Amvz  
要采用适当的计算模型来模拟隔震或减震装置的力学性能， $~FZJ@qa  
以得到比较准确的隔震装置或者减震装置的耗能能力，再进 X|{Tljn  
行增加隔震或减震装置后的上部结构设计。

2 EPDA 软件中隔震、消能减震的设计实现 ,1mL=|na  
为了适应隔震、消能减震工程应用逐渐增多的现状， B=d<L^  
EPDA 软件增加了隔震、消能减震单元和相关的设计模块。 S3%2T  
在程序主菜单中，增加了隔震、消能减震单元定义功能。 ^>l <)$s  
图1 为内部定义隔震单元选择界面，给出了比较常见的铅芯 17KQ  
橡胶支座和普通橡胶支座。通过隔震单元定义界面，可根据 wx3_?8z/O  
实际采用的隔震装置自定义隔震单元（图2），阻尼器单元 7o+L  
的用户定义界面类似。定义好的隔震单元和阻尼器单元可以 <K^a2 D  
方便地被定义在梁、柱、支撑等构件的端部。

3 隔震、消能减震设计应用实例 3!p`5hJd  
图3 给出了3 个相同的框架结构，分别采用了位移型隔 o:QL%J{[  
震装置（图3c）、速度型阻尼器（图3b）和没有任何隔震减 Q")Xg:  
震装置（图3a）；图4 给出了3 个结构的位移响应情况。采 (%L/|F_  
用隔震装置结构的位移主要是结构在隔震装置处的整体平 J;_4 3eS  
移，其楼层的层间位移角很小，可见，隔震装置可以有效地 h}SZ+G/L  
减小上部结构的响应，增加阻尼器也可以显著降低结构在地 5m~9Vl-&  
震下的响应

，该工程为高层混凝土连 9Q,>I6`l  
体结构，20 层。层17～18 的连体部分跨度30m，采用钢结 9DA|;|  
构形式。试算表明，如果不采用隔震装置，则该结构廊桥部 
o
C|oh  
分受力较大，设计困难。后在廊桥端部两侧分别采用了滑动 gJ|#xZ
 
支座（X 方向自由）和位移型隔震装置。隔震装置初始刚度 %htI!b+"@  
为10000kN。采用EPDA 计算了罕遇地震下结构的响应情 XF(D%ygeC  
况。使用非线性位移型弹簧模拟隔震装置，分别考虑了单向 =Iop  
和双向地震作用。图5 给出了该结构在单向（X 向）罕遇地震下的变形情况。图6～8 给出了双向地震下隔震装置和滑 D?_K5a&v,  
动支座处的顶端、底部位移时程以及位移差时程情况。

相对位移为14.3，6.1cm；自由滑动端X，Y 向顶部和底部 l-%]f]>  
的最大相对位移为17.8，56.3cm。自由滑动端Y 向的相对位 Z4/D38_  
移较大的原因是在双向地震作用下，廊桥部分相当于一个固 9~W]D!m,  
定在右端（隔震装置处）的悬臂梁，这样，在Y 向地震作用 8B*(P>  
下，该梁会发生绕固定端（右端）的转动，造成自由端Y P{A})t7  
向的相对位移较大，这时固定端的弯矩等于全部由4 个刚度 PI*@.kqR-  
较小的隔震单元承担，对其是不利的，因此廊桥的自由滑动 ~o_JZ:  
端必须有足够的构造措施保证Y 轴方向的嵌固作用，而且在 Aeh#  
X 轴方向要保证足够的位移行程。

老兄 你的帖子很有价值啊 都是前沿的