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隔震支座下支墩转动对隔震结构的影响分析

      常规隔震分析,通常采用 isolator非线性单元模拟隔振支座,并按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定的“两阶段”设计方法采用有限元软件进行分析与设计。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第12.2.9条对隔振层以下的构件和基础走了强制性条文规定,要求“隔振层支墩、支柱及相连构件,应采用隔震机构在罕遇地震作用下隔振支座底部的竖向力、水平力和力矩进行承载力验算”,但是对隔震层支上支墩、支柱及相连构件的变形却没有规定。

      “两阶段”设计方法中,在第一阶段求解减震系数时,在有限元模型上支墩底部建立 isolator非线性分析与设计时,当下支墩的抗侧刚度足够大或地基单元并连接于大地,不建立下支墩,因此该模型不能基础抗转动刚度足够大时,工程精度能得到保证。考虑下支墩、地基基础的转动。图1图2为常规设计中有限元软件对隔振支座的处理。

      按照以上方法模拟隔震支座,进行隔震机构的分析与设计时,当下支墩的抗侧刚度足够大或地基基础抗转动刚度足够大时,工程精度能够得到保障。但是,当下支墩的抗侧刚度过小或地基基础转动变形不能忽略,如如阿土地基上的独立基础时,人采用上述方法处理隔振支座则会产生不可忽略的误差。因此常规设计中应控制下支墩的钢度及地基基础的抗转动刚度以保证隔振支座下部固结于大地,否则应考虑下支墩转动对隔振结构的影响。