计算采用三维空间有限元时程分析程序SAP2000非线性版。计算时考虑非线性变形集中在隔震层,而结构构件均保持线弹性阶段。

　　计算结果分析整理如下:

　　综合上述表中数据,9层住宅V隔/V不隔在0.17～0.29之间,小于0.35,可以认为水平减震系数按0.5设计,大平台上9层住宅水平地震作用按降一度即7度设计;大平台V隔/V不隔最大值在0.62～0.79之间,水平地震剪力降低21%～38%,其抗震性能得到改善。

　　表3显示,9层住宅隔震时最大层间位移角为1/2857,大平台隔震时最大层间位移角为1/1003,均小于1/550,处于弹性状态,满足规范层间弹性位移角限值要求。

　　5 结构模型的振动台试验研究

　　5.1 模型设计和试验方案

　　根据工程分区大小、高度及试验条件,应用相似理论,设计模型与原型的比例为1:30。由于微粒混凝土材料的弹性模量较小,泊松比和阻尼特性与原型混凝土接近,可反映结构构件开裂等造成的内力重分布的影响,故模型采用微粒混凝土制作。模型采用M7.5、M10微粒混凝土模拟原型C30、C40混凝土,模型材料抽样试验结果:M7.5强度平均值5.09MPa、弹性模量平均值10000MPa,M10强度平均值7.36MPa、弹性模量平均值10700MPa。模型钢筋采用回火镀锌铁丝,根据相似关系选用直径为22#-8#等多种规格。

　　试验在广州大学工程抗震研究中心进行,地震波的峰值按相似比换算后分别为8度小震取0.155g,8度中震取0.444g,8度大震取0.888g。

　　5.2 试验数据整理和分析

　　表4～表6给出了隔震前后结构地震响应的试验结果,同时将其与计算结果进行了对比。

　　从表4看出,隔震后,上部结构的加速度响应显著下降,顶层的下降幅度达74.5%;同时大平台结构的加速度响应也得到一定程度的削减。有限元分析结果与试验结果相差不是很大。

　　由表中数据看出,在8度小震作用下,与不隔震结构相比,隔震后,9层住宅最大层间位移角明显减小;不隔震结构在中震时已不能满足规范要求,而隔震结构在大震时绝大部分楼层的层间位移角都在规范允许范围之内,可见隔震效果之显著。

　　另外在试验中观察到,不隔震时,中震试验后,部分大平台边柱的底部和顶部出现裂缝,大震时9层住宅剪力墙根部出现裂缝,柱子底部折断,平台多根边柱出现破损性裂缝,整个结构发生严重破坏;隔震时,中震、大震作用下结构未出现裂缝。对试验前后结构模型的动力特性进行比较发现,不隔震结构在经历中震作用以后,一阶频率下降了47%,而隔震结构在经历中震和大震以后,一阶频率仅下降了5%,动力特性基本没有变化。这说明隔震后,结构构件在大震作用下基本处于弹性阶段,其抗震性能大大得到了提高。

　　6 结语和前景展望

　　通过进行隔震和不隔震振动台对比试验,同时用SAP2000进行三维动力分析,将理论分析和试验结果进行对比,得到以下两点结论:

　　采用隔震技术后,减震效果明显,结构的抗震性能大大得到改善。大平台上9层住宅水平地震作用可按降一度即7度设计;

　　从试验和程序计算结果对比来看

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