基于试验的串联隔震体系非线性力学性能有限元分析

发布时间：2018-08-15 17:18

【摘要】：为研究由铅芯橡胶支座(LRB)和钢筋混凝土(RC)柱组成的串联隔震体系(SIS)的非线性力学性能,以LRB的试验和SIS的振动台试验为基础,建立8组带LRB的SIS模型。首先用有限元软件MARC对LRB进行分析,LRB的等效刚度和滞回曲线与试验结果基本一致。在此基础上,对8组SIS模型进行Pushover分析和不同幅值的循环荷载分析,研究SIS的力和位移曲线、特征承载力、刚度、阻尼比和破坏特点,分析RC柱的高宽比对SIS的特征承载力、刚度、阻尼比和破坏形式等力学性能的影响,并对比SIS等效刚度的有限元分析结果和试验分析结果,变化趋势基本一致。结果表明,SIS的非线性力学性能受LRB力学性能影响较为明显,而当高宽比大于4时,RC柱对SIS的力学性能随着高宽比的增大影响逐渐增大,建议柱高宽比损伤限值3.5(含3.5)和安全限值5,为结构设计提供参考依据。
[Abstract]:In order to study the nonlinear mechanical properties of series isolation system (SIS) composed of lead-rubber bearing (LRB) and reinforced concrete (RC) column, eight SIS models with LRB were established on the basis of LRB test and SIS shaking table test. The equivalent stiffness and hysteretic curves of LRB are analyzed by finite element software MARC. On this basis, eight groups of SIS models are analyzed by Pushover and cyclic load with different amplitudes. The characteristic bearing capacity, stiffness, damping ratio and failure characteristics of SIS are studied, and the characteristic bearing capacity of SIS is analyzed. The effects of stiffness, damping ratio and failure form on the mechanical properties are discussed. The results of finite element analysis and experimental analysis of the equivalent stiffness of SIS are compared, and the variation trend is basically the same. The results show that the nonlinear mechanical properties of SIS are obviously affected by the mechanical properties of LRB, but the influence of RC columns on the mechanical properties of SIS increases with the increase of aspect ratio when the aspect ratio is greater than 4. It is suggested that the damage limit value 3.5 (including 3.5) and the safety limit value 5 be provided for structural design.
【作者单位】： 兰州理工大学防震减灾研究所;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心;西北民族大学;
【基金】：国家自然科学基金(50978130,51178211) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(31920150019)
【分类号】：TU352.12

【参考文献】

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【共引文献】

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