隔震设计实例-吕园园.

三、其他的一些动力响应求解方法
无论是Duhamel积分还是Fourier变换都不适 用于非线性反应分析，但实际结构往往会出 现非弹性变形，因此这两种方法就不适用了。 逐步法：将荷载和反应历程分为一系列时间 间隔（步），在每步期间均以此步开始时存 在的初始条件和该步期间的荷载历程来计算 反应贡献。区别
个人观点：整体性 竖向地震作用

HOW：ritz向量法，又称为LDR法。这种方法考虑了 动力荷载的空间分布。它把动力方程右侧的外荷载改 写为一个空间静力荷载向量乘以一个时程函数，又将 这个时程函数进行傅里叶变换，成为基本的三角函数 的线性组合，以此简化动力方程的求解。
METHOD：YJK、ETABS、Midas Gen等结构设计软 件都提供了Ritz向量法作为专门解决精确特征向量方 法不能完成的工程的地震作用分析。
谢谢！
主动控制
需要向结构输入能量 难点：如何处理在地震作用下主动控制装置 的震动

主动控制
传感器 控制器 作动器
被动控制
被动控制
隔振
耗能减振
吸能减振
基础隔振
层间隔振
ຫໍສະໝຸດ Baidu
混合控制
混合控制是一种由主动控制与被动控制混合 而成的控制系统，并可以同时具有智能控制 与被动控制的优点，它既利用被动控制大量 耗散振动能量，又利用主动控制保证控制效 果，因此具有良好的应用价值 前景：由于混合控制隔振系统的主动作动器 需要的能量小、适应性强、控制效果好等原 因，因而被认为是有发展潜力的新一代隔振 系统
GOOD：不截断高阶阵型，对于某些高阶阵型敏感的 结构显得尤为重要。
隔震支座平面图
基本周期： 0.97s→2.5s

输入地震动选择的重要性
选择合理的输入地震动是得到较为可靠分析 结果的前提, 输入地震动不同, 计算所得地震 反应可能相差数倍甚至几十倍之多 本工程利用ETABS 软件，时程分析采用双向 输入，重点分析了非隔震结构和隔震结构在7 度多遇地震下地震剪力、层间位移角的响应。
隔震实例
泉州八中科学实验楼
吕园园 14121059 硕1405班
一、震动控制

主动控制 被动控制 混合控制 智能控制
振动控制分类图
二、工程实例
泉州八中科学实验楼
泉州八中科学实验楼简介
建设规模3340M^2，6层，高21.3M,钢筋混凝 土框架结构，钻孔灌注桩基础。 场地为中软土，场地类别为Ⅱ类，属于对抗 震不利地段，地震设防烈度为7度，地震动峰 值加速度为0.15g,设计地震分组是第二组， 特征周期为0.40s。

选用支座和计算软件
支座：叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座（双线 型） 软件：美国CSI 公司开发的ETABS 非线性版 有限元软件和中国建筑科学研究院开发的 PKPM/SATWE

建模过程
Ritz向量法

WHY:建筑筑结构的阵型和周期求解普遍采用子空 间迭代法、Lanczos法、WYD-Ritz法等精确特征向 量（阵型）方法求解。但是对于某些整体振动性较 差工程，如一些多塔结构、空间结构特别是需要进 行竖向地震作用计算的结构，精确特征值方法会得 到大量的局部振动阵型。采用规范推荐的阵型数目 如：9~15个，多塔塔楼数的9倍，计算的地震作用 远小于实际值（全部阵型结果）。如果要达到“各 振型参与质量之和不小于总质量的90％”的要求， 甚至需要计算数百个振型，此时软件计算量和计算 时间会大大增加，甚至超过软件的计算能力。

逐步法
分段解析法
数值积分法
二阶中心 差分法
四、振动控制的另一各方面
由于轨道不平顺引起的过往车辆的振动，这 种振动对周围环境的影响； 由于施工或者通车引起附近建筑或者仪器的 振动； 由于工厂的机械工作引起的附近建筑物的振 动，等等。

简谐荷载下的模型
两个实例
1、北京地铁4号线途径北京大学东部区域的 理科实验区域，该区域有大量精密贵重仪器， 地铁运行过程中产生的振动，会对精密仪器 设备的正常工作产生一定的影响。（浮置板） 2、货运列车过桥，由于线路不平顺引起震动对 周围环境的影响。（弹性轨枕）

智能控制

智能控制是采用了智能化的控制理论或智能 化材料的控制系统，在结构受激励振动过程 中，主动调节结构内部的参数，达到改变结 构动力特性从而迅速减少结构的振动反应
设计特征周期
隔震支座原理

一般地震的卓越周期和传统建筑的自振周期 非常接近，因此会产生较大的地震响应。隔 震系统因水平刚度较小，可延长上部结构周 期至2-3s 以上，减小加速度响应，但是延长 结构周期后，结构的位移响应会增加，但隔 震支座可以通过提高系统的阻尼比来抑制隔 震结构的位移响应。隔震结构的上部振动反 应接近刚体运动，结构层间位移角很小，避 免了结构与非结构构件的破坏，提高了结构 的抗震性能和功能完整性。

分析结果


对比隔震与非隔震结构在多遇和罕遇地震作用下的 响应结果，X 向地震剪力最大为非隔震结构的0.30 倍，Y 向地震剪力最大为非隔震结构的0.36 倍 隔震结构在7 度罕遇地震作用下楼层层间位移角X 向最大为1/401，Y 向为1/361，均满足规范要求； 隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移为 194mm，满足《叠层橡胶支座隔震技术规程》 4.3.5的规定。