基础隔震的二次结构地震响应的比较性研究

发布时间：2017-08-18 16:11

  本文关键词：基础隔震的二次结构地震响应的比较性研究

  更多相关文章： 二次结构 基础隔震 时程分析 地震响应 反应谱

【摘要】：自古以来,作为一种不可预测的自然灾害,地震总会造成灾难性的后果。随着新技术的发展,像医院,银行以及政府机构等建筑里拥有越来越多的大型贵重设备。这些设备,也称为二次结构,非常容易遭受地震而损坏。基础隔震是通过隔震装置把建筑物和地面隔离来达到保护的效果。如果仅仅为了保护二次结构,我们只需要把二次结构隔离,这样比隔震整个主体结构要更经济得多。此外,尤其在现有的结构中,只隔离需要保护的设备显然更加容易操作和实现。本文详细介绍了基础隔震的发展和实际工程应用,并深入研究了六种常见隔震装置的组成,力学性能和作用机制,比较基础固定结构和基础隔震结构的地震响应,并比较分析在基础固定的主体结构中,固定的二次结构和隔震的二次结构的地震响应。然后将二次结构放置在不同楼层进行隔震处理,比较相应楼层中二次结构的地震响应。研究表明,使用合适的基础隔震装置,能够非常有效地分别减少上部结构和二次结构的地震响应。此外,位于较低楼层的二次结构,其地震响应降低得更多,能够达到更好的保护效果。基于这些分析结果,并且考虑到现实中很多设备都是放在建筑物的较高楼层,进一步对放置在一个三层结构顶部的二次结构进行研究。通过组合主体结构是否隔震和二次结构是否隔震设置了四组模型,采用三种不同的基础隔震系统对每组模型进行数值模拟,并得出相应的二次结构反应谱。本文通过深入的比较研究证明了基础隔震系统能非常有效地保护二次结构,同时给出了二次结构最佳的放置楼层位置,并深入研究了位于顶层的二次结构的隔震保护,对需要保护大型重要设备的核设施、医院、政府机构等具有一定的指导意义。
【关键词】：二次结构 基础隔震 时程分析 地震响应 反应谱
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.12
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• Chapter 1 Introduction9-22
• 1.1 Earthquake damage to buildings and equipment9-10
• 1.2 Protection of secondary systems10-11
• 1.3 Introduction of base isolation11-16
• 1.3.1 Development of Base isolation11-12
• 1.3.2 Basic principles of base isolation12-14
• 1.3.3 Applications in practice14-15
• 1.3.4 Performances of base-isolated buildings suffering earthquake15-16
• 1.4 Current research background16-20
• 1.5 Research work and structure of this thesis20-22
• Chapter 2 Theoretical Basis22-33
• 2.1 Single-degree-of-freedom systems22-23
• 2.2 Single-story structure23-25
• 2.3 Multi-degree-of-freedom systems25-33
• 2.3.1 Equations of motion26-28
• 2.3.2 Vibration frequencies and mode shapes28-29
• 2.3.3 Earthquake response analysis by modal superposition29-30
• 2.3.4 Response spectrum analysis for multi-degree systems30-33
• Chapter 3 Base Isolation Systems33-44
• 3.1 Functional requirements of a seismic isolation system33-34
• 3.1.1 Providing horizontal flexibility33
• 3.1.2 Providing damping and initial stiffness33-34
• 3.1.3 Providing resilience34
• 3.2 Types of base isolation systems34-41
• 3.2.1 Laminated rubber bearing base isolation systems35-36
• 3.2.2 NZ base isolation systems36-37
• 3.2.3 Pure-friction base isolation systems37-38
• 3.2.4 Resilient-friction base isolation systems38-39
• 3.2.5 EDF base isolation systems39-40
• 3.2.6 SR-F base isolation systems40-41
• 3.3 Design considerations for isolators41-44
• 3.3.1 Suitability of buildings for base isolation41-43
• 3.3.2 Suitability of isolation as a strengthening technique43
• 3.3.3 Position of isolation level43-44
• Chapter 4 Comparative Analysis44-64
• 4.1 Time-history method44-45
• 4.2 Modeling the Structure45-47
• 4.3 Selection of base isolator47
• 4.4 Modal analysis47-48
• 4.5 Time history analysis48-53
• 4.6 Comparative numerical simulations53-64
• Chapter 5 Conclusions64-67
• 5.1 Summary of the research64-66
• 5.2 Prospects of further work66-67
• References67-70
• Acknowledgements70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 ;Engineering practice of seismic isolation and energy dissipation structures in China[J];Science China(Technological Sciences);2012年11期

2 束伟农;朱忠义;柯长华;王春华;祁跃;黄嘉;秦凯;王毅;;昆明新机场航站楼工程结构设计介绍[J];建筑结构;2009年05期

3 徐忠根,周福霖;我国首栋橡胶垫隔震住宅楼动力分析[J];世界地震工程;1996年01期

，

本文编号：695483