隔震框架结构的抗震性能分析

发布时间：2017-04-23 13:16

  本文关键词：隔震框架结构的抗震性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基础隔震是在基础顶面和上部结构之间设置隔震层,阻隔地震作用向上部结构的传递。利用基础隔震系统延长结构周期,避开场地的卓越周期,可以使地震能量主要由隔震层来承担,同时给予适当阻尼以耗散一部分地震能量并将隔震层的位移反应限制在允许范围内。本文以ANSYS有限元软件为工具,建立了多个层数不同的钢筋混凝土框架结构和相应的隔震结构。ANSYS中没有现成的隔震支座,因此,本文采用Combin14单元(模拟铅芯橡胶隔震支座的竖向刚度)和Combin40单元(模拟铅芯橡胶隔震支座的水平刚度)组合的方式来模拟隔震支座。框架柱和梁的模拟均采用Beam188单元,楼板采用Shell63单元。通过对两种结构的动力时程对比分析,得出以下结论:隔震结构的层间剪力、层间位移、最大加速度都远远小于抗震结构;不同柱距和不同高宽比及楼板开洞率对隔震结构也有一定的影响:柱距越大,结构的刚度越小,周期因此增大,隔震性能较好;开洞率越大,结构的隔震性能越差;建筑物的高宽比,在允许范围内,越大越对抗震不利。本文通过对隔震框架结构进行分析和研究,证实了基础隔震结构的特点以及优越性,为工程实际应用提供了依据。
【关键词】：框架结构 基础隔震 铅芯橡胶支座 时程分析 隔震效果
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.12
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-13
• 1.1.1 历次地震经验总结10-11
• 1.1.2 传统抗震结构的不足11-12
• 1.1.3 国外隔震建筑的应用12
• 1.1.4 我国隔震建筑的应用12-13
• 1.2 基础隔震概述13-16
• 1.2.1 基础隔震的概念和基本原理14-15
• 1.2.2 隔震结构的特点15-16
• 1.3 基础隔震在国内外的发展16-17
• 1.3.1 基础隔震在国内的发展16
• 1.3.2 基础隔震在国外的发展16-17
• 1.4 本文主要研究内容17-18
• 第2章 隔震支座分类与动力分析模型18-30
• 2.1 隔震支座分类及特征18-25
• 2.1.1 隔震装置的分类18-19
• 2.1.2 铅芯叠层橡胶支座的构造19-23
• 2.1.3 铅芯橡胶支座的优点23-25
• 2.2 隔震体系结构动力分析模型25-30
• 2.2.1 基础隔震体系动力分析模型25-26
• 2.2.2 多质点平动体系动力分析模型26-27
• 2.2.3 多质点平摆动体系动力分析模型27-30
• 第3章 基于ANSYS的基础隔震结构时程分析30-52
• 3.1 计算模型分析30-33
• 3.1.1 支座的选型与布置30-31
• 3.1.2 支座的各项参数31-32
• 3.1.3 基本材料参数32-33
• 3.2 模型的建立及地震波的输入33-37
• 3.2.1 单元的选择及模型的建立33-36
• 3.2.2 地震波的选择36-37
• 3.3 多遇地震作用下地震响应比较及分析37-38
• 3.3.1 结构的基本自振周期37-38
• 3.4 隔震结构水平向减震系数38-39
• 3.5 多遇地震作用下地震响应比较及分析39-45
• 3.5.1 地震波加速度时程曲线39
• 3.5.2 层间剪力39-41
• 3.5.3 层间位移角与层间位移41-44
• 3.5.4 各层加速度44-45
• 3.6 罕遇地震作用下地震响应比较及分析45-50
• 3.6.1 罕遇地震波时程曲线45-46
• 3.6.2 层间剪力46-47
• 3.6.3 层间位移角与结构层位移47-49
• 3.6.4 各层加速度49-50
• 3.7 本章小结50-52
• 第4章 隔震设计及隔震层验算52-60
• 4.1 隔震支座连接的设计52
• 4.2 隔震层验算52-60
• 4.2.1 隔震支座在罕遇地震下的水平位移验算52-53
• 4.2.2 竖向承载力验算53-60
• 第5章 柱距、高宽比和楼板开洞结构的隔震性能分析60-76
• 5.1 柱距不同对隔震结构的动力反应影响60-63
• 5.1.1 刚度不同的结构自振周期对比60-61
• 5.1.2 柱距不同的结构层间剪力对比61-62
• 5.1.3 层间位移62-63
• 5.1.4 结构各层加速度63
• 5.2 房屋高宽比不同对隔震性能的影响63-70
• 5.2.1 结构的自振周期对比64
• 5.2.2 层间位移对比64-66
• 5.2.3 结构各层加速度66-68
• 5.2.4 层间剪力68-70
• 5.3 楼板开洞对隔震性能的影响70-74
• 5.4 本章小结74-76
• 结论与展望76-78
• 致谢78-80
• 参考文献80-84
• 作者简介84
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果84-85

【参考文献】

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本文编号：322467