机器学习辅助隔震支座优化布置

针对如何快速确定隔震结构的最优隔震支座布置问题,使用机器学习辅助结构优化方法,采用人工神经网络构建了预测隔震结构设计参数与结构响应之间复杂关系的机器学习模型,以隔震结构响应最小为目标函数,用粗粒度并行遗传算法,得到隔震结构的最优支座布置。用一个实际隔震工程验证,结果表明：构建的人工神经网络模型对各结构响应参数的预测准确率均达到了92%以上,平均预测准确率达到93%,与精确计算的优化结果相比,用机器学习辅助隔震支座布置的优化结果平均误差为3%,加速比约为300,说明该方法具有很高的预测精度和计算效率。     

铅芯橡胶支座基础隔震体系参数优化配置研究

探讨了铅芯橡胶支座胶支座（LRB）用于基础隔震体系时参数的优化配置问题，对一算例采用非线性时程分析法研究了不同地震波激励下的地震反应。结果表明，对于具体工程控震指标要求，可以通过优选LRB参数来实现。     

隔震层位置与隔震支座选型

探讨隔震层的竖向设计位置,以期优化隔震设计,促进隔震技术的发展。隔震层设置在±0.00地板下和地下室板底相比:(1)在单层地下室部分不需设置隔震支座;(2)因减少地下室层的竖向荷载,竖向承载力的要求容易得到满足;(3)对于平面极不规则的结构,在±0.00板底隔震时,可以把上部结构分成几个平面相对比较规则的部分,因而隔震层扭转影响引起的位移可以减小;(4)对于文中算例,由于此3方面的原因,隔震支座选型后当隔震层处于±0.00地板下时可以降低隔震支座的费用达37.4%。对于平面尺寸大、平面极不规则的建筑结构把上部结构分割成若干规整的结构在首层地面以下进行隔震是一种经济可行的隔震方案。     

复合隔震支座在网格屋盖结构中的应用研究

将铅芯橡胶隔震垫与碟簧组合形成复合隔震垫,并应用于网格屋盖结构,利用串联弹簧模型预估铅芯橡胶隔震垫参数,利用单质点弹簧模型预估碟簧参数,结合实际工程,进行了模态分析、水平地震动时程分析及竖向地震动时程分析,表明复合隔震技术降低屋盖、下部结构加速度反应60%左右,降低由于地震引起的基顶反力约30%,但水平地震下隔震屋盖的侧移增大显著,应引起注意;文中提出的隔震垫参数预估模型得到了地震动时程分析的验证,可为工程参考。     

隔震技术在高烈度区剪力墙结构中的应用研究

对于近断层处高烈度区高层剪力墙结构，传统设计难以解决墙体太厚、配筋太大等难题。为研究在考虑近断层影响下高烈度区剪力墙住宅采用隔震设计的技术可行性，采用隔震设计对某剪力墙结构工程进行全面分析。对比分析常规剪力墙结构方案及增设橡胶隔震支座的隔震方案，分析结果表明，隔震方案较常规方案前3阶结构自振周期延长约3倍，从而有效减小了上部结构的地震作用；在设防烈度地震作用下，结构水平向减震系数为0.281，上部结构所受水平地震作用和抗震措施可按降低一度进行设计；罕遇地震作用下隔震支座性能稳定，上部结构基本处于弹性工作状态。研究结论可为隔震支座设计和进一步研究提供参考。     

隔震层的滤波效应分析

从隔震层改变地震动输入特性的角度出发,采用有限元分析软件Etabs9.7.2对某隔震建筑进行弹性时程分析,对原输入地震动及经过隔震层后的衰减地震动时程进行分析对比得出:经过隔震层的过滤作用后,衰减地震动时程的峰值加速度减小到原输入地震动峰值的1/4~1/3;衰减地震动时程的反应谱及傅立叶谱幅值均显著减小;经过隔震层后衰减地震动时程的反应谱平台段显著缩短,并且衰减地震动时程的中、高频成分含量显著减少,在隔离地震作用效果上,隔震层滤波作用与延长结构周期的反应谱原理是等效。     

不同支座布置下组合基础隔震结构能量反应分析

通过对5种不同支座布置方案的组合基础隔震结构施加不同场地条件下的双向水平地震波,研究了场地类别和地震波加速度峰值及支座布置方式对结构总输入能量的影响,并进行了耗能分析。结果表明,随着地震波峰值的增大,结构总输入能量增大;相同地震峰值条件下,场地土越软,总的输入能量越大;组合隔震结构应用于软土场地时隔震层滞回耗能比更大,隔震效果更好;组合隔震结构两种支座中选择分散布置方案时,隔震层耗能比更大,隔震效果优于支座集中布置方案。     

隔震支座的稳定性分析

隔震技术是近年来发展起来的减震新技术，对地震的适应性广，且效果显著。本文将隔震支座简化成一各向异性的均质柱体，在此基础上对支座进行了稳定性分析，并研究支座稳定性与其形状系数之间的关系，给出了可供设计参考的公式。本文的分析结果与实验结果很吻合。     

不规则框架结构的组合隔震反应分析

为研究不规则框架隔震结构的地震反应,分别对一个传统抗震结构、一个铅芯叠层橡胶支座隔震结构和四个组合隔震结构(隔震层由铅芯支座和滑板支座组成)进行了弹塑性地震反应时程分析,研究隔震支座参数对隔震效果的影响。结果表明:采用组合隔震技术时,合理选择隔震层的铅芯支座布置位置、滑板支座的摩擦系数和铅芯叠层橡胶支座的型号,可以有效地降低上部结构的扭转效应;对于不规则的建筑隔震结构,为减小地面运动带来的扭转效应,建议采用由铅芯支座和滑板支座组合而成的隔震层,可对上部结构的扭转起到很好的抑制作用。     

基础隔震结构的非线性动力分析

新的建筑抗震设计规范将隔震结构列入其中，探讨分析了结构基础隔震应用中应注意的问题，提出了非线性动力时程分析计算模型并编制了程序。借助该程序，分析了基础隔震结构在地震作用下的层间位移、加速度和剪力等地震反应并与未隔震相同结构建筑的地震反应进行了对比。     

高层隔震建筑设计中隔震支座受拉问题分析

高层建筑由于高宽比相对较大,倾覆效应明显,当采用隔震技术时,有可能使隔震支座出现拉应力,而通常使用的叠层橡胶隔震支座抗拉能力不强。因此,隔震支座受拉问题成为隔震技术在高层建筑中推广应用的主要障碍之一。本文提出了避免隔震支座受拉的上部结构布置原则及隔震层优化设计方法,并对目前隔震支座拉应力计算方法提出了改进建议。本文的研究工作可为工程设计提供借鉴,为隔震设计相关规范的修订提供依据。     

叠层橡胶垫基础隔震建筑结构设计方法与应用

简要概括了国内外叠层橡胶垫基础隔震技术的应用发展状况,介绍了隔震结构的各种反应分析模型,对隔震结构设计分析方法进行了讨论,提出了有益的建议,并指出了在《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）关于隔震结构的简化计算方法中存在的诸多不足。结合我国的隔震技术应用现状,引入了两阶段设计法的概念。此方法将有利于提高设计质量,减少设计周期。     

Seismic response analysis of bridges isolated with friction pendulum bearings

A systematic method is developed for the dynamic analysis of the structures with sliding isolation which is a highly non-linear dynamic problem. According to the proposed method, a unified motion equation can be adapted for both stick and slip modes of the system. Unlike the traditional methods by which the integration interval has to be chopped into infinitesimal pieces during the transition of sliding and non-sliding modes, the integration interval remains constant throughout the whole process of the dynamic analysis by the proposed method so that accuracy and efficiency in the analysis of the non-linear system can be enhanced to a large extent. Moreover, the proposed method is general enough to be adapted for the analysis of the structures with multiple sliding isolators undergoing independent motion conditions simultaneously. The superiority of the proposed method for the analysis of sliding supported structures is verified by a three-span continuous bridge subjected to harmonic motions and real earthquakes. In addition, the side effect of excessive displacement of the superstructure induced by the sliding isolation is eliminated by replacing one of the roller supports on the abutments with hinge support. Therefore, both reductions in the forces of the substructure and the displacements of the superstructure can be achieved simultaneously. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

某框架结构基础隔震地震反应对比分析

基于结构动力学原理和有限元基本理论,利用SAP2000有限元分析软件,以某框架结构基础隔震楼和与其相近的非隔震楼为研究对象分别建立分析模型,运用动力时程分析法对两种模型进行水平地震反应分析。结果表明:基础隔震楼的水平向地震反应远小于非隔震楼,其上部结构的自振周期明显大于非隔震楼,其层间剪力和基底剪力、楼层相对位移和加速度低于非隔震楼。总体来说,隔震支座可以显著降低水平向地震对于结构的不良反应,值得推广应用。     

叠层橡胶支座隔震结构地震响应的突变分析

为全面分析地震破坏过程中由非线性引起的,如突变和滞后效应等某些复杂特性,本文在现有的动力分析模型基础上引入了非线性恢复力,并用突变理论分析方法对改进后的模型进行分析,结果表明叠层橡胶支座参数的微小变化使响应振幅及其突变值、振幅响应的不稳定区域等特性产生明显变化,反映出隔震结构的地震响应特性对参数变化非常敏感。由于支座阻尼的耗能作用,当阻尼较大或激振力、非线性参数较小时,地震响应的突变现象消失,产生"伪线性"特性。     

柱端隔震夹层橡胶垫力学性能试验研究

本文详细地研究了夹层橡胶隔震垫的回转刚性,给出了回转刚性与竖向压力及切变形的相关性能。     

Coupling behavior of shear deformation and end rotation of elastomeric seismic isolation bearings

This paper presents a mechanical model for predicting the behavior of elastomeric seismic isolation bearings subject to combined end rotations and shear deformation. The mechanical model consists of a series of axial springs at the top, mid‐height and bottom of the bearing to vertically reproduce asymmetric bending moment distribution in the bearings. The model can take into account end rotations of the bearing, and the overall rotational stiffness includes the effect of the variation of vertical load on the bearing and the imposed shear deformation. Static bending tests under various combinations of vertical load and shear deformation were performed to identify the mechanical characteristics of bearings. The test results indicate that bearing rotational stiffness increases with increasing vertical load but decreases with increasing shear deformation. Simulation analyses were conducted to validate the new mechanical model. The results of analyses using the new model show very good agreement with experimental observations. A series of seismic response analyses were performed to demonstrate the dynamic behavior of top‐of‐column isolated structures, a configuration where the end rotations of isolation bearings are typically expected to be larger. The results suggest that the end rotations of elastomeric bearings used in practical top‐of‐column isolated structures do not reduce the stability limit of isolation system. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

多塔高层结构隔震设计与分析

结合某多塔高层隔震结构,采用弹性时程分析方法,分析了隔震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的响应。主要包括自振周期、层间剪力、倾覆力矩和楼层位移等内容。结果表明,与非隔震情形相比,结构的自振周期明显增大,地震作用得到了较大的衰减。结构在地震作用下的隔震效果明显,楼层剪力及倾覆力矩均得到折减,在罕遇地震作用下隔震效果尤为显著。层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零。     

隔震橡胶垫极限性能足尺试验结果与评价

针对隔震建筑中使用的天然橡胶类叠层橡胶垫、高阻尼叠层橡胶垫和铅芯叠层橡胶垫,调查了日本叠层橡胶垫制造公司持有的极限性能足尺试验结果,并对这三类叠层橡胶垫进行了新的足尺极限性能试验.调查与试验结果表明,ISO标准采用的叠层橡胶垫极限性能预测公式是合理可行的.