钢筋混凝土异形柱框架 剪力墙结构基础隔震性能研究-工程力学专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 钢筋混凝土异形柱框架-剪力墙结构基础隔震性能研究 专 业：工程力学 硕 士 生：李伟松 指导教师：冯仲齐 教授 摘 要 异形柱结构体系因为其异形柱肢宽度与砌体墙厚度相同，使柱子不露出棱角， 提高了室内面积利用率，也使外形美观的优点在国内发展很快，但因为异形柱受 力上的复杂性，限制了异形柱结构的应用范围和发展。本文提出在异形柱框架剪 力墙结构中应用隔震技术，使结构在地震时，内力大大减小，以此来使异形柱框 架剪力墙在更广的范围内应用。 首先，本文讨论了隔震的基本原理，通过增设隔震支座增长结构自振周期和 增大阻尼，使建筑物远离上部结构原有自振周期和场地特征周期，把地面运动与 上部结构隔开，大大降低上部结构的反应。其次，讨论了隔震层设置的原则、构 造要求以及隔震支座的选型原则，隔震支座布置原则就是既满足竖向承载力设计 要求，又要使平面布置合理，还要考虑经济条件，隔震支座的种类不宜太多。再 次，根据实际工程利用有限元软件 SAP2000 建立了模型，针对实际工程使用隔震 技术做了多遇地震和罕遇地震下的分析，分析结果表明：此异形柱框架-剪力墙结 构应用基础隔震技术效果明显，顶部加速度的减小幅度约为 40%~60%，层间剪力 减小 50%以上；在罕遇地震作用下，隔震层最大位移也没有超过隔震支座的最大 容许位移限制。最后，分别建立了超限异形柱框架剪力墙模型，研究基础隔震技 术应用于超限建筑的效果；并对比分析了应用隔震技术后，增加不同高度和层数 的建筑物的地震反应。 研究结果表明：隔震设计应该是一个反复计算的过程，要综合考虑经济因素 和安全因素设置隔震层；隔震层的设置，能有效延长结构自振周期；本工程中， 异形柱框架-剪力墙结构应用隔震技术后，有效减小了层间位移角，也有效减小了 层间剪力，减小幅度在 40%~90%。在隔震支座布置情况不变的情况下，随着高度 的增加，层间剪力和层间位移都没有大幅增加，所以，增加高度对隔震的异形柱 框架剪力墙结构层间剪力和层间位移没有太大影响。但高宽比不能超过一定限值， 这个限值有待更深入的研究。  综上所述，异形柱框架剪力墙结构应用基础隔震技术切实可行，并能使建筑 高度增加，抗震效果良好。 关键词：异形柱框架-剪力墙；铅芯橡胶支座；基础隔震；高宽比；时程分析  The Base Isolation Research of Reinforced Concrete Frame- shearwall Structure with Specially-shaped Columns Specialty: Engineering Mechanics Postgraduate: Li Weisong Instructor: Prof. Feng Zhongqi Abstract Structure with specially-shaped columns has developed very quickly in our country. There are many advantages promoting it developed so quickly, for example, the beautiful appearance that the thickness of specially-shaped columns limb and the wall are the same so that the edges and corners of columns are not exposed to improve the utilization of the indoor area. However, the complexity of specially-shaped columns in forcing limits its range of applications and development. This paper presents the seismic isolation technology is applied in specially-shaped columns frame-shearwall structure to reduce the internal force of the structure in earthquake in order to make the specially-shaped columns used in a broader context. First, the basic principle of isolation is expounded. Through the addition of le