当前的世界环境

介绍

世界上大多数城市都有自然灾害等地震。它通常是通过制定建筑标准的故障和疏忽的隐私和疏忽，加强。作为伊朗在阿尔卑斯山和喜马拉雅有机腰带，这是世界上最小的有机区之一，使伊朗高原在地震方面非常活跃[亚泽达巴赫，2004]。根据可用的数据，在伊朗每10年的地震之间大于七，12和25次地震六到七，160至200°之间的地震，六到六个，1,200至1,500次地震四到五个Richter Scale发生[Mahdavifar等等。，2010]。

大城市约70%的建筑和小城镇约90%的建筑是砖石结构等等。, 2003]。例如，在巴姆市，超过90%的建筑是砖和砖石结构，这是大约40%的砌体结构[Eshghi]等等。, 2003]。据报道，所有砖石建筑在巴姆地震百分之二十到百分之百[Eshghi等等。, 2003]。研究显示,大部分的伤害导致砌体结构由于不遵守规章制度的规定2800年,如区域的面积比墙,开放的长度的长度比墙,产生的空间限制,建筑的墙比区域的长度,(Yazdanbakhsh、2004和Eshghi等等等等。, 2003]。设计方法和技术在抗震建筑的实施中，近年来取得了显著的进展。其中一种方法是隔震结构，考虑到世界上许多情况下良好的抗地震风险性能的历史和经验，因此，工程师和建筑商的兴趣所在。在我国，一方面考虑到建筑的日益发展和日益增长的趋势，另一方面考虑到高地震活动性和相当大的破坏，这一问题涉及到该技术的应用[出版号:523]。一般来说，隔震器可分为橡胶隔震器和摩擦隔震器两种类型。的分离化合物也可用于[第523和524号出版物]。

在本研究中使用的摩擦隔震器允许上层甲板在隔震器上发生相对较大的地震时翻滚。由于楼板的抗剪强度很快就超过了对隔震器的摩擦力，所以结构就会开始滑移，从而避免了向结构发送较大的地震力。在此期间，隔离器产生的摩擦力与地震的驱动力作用，动能被摊销。

在干滑动摩擦中，如果质量为M、初始速度为V0的物体落在水平工作台上，最终会停止。这意味着物体在运动过程中有一个相反方向的平均加速度。摩擦的一般意义是固体之间的接触相互作用[韩礼德]等等。, 2004]。摩擦系数受许多变量的影响，包括:材料、产油层、表面、温度和杂质等[Halliday]等等。, 2004]。

均匀砌体墙建模

我们知道，砌体建筑的分析大部分是基于有限元法，尽管有足够的准确性和可接受的，但由于耗时和需要大量的内存空间，对现有的实际结构几乎是不可能的。这就是为什么在过去的二十年里，为了克服这个问题，人们在对这些建筑的分析中做出了巨大的努力[Shayanfar]et al .,2010]。至少提出了四种方法。在第一种方法中，不要做任何类似于2800代码的第三/ 4的结构模型。在第二种方法仅仅是一个固定荷载的成员的结构，如:墙和天花板在建模中使用。在第三种方法中，具有均匀和各向同性单元的砌体构件是理想的。在砌体规范中也只引入了一个弹性模量，即砌体单元的竖向抗压强度。结果表明，如果水泥入块的弹性模量较小，且块的尺寸与砂浆厚度的比值大于，则假设均质单元的各向同性行为的假设精度较低。为了解决第四种方法中的问题，提出正交各向异性和均匀单元[Salehi]等等。, 2011]。

图1：砌体单位均质模型[Salehi等等。, 2011) 点击此处查看数字

在图2A和2B的图中，分别是砌体块的水平和垂直尺寸，2TV砂浆厚度水平和垂直砂浆厚度为2TF。

在Abaqus软件中的建模描述

数值软件中的砌体墙体建模是一定的复杂性。砌体墙壁由两种材料砂浆和砖块组成，根据砂浆和砖的非线性行为，砖块非常难以预测成员异构[Mousavi等, 2012)。建筑材料在两种模式下的行为:轴的拉伸和压缩，如下所示[Lourenco 1996]。

图2（a）：砌体材料的轴向拉伸行为[Lourenco 1996] 点击此处查看数字

图2（b）：砌体材料的轴压行为[Lourenco 1996] 点击此处查看数字

不幸的是，该软件没有定义砌体材料的选项，但有一个选项来定义混凝土的属性，这是能够建模的砌体结构。用混凝土来定义墙体材料的破损塑料选项。这种方法是一种适用于混凝土等脆性材料在均匀冲击和回加载作用下的连续损伤模型，根据本研究的墙体类型和加载条件是一种很好的选择[Abaqus Analysis]。对于在软件中引入应力和应变，可以使用能够在abaqus软件中建模的模型，并达到可以接受的结果。在本研究中，对于砌体墙的受力行为(肯特和帕克)采用[肯特等等。1971年]。

图3：曲线肯特和公园，限制和非限制性混凝土[肯特等等。，1971年] 点击此处查看数字

图4：拉伸凝结Nayal和Resheed模型（2006） 点击此处查看数字

砌体材料和混凝土的抗拉性能采用(Rasheed and Nayal)模型。此行为在图4中定义。

宏砌体墙建模的验证

为了验证和模拟实验室研究的砌体墙，Pablo等人(2008)使用了[Santa Mari]等等。，2008]。

在这项研究中,六个砌筑墙组成的两个以上混凝土梁尺寸(330 x 400毫米和150×200毫米),和在底部维度(300 x 400毫米和150×200毫米),为了传输负载基金会是由按照图。水平荷载由每个位移两个周期组成，从0.2 mm持续到24 mm。位移量的条件是在样品破坏之前，24 mm没有出现。法向力的值为98 KN。地板上的墙壁是连接的，在顶部有旋转自由[圣玛丽]等等。，2008]。

表1:均匀墙的材料特性[圣玛丽等等。，2008]

图5(a):数值宏观壁面的模态离开对角线 点击此处查看数字

图5(b): mode left对角线为墙体实验[Santa Mari等等。, 2008年 点击此处查看数字

通过软件完成墙体分析，实验和数值模型的力 - 位移曲线进行比较。下图说明了两个实验和数值壁的行为具有可接受的一致性。

图6力-位移实验模型与数值模型对比 点击此处查看数字

主要结构建模

在本节中，我们建模了几个一层结构，尺寸为340×340×260厘米，具有尺寸的尺寸，尺寸为20×20cm，纵向和横向杆，直径为10毫米，最大6毫米，开口6毫米，最大6毫米，打开6毫米，最大6毫米，打开6毫米，最大6毫米和开口。混凝土尺寸和马蹄形料根据法规2800 [2800标准，2005]。另外，考虑到结构的20厘米厚的混凝土屋顶，并将其放在墙壁的水平脚梁上。这些结构通过施加变量来建模，例如：固定基座，隔离，开口尺寸和地震记录。调查的分析方法是动态非线性时间历史，通过在水平方向上应用Naqan地震记录是显着的。

为了隔离结构的基础，在主基础下使用另一个基础和基础之间的摩擦系数(纯摩擦)，基于近似和经验值的混凝土和混凝土之间的摩擦系数被认为等于0.2。我们在软件中以接触式的形式进行曲面到曲面建模。

根据360杂志，死负荷和活负荷相等。并根据吨位的水平吊顶，获得现有的架空及对混凝土屋面性能的应用[公告第360号]。

根据下面的表格选择并应用材料的属性，该表格摘自Tasnimi先生的报告[Tasnimi, 2004]。

表2：材料的属性

图7（a）：原始结构模型 点击此处查看数字

图7（b）：孤立的结构模型 点击此处查看数字

如图7（b）所示，由于结构的基础和横向运动的分离结构具有施加的地震记录，我们越来越多的基础尺寸，以避免底层基础的下降结构。值得注意的是，使用诸如使用复合隔离系统或将设备放置具有恢复力的思想可以是合理的，以克服这种类型的系统的缺点。

隔震结构与固定基础结构的比较

图8(a):那泉地震记录下X方向加速度响应对比 点击此处查看数字

图8(b)那泉地震记录下Z向加速度响应对比 点击此处查看数字

图。图9（a）：X方向Naqan地震记录下基剪力力的比较 点击此处查看数字

图9(b):那泉地震记录下的X方向基底剪力对比 点击此处查看数字

图。图10（a）：X方向Naqan的地震记录下的漂移比较 点击此处查看数字

图10(b):那坎地震记录下的Z向漂移对比 点击此处查看数字

图11(a)固定结构的最大塑性应变 点击此处查看数字

图11(b):隔震结构最大塑性应变 点击此处查看数字

参考图8中的图表，此时我们意识到，在基础结构被滑动层分离后，固定系统的加速度响应发生了显著的降低，这种降低对结构和非结构损伤都是可以接受的影响。

图9显示了与具有固定基座的系统相比，隔离系统最大基部剪切的变化（约85％）的变化（约85％），这会使隔离结构的时期增加到固定结构，这也是砌体结构设计的一个重要因素。

在图10中的图表中支付以比较结构的顶部和底部之间的相对位移。可以看出，所提出的系统，该结构的相对位移已经减少到50％的值，使得现有的砌体结构偏移具有由于地震而具有最低的相对位移。结构漂移的减少可能对结构和非结构性轻微损伤的产生非常显着。

图11显示了固定和隔离结构中的最大塑料应变（损坏）。参考图11（a）了解如何在Naqan地震中损坏的结构，即隔离结构的这种故障显着降低。

研究提高开放水平的可能性

然后响应可能能够增加分离结构的尺寸的问题，该尺寸通过滑动层到2800的代码中提供的标准，具有改变开口（窗口）_增加大约35％的结构_重新建模并分析了。下图表示隔离结构中的最大塑性应变，滑动层和比标准模式更大的窗口。

图12：具有较大窗口的隔离结构的最大塑性应变 点击此处查看数字

为了评估在三种型号中的每一个中打开恒定元件（如图12中所示的恒定元件（如图12所示）的损坏（具有固定基座的结构，结构与隔离基座的结构和标准窗口和底座的结构比和较大的窗户标准模式）打算并比较根据下面的图表支付的三个元件中的每一个中的每一个中的最大塑性应变。

图13(a):基础固定结构中标准窗角单元的最大塑性应变 点击此处查看数字

图13(b):基础隔离结构中标准窗角单元的最大塑性应变 点击此处查看数字

图。图13（c）：较大窗口的最大塑料应变，窗口的较大窗口中的结构与隔离基座的结构 点击此处查看数字

如图13所示，通过滑动层分离基础结构，显着降低了窗口的拐角元件的最大塑料应变。在窗口大于标准尺寸的情况下，该数量比标准模式高约2倍。但仍然，在固定系统中的相应量有很多距离。根据结果​​，我们意识到，使用所提出的分离系统可以打开尺寸以显着的数量增加，而不会发生显着变化的结构损伤。

结论

采用隔震层在基础水平滑动对结构的动力能力有相当大的影响，使具有滑动层的隔震结构对具有相似规格和材料的固定基础结构能够承受较强的地震。也减少了对结构的破坏。

采用隔震层滑动减少85%的砌体结构的最大基础剪力量。

利用该体系可以降低结构在地震作用下的加速度响应。

隔震层的滑移效应将显著降低相对位移。

隔离层滑动显着降低了开口角的损坏。

开口尺寸增加30%，开口角单元的塑性应变增加8%。因此，与固定结构相比，砌体结构中由滑动层隔开的开口的尺寸限制较小。

参考文献

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