低位层间隔震技术在某框架结构的应用研究


   基础隔震是目前国内外建筑结构减震控制应用广泛的一种隔震技术。在工程实践中,对许多不宜在基础顶设置隔震层的结构而言,如果将隔震层位置从基础顶提到建筑中的某一层,形成层间隔震结构,将十分有利。层间隔震结构则将整体分为上部结构和隔震层及下部结构,当上部结构与下部结构的周期比和质量比均大于1时定义为低位层间隔震结构。近年来,国内外的理论及试验研究均表明,低位层间隔震中的上部结构与基础隔震减震机理相似,存在的关键技术问题有:下部结构位于隔震层下方且是抗震体系,应进行详细的计算。
  目前工程实践表明,隔震层位于底层柱顶及多塔楼的底盘上是主要的低位层间隔震形式。隔震层位于底层柱顶所形成的底层柱顶隔震结构,国内外工程实例不多,主要应用在多、高层民用建筑且这些建筑底层功能大多是架空空间,得到的主要结论有:底层柱顶隔震结构具有很好的经济性、建筑构造较简单和充分利用检修层空间等优点。
  目前,底层柱顶隔震结构设计研究的有关文献还较少,为全面介绍其工程应用,以福建省底层柱顶隔震结构试点建筑之中的某七层框架结构为背景,应用柱顶隔震技术进行了计算分析与结构设计,并讨论构造设计和工程经济性等问题。对 7度抗震设防的某七层框架结构,采用底层柱顶隔震技术进行设计与分析,包括减震方案和底层结构形式的确定,有限元分析和隔震设计,构造设计以及工程经济性.结果表明:在多遇地震作用下,上部结构水平向减震系数为0.34,底层层间剪力减震效果同样明显;在罕遇地震作用下,上部结构基本处于弹性,底层位移角为1/1682,隔震层有足够的稳定性和安全性,表明隔震设计提高了结构安全性;设计的底层柱和拉梁截面尺寸较大,但不影响底层的使用功能;工程造价有小幅提高,但综合效益好。
  参考资料:吴应雄《低位层间隔震技术在某框架结构的应用研究》,福州大学学报,2012.12