隔震結構與傳統(tǒng)抗震結構相比，其抗震性能顯著提升，在國內(nèi)外多次強震觀測中得以驗證。隨著《建設工程抗震管理條例》的頒布與實施，結構隔震技術在我國得到越來越多的應用。本書系統(tǒng)論述隔震結構設計的原理、方法及工程應用，詳細介紹從實際震害、分析方法、設計方法、施工安裝到后期管理維護等內(nèi)容，并結合典型工程案例進行講解。全書共分為7章，主要內(nèi)容包括隔震結構的概念與原理，隔震裝置的性能與參數(shù)，隔震結構的分析方法，隔震結構的設計方法，隔震結構的構造措施，隔震工程的施工、驗收與維護，隔震結構的工程應用。
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結構工程作為主要研究人員主持或參加了國家自然科學基金、國家科技支撐課題、中國工程院咨詢研究項目、江蘇省自然科學基金、四川省科技計劃重大課題等十余項縱向和橫向課題的研究。
目錄
第1章 隔震結構的概念與原理 1
1.1 隔震結構的基本概念 1
1.1.1 隔震體系的提出 1
1.1.2 隔震體系的歷程 2
1.2 隔震結構的基本原理 6
1.2.1 隔震技術的原理 6
1.2.2 隔震體系的組成 8
1.3 隔震結構的分類 9
1.3.1 按隔震裝置類型劃分 9
1.3.2 按隔震層位置劃分 10
1.4 隔震結構的地震考驗 13
1.4.1 國內(nèi)實例 13
1.4.2 國外實例 16
1.5 隔震技術的標準體系 20
1.5.1 隔震產(chǎn)品標準 20
1.5.2 隔震設計標準 20
1.5.3 隔震施工與驗收規(guī)范 21
1.5.4 隔震政策與法規(guī) 21
參考文獻 22
第2章 隔震裝置的性能與參數(shù) 24
2.1 疊層橡膠支座 24
2.1.1 概述 24
2.1.2 疊層橡膠支座的主要材料 28
2.1.3 疊層橡膠支座的豎向性能 31
2.1.4 疊層橡膠支座的水平性能 35
2.2 高阻尼疊層橡膠支座 38
2.2.1 概述 38
2.2.2 高阻尼疊層橡膠支座的豎向性能 38
2.2.3 高阻尼疊層橡膠支座的水平性能 39
2.3 滑板支座 41
2.3.1 概述 41
2.3.2 滑板支座的豎向性能 43
2.3.3 滑板支座的水平性能 43
2.4 摩擦擺支座 44
2.4.1 概述 44
2.4.2 摩擦擺支座的力學性能參數(shù) 46
2.5 新型隔震支座 48
2.5.1 新型彈性體疊層支座 48
2.5.2 新型摩擦擺支座 50
2.5.3 組合式隔震支座 52
2.6 隔震支座的其他性能 54
2.6.1 耐久性 54
2.6.2 耐火性 56
2.6.3 耐低溫性 57
參考文獻 58
第3章 隔震結構的分析方法 61
3.1 隔震結構的動力分析模型 61
3.1.1 隔震支座的力學模型 61
3.1.2 基礎隔震結構動力分析模型 75
3.2 隔震結構的頻域分析方法 84
3.2.1 適用范圍 84
3.2.2 單自由度模型 84
3.2.3 多自由度模型 87
3.3 隔震結構的振型分解反應譜法 91
3.3.1 適用范圍 91
3.3.2 振型分解法 91
3.3.3 地震作用計算 95
3.4 隔震結構的底部剪力法 99
3.4.1 適用范圍 99
3.4.2 地震作用計算 99
3.5 隔震結構的時程分析法 100
3.5.1 適用范圍 100
3.5.2 地震響應解析 100
3.5.3 地震響應數(shù)值積分 103
3.6 隔震結構的能量分析法 108
3.6.1 適用范圍 108
3.6.2 時域積分法 108
3.6.3 頻域積分法 110
3.6.4 地震作用計算 110
3.7 基礎隔震結構分析算例 111
3.7.1 隔震結構動力分析模型 112
3.7.2 線性隔震結構的地震響應分析 114
3.7.3 非線性隔震結構的地震響應分析 115
3.7.4 隔震結構的反應譜計算 116
參考文獻 117
第4章 隔震結構的設計方法 119
4.1 隔震結構設計概述 119
4.1.1 隔震設計的目標 119
4.1.2 隔震結構的適用范圍 120
4.1.3 隔震結構的場地 120
4.1.4 隔震結構的高度 120
4.2 隔震層布置 121
4.2.1 隔震層與隔震支座的位置布置 121
4.2.2 地下室對隔震層位置的影響 122
4.3 隔震結構設計方法 122
4.3.1 隔震結構設計基本要求 122
4.3.2 隔震結構設計一般方法 123
4.3.3 隔震結構設計一般流程 124
4.4 地震波選取 132
4.5 上部結構驗算 132
4.5.1 上部結構水平地震作用取值 132
4.5.2 上部結構豎向地震作用取值 134
4.5.3 上部結構強度驗算及構造措施 134
4.5.4 上部結構變形驗算 136
4.6 隔震層驗算 138
4.6.1 隔震支座壓應力承載力驗算 138
4.6.2 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 138
4.6.3 罕遇地震下隔震層的位移驗算 139
4.6.4 隔震層水平剛度和阻尼驗算 140
4.6.5 隔震層偏心率驗算 140
4.6.6 隔震結構抗傾覆驗算 140
4.7 下部結構及基礎驗算 141
4.7.1 下部結構驗算 141
4.7.2 基礎驗算 143
4.8 基礎隔震結構設計算例 143
4.8.1 算例概況 143
4.8.2 分部設計法 146
4.8.3 直接設計法 150
4.8.4 算例結果對比 153
4.9 直接設計法與分部設計法的異同 155
參考文獻 158
第5章 隔震結構的構造措施 159
5.1 隔震支座 159
5.1.1 隔震支座節(jié)點布置 159
5.1.2 連接措施 163
5.1.3 防火構造 163
5.2 隔震層墻體 167
5.3 穿越隔震層的設備管線 167
5.4 樓梯 171
5.4.1 樓梯梯段板 171
5.4.2 樓梯欄桿和扶手 172
5.5 電梯井 172
5.5.1 懸掛式電梯井 173
5.5.2 支撐式電梯井 175
5.6 室外工程 177
5.6.1 室外臺階 177
5.6.2 坡道 178
5.6.3 隔震溝和排水溝 179
參考文獻 180
第6章 隔震工程的施工、驗收與維護 182
6.1 隔震支座的檢驗 182
6.1.1 型式檢驗 182
6.1.2 出廠檢驗 183
6.1.3 見證檢驗 184
6.2 隔震層的施工 185
6.2.1 施工流程 185
6.2.2 下支墩(柱) 185
6.2.3 隔震支座安裝 188
6.2.4 上支墩 190
6.3 隔震工程的施工監(jiān)測 191
6.3.1 變形監(jiān)測指標 191
6.3.2 監(jiān)測點設置形式 192
6.3.3 監(jiān)測點布置位置與數(shù)量 193
6.3.4 監(jiān)測時間及次數(shù) 193
6.4 隔震工程的驗收 193
6.4.1 進場驗收 194
6.4.2 質(zhì)量驗收 194
6.4.3 驗收重點 195
6.5 隔震工程的維護 195
6.5.1 警示標記 196
6.5.2 維護要求 199
6.5.3 維護內(nèi)容 199
參考文獻 200
第7章 隔震結構的工程應用 202
7.1 砌體結構 202
7.1.1 工程概況 202
7.1.2 隔震層設計 202
7.1.3 隔震支座的本構關系 207
7.1.4 地震動記錄的選取 208
7.1.5 多遇地震作用下的分析結果 209
7.1.6 設防地震作用下的分析結果 209
7.1.7 罕遇地震作用下的分析結果 210
7.1.8 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 213
7.1.9 設計小結 214
7.2 框架結構 214
7.2.1 工程概況 215
7.2.2 隔震層設計 216
7.2.3 隔震計算模型 218
7.2.4 地震動記錄的選取 219
7.2.5 多遇地震作用下的分析結果 220
7.2.6 設防地震作用下的分析結果 221
7.2.7 罕遇地震作用下的分析結果 221
7.2.8 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 223
7.2.9 設計小結 224
7.3 剪力墻結構 224
7.3.1 工程概況 224
7.3.2 隔震層設計 226
7.3.3 隔震計算模型 229
7.3.4 地震動記錄的選取 229
7.3.5 多遇地震作用下的分析結果 230
7.3.6 設防地震作用下的分析結果 230
7.3.7 罕遇地震作用下的分析結果 232
7.3.8 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 235
7.3.9 設計小結 235
7.4 框架-剪力墻結構 235
7.4.1 工程概況 236
7.4.2 場地概況 237
7.4.3 隔震層設計 238
7.4.4 隔震計算模型 240
7.4.5 地震動記錄的選取 241
7.4.6 多遇地震作用下的分析結果 243
7.4.7 設防地震作用下的分析結果 243
7.4.8 罕遇地震作用下的分析結果 243
7.4.9 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 245
7.4.10 設計小結 245
7.5 層間隔震結構案例 245
7.5.1 工程概況 246
7.5.2 隔震層設計 248
7.5.3 隔震計算模型 250
7.5.4 地震動記錄的選取 250
7.5.5 多遇地震作用下的分析結果 251
7.5.6 設防地震作用下的分析結果 251
7.5.7 罕遇地震作用下的分析結果 252
7.5.8 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 253
7.5.9 設計小結 253
7.6 框架結構隔震加固 254
7.6.1 工程概況 254
7.6.2 隔震層設計 255
7.6.3 隔震計算模型 257
7.6.4 地震動記錄的選取 258
7.6.5 多遇地震作用下的分析結果 258
7.6.6 設防地震作用下的分析結果 259
7.6.7 罕遇地震作用下的分析結果 260
7.6.8 隔震層抗風及彈性恢復力驗算 262
7.6.9 設計小結 262
參考文獻 262
附錄A 基礎隔震結構分析算例程序 264
A.1 隔震結構建模分析程序 264
A.2 線性結構響應計算程序 265
A.3 非線性結構響應計算程序 267
A.4 振型分解反應譜計算程序 270
附錄B 基礎隔震結構設計案例 273
B.1 引言 273
B.2 工程概況與有限元建模 273
B.2.1 SAUSG建模流程 274
B.2.2 模型驗證 284
B.3 地震動輸入 284
B.4 隔震支座設計與驗算 286
B.4.1 隔震支座布置 286
B.4.2 隔震層驗算 287
B.4.3 抗風承載力驗算 289
B.5 設防地震作用驗算 289
B.5.1 分部設計法 289
B.5.2 分部設計法操作流程 293
B.5.3 直接設計法 295
B.5.4 直接設計法操作流程a295
B.6 罕遇地震作用驗算 299
B.6.1 隔震層水平位移計算 299
B.6.2 隔震支座的應力驗算 300
B.6.3 大震驗算操作流程 301
B.7 設計小結 302
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