工程结构抗震设计第七-八章课件.pptVIP

工程结构抗震设计 第七章 工程结构的隔震与减震 第一节 结构控制的基本概念 一、抗震理论的发展阶段 1．静力理论，即抗侧力系数法 刚性结构体系，无法真正实现 2．弹性地震反应谱分析方法 设计思想：“小震不坏，大震不倒” 延性结构体系，应用日益受到限制 第二节 基础隔震 一、基础隔震模式 基础隔震与传统抗震房屋的反应对比 二、隔震机构及隔震原理 1． 叠层钢板橡胶支座隔震 （1）普通叠层钢板橡胶支座 隔震基本原理 （1）延长结构基本自振周期，远离场地卓越周期，使结构基频处于地震能量高的频段之外，从而有效地降低建筑物的地震反应。 （2）适度增大橡胶支座的阻尼，以更多地吸收传入结构的地震能量，抑制地震波中长周期成分可能给建筑物带来的大变形。 2．滑动支座隔震 隔震基本原理：通过隔震层控制传入上部结构的地震力，地震力不超过隔震层摩擦力 3．螺旋弹簧支座隔震 4．滚动支座隔震 5．摆动柱隔震 第三节 结构消能减震 一、消能减震原理 结构在地震中任意时刻能量方程为 传统抗震结构 Ein=EV+ EK + EC + ES 消能减震结构 Ein=EV+ EK + EC + ES + ED 式中 Ein ? 地震过程中输入结构体系的能量； EV ? 结构体系的动能； EK ? 结构体系的弹性应变能（势能）； EC ? 结构体系本身的阻尼耗能； ES ? 结构构件的弹塑性变形消耗的能量； ED ? 消能装置或消能元件消耗或吸收的能量。 二、消能减震机构 消能减震体系：把结构物的某些非承重构件设计成消能杆件，或在结构的某些部位装设消能装置。 消能装置按照其构造形式可以做成 （1）消能支撑：替代一般的结构支撑 （2）消能剪力墙：替代一般的结构剪力墙 （3）消能节点：在结构梁柱节点处装设消能装置 （4）消能联结：在结构的缝隙处或结构构件之间的联结处设置消能装置 （1）消能支撑：替代一般的结构支撑 （2）消能剪力墙：替代一般的结构剪力墙 （3）消能节点：在结构梁柱节点处装设消能装置 消能装置的功能：当构件或节点发生相对位移或转动时，产生较大阻尼，从而发挥消能减震作用。 消能装置的消能形式 （1）摩擦消能：摩擦消能支撑，摩擦节点 （2）钢件（梁、板、棒）非弹性消能装置 （3）材料塑性变形消能：铅阻尼器 （4）材料粘弹性消能装置 （5）液体阻尼消能：液体阻尼缸 （6）混合式：几种消能形式混合应用。 三、消能减震设计法 循环设计法：根据设计目标进行循环多次的设计计算，不断调整消能构件或消能装置的设计和布置，直到满足设计目标。 第四节 调谐阻尼器减震 一、调谐质量阻尼器(TMD) 二、调谐液体阻尼器(TLD、TLCD) 减震机理：结构振动时带动阻尼器中的液体晃动，通过结构与阻尼器之间的相互作用实现减震。 被动调谐阻尼器一般安装在结构顶层。 第五节 主动控制 工作流程 第八章 桥梁结构抗震设计 第一节 桥梁结构抗震设计的基本知识 一、梁式桥震害表现及原因 1．上部结构震害 (1)由于桥墩倾倒而引起落梁 (2)由于梁柱之间的相对错位而引起的落梁 (3)由于上部结构横向位移和转动引起落梁 2．下部结构震害 桥墩、桥台、支座破坏 二、抗震设计的基本知识 (一)公路工程重要性分类 第一档次：高速公路和一级公路上的抗震重点工程； 第二档次：高速公路、一级公路的一般工程和二级公路的抗震重点工程以及二三级公路上桥梁的支座。 第三档次：二级公路上的一般工程和三级公路上的抗震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、支档措施； 第四档次：三级公路上的一般工程和四级公路上的抗震重点工程； 第五档次：四级公路上的一般工程。 (二)抗震设防标准 公路工程的设防依据是基本烈度。 1. 在基本烈度为7，8，9度地区的抗震设计，根据我国交通部标准《公路工程抗震设计规范》进行； 2. 对于大于9度的地区，应进行专门研究； 3. 基本烈度为6度的地区，除国家特别规定外，可采用简易设防，或不进行抗震验算。 (三)抗震设防目标 按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本烈度地震影响时 1. 位于一般地段的高速公路、一级公路工程，经一般整修即可正常使用； 2. 位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用； 3. 三四级公路工程和位于地震危险地段、软弱粘性土层或液化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程，保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严重破坏。 (四)抗震设计基本要求 1．选择对抗震有利地段布设线路和选定桥位； 2．避免或减轻在地震影响下因地基变