[发明专利]一种减隔震结构选波及设计方法

权利要求书

1.一种减隔震结构选波及设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）地震波数据库建立；

2）初步布置减隔震方案，计算减隔震结构周期延长和附加阻尼比；

3）根据现行国家抗震规范，确定特定地区场地规范设计谱；

4）根据多频段控制法在地震波数据库优选地震波；

5）根据周期点，系统计算规范设计谱与地震波反应谱拟合度；

6）结合设防与罕遇地震设计反应谱，系统多指标评价减隔震方案效果；

7）根据评价结果修改方案，至满足系统评价要求；

8）开展有限元软件减隔震分析验证，完成减隔震设计；

所述步骤2）中，初步计算需工程师根据现有结构模型初步布置减隔震方案，得到初算隔震后周期与减震结构等效阻尼比，并结合减隔震前结构动力特性，作为选波控制点；

所述步骤4）中，多频段控制法即根据计算精度要求，根据减隔震初算结果，考虑有限元分析结构振型周期分布，结合所述步骤2）的选波控制点，设置多个频段控制，要求所选地震记录加速度谱在多个频段的均值与设计反应谱相差不超过20%；

所述步骤6）中，多指标评价，基于规范加速度反应谱和规范位移反应谱，对于隔震结构包括设防地震作用下谱隔震系数评价、罕遇地震作用下谱隔震层位移评价，对于减震结构包括多遇地震作用下谱减震位移评价、设防地震作用下谱减震系数评价以及罕遇地震作用下谱减震位移评价；

对于隔震结构包括设防地震作用下谱隔震系数评价、罕遇地震作用下谱隔震层位移评价，设防谱隔震系数R₁和罕遇谱隔震层位移R₂分别计算按下式，其中Sa 表示：加速度反应谱值；Sd表示 ：位移反应谱值；

；

其中，设防谱隔震系数用于评价设防地震作用下隔震目标，即上部结构降度目标；罕遇谱隔震层位移用于验算罕遇地震作用下隔震层位移，以及隔震沟的设计；

对于减震结构包括多遇地震作用下谱减震位移评价、设防地震作用下谱减震系数评价、罕遇地震作用下谱减震位移评价，多遇谱减震位移R₃、设防谱减震系数R₄和罕遇谱减震位移R₅分别计算按下式：

；

其中，多遇谱减震位移用于评价地震作用下减震目标，进而评估上部结构等效阻尼比；设防谱减震系数用于评价设防地震作用下上部结构加速度减震效果；罕遇谱减震位移用于验算罕遇地震作用下上部结构位移减震效果。

2.根据权利要求1所述的一种减隔震结构选波及设计方法，其特征在于：所述步骤1）的所述地震波数据库适合于各个地区的特定场地地震波备选。

3.根据权利要求1所述的一种减隔震结构选波及设计方法，其特征在于：所述步骤5）的所述拟合度要求结构减隔震前后振型的周期点上相差不大于20%，满足规范在统计意义上相符的要求。

4.根据权利要求1所述的一种减隔震结构选波及设计方法，其特征在于：所述步骤7）中，修改减隔震方案即本系统的迭代部分，基于超算中心，该系统将迭代部分转移到有限元分析后，以提高计算准确度。

5.根据权利要求1所述的一种减隔震结构选波及设计方法，其特征在于：所述步骤8）中，有限元减隔震分析验证，为设防地震作用和罕遇地震作用下的数值分析，由于已通过多指标分析，因此该分析将不需反复迭代，仅需作为数值模拟验证。