滑移隔震结构的地震反应规律与设计方法研究
发布时间：2021-07-14 13:16
滑移隔震是一种较为成熟的基础隔震技术,主要适用于欠发达的高烈度村镇地区。国内外学者已对滑移隔震结构在地震激励下的反应开展了大量研究,但已有研究主要集中于验证滑移隔震的有效性上,地震反应分析采用的地震波数量较少,未得到较全面的结构地震反应规律和地震响应简化计算方法。本文对滑移隔震结构在三维地震激励下的反应进行了系统、深入的研究,取得的主要研究成果如下:（1）对单层滑移隔震结构上部结构归一化峰值伪加速度及不同结构参数和地震动参数对其影响进行了研究。研究结果表明,两正交方向上的结构归一化峰值伪加速度与归一化地面峰值加速度之间的变化关系基本一致。竖向地震动可能会增大或减小上部结构反应,但大部分情况下其影响可以忽略不计。水平正交方向结构周期比、动静摩擦系数差异、震级与震中距对滑移隔震结构上部结构响应影响较小。场地土越软,上部结构反应越大,但影响程度随归一化地面峰值加速度的增加而减小。当场地类型、质量比及归一化峰值加速度确定时,上部结构归一化峰值伪加速度概率分布基本符合正态分布。基于数值计算结果,建立了归一化峰值伪加速度平均值与变异系数的简化计算公式。（2）对单层滑移隔震结构归一化峰值滑移位移及不...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单层滑移隔震结构示意图
由于我国的场地分类方法[45]需考虑覆盖层厚度,而PEER-NGA数据库未提供相关信息,因此采用美国规范ASCE 7-10[46]的场地分类方法选取地震波。根据美国规范ASCE 7-10[46]从美国太平洋地震中心强震数据库(PEER-NGA)中选取不同场地类型下地震波共320条。由于滑移隔震结构通常在大震作用下隔震效果较好,因此本文优先选取峰值加速度(PGA)较大的地震波,从而以归一化峰值加速度agx0/μg进行参数分析时,可尽量避免取到较小的动摩擦系数μ。对于C类和D类场地地震波,x方向峰值加速度agx0均大于0.15g。但对于B类和E类场地,数据库中仅有不超过50条地震波的x方向峰值加速度agx0大于0.05g,因此分别选取B类场地与E类场地下各40条无脉冲地震波,其x方向峰值加速度agx0均大于0.05g。对于C类和D类场地,分别选取120条地震波,其中包括90条无脉冲地震波和30条脉冲型地震波。通过不同的震级区间与震中距区间组合,将C类与D类场地下各90条地震波分为9组,其中三种震级区间为5.2≤M<6.0、6.0≤M<6.7和6.7≤M<7.7,三种震中距区间为0<D<14km、14≤D<24km和24≤D<120km。对于C类与D类场地,每个组合区间内均存在10条地震波。总体而言,本文所选取的320条地震波来自于69个地震,其震级范围为5.2至7.7。图3.1所示为按照场地分类的320条地震波震级与震中距分布图。如3.2节所述,y方向与z（竖向）方向地震动加速度分量对x方向上部结构响应有一定影响,为了进一步研究水平正交方向（x方向与y方向）的相互作用与竖向地震动的影响,本章对所有地震波三向峰值加速度进行了数据统计,统计结果如图3.2所示。如图3.2(a)所示,所选320条地震波水平正交方向峰值加速度之比agy0/agx0集中在0.5至2之间(95.6%),其平均值为1.02,这说明所选地震波在x方向与y方向的地震动强度基本一致。如图3.2(b)所示,所选320条地震波z方向（竖向）与x方向峰值加速度之比agz0/agx0的值集中在0.2至0.8之间,其平均值为0.62,说明所选地震波竖向峰值加速度略小于水平方向的峰值加速度。
如3.2节所述,y方向与z（竖向）方向地震动加速度分量对x方向上部结构响应有一定影响,为了进一步研究水平正交方向（x方向与y方向）的相互作用与竖向地震动的影响,本章对所有地震波三向峰值加速度进行了数据统计,统计结果如图3.2所示。如图3.2(a)所示,所选320条地震波水平正交方向峰值加速度之比agy0/agx0集中在0.5至2之间(95.6%),其平均值为1.02,这说明所选地震波在x方向与y方向的地震动强度基本一致。如图3.2(b)所示,所选320条地震波z方向（竖向）与x方向峰值加速度之比agz0/agx0的值集中在0.2至0.8之间,其平均值为0.62,说明所选地震波竖向峰值加速度略小于水平方向的峰值加速度。3.4 滑动起始条件
【参考文献】：
期刊论文
[1]农村房屋新型隔震与抗震砌体结构振动台试验研究[J]. 曹万林,周中一,王卿,董宏英,张建伟. 振动与冲击. 2011(11)
[2]基于砌体结构破坏损伤的地震烈度物理标准研究[J]. 郝敏,谢礼立,李伟. 地震工程与工程振动. 2007(05)
[3]弹性滑移支座在高层隔震建筑中的应用研究[J]. 程华群,刘伟庆,王曙光. 工程抗震与加固改造. 2007(03)
[4]多层滑移隔震建筑结构的简化模型及其分析精度[J]. 毛利军,李爱群. 建筑结构学报. 2005(02)
[5]基础滑移隔震体系的地震反应谱[J]. 毛利军,李爱群. 土木工程学报. 2004(02)
[6]基础滑移隔震房屋结构设计与工程应用的理论研究[J]. 熊仲明,俞茂宏,王清敏,丰定国,税浩旭,税国斌. 振动与冲击. 2003(03)
[7]基础滑移隔震体系的地震响应计算[J]. 熊仲明,俞茂宏,刘云贺,税浩旭. 应用力学学报. 2002(04)
[8]滑移摩擦隔震系统在多向地面运动作用下的试验研究[J]. 朱玉华,吕西林. 地震工程与工程振动. 2002(05)
[9]带限位装置的摩擦隔震结构动力特性及地震反应分析[J]. 樊剑,唐家祥. 建筑结构学报. 2001(01)
[10]滑移隔震结构的动力特性及地震反应[J]. 樊剑,唐家祥. 土木工程学报. 2000(04)
本文编号：3284216
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单层滑移隔震结构示意图
由于我国的场地分类方法[45]需考虑覆盖层厚度,而PEER-NGA数据库未提供相关信息,因此采用美国规范ASCE 7-10[46]的场地分类方法选取地震波。根据美国规范ASCE 7-10[46]从美国太平洋地震中心强震数据库(PEER-NGA)中选取不同场地类型下地震波共320条。由于滑移隔震结构通常在大震作用下隔震效果较好,因此本文优先选取峰值加速度(PGA)较大的地震波,从而以归一化峰值加速度agx0/μg进行参数分析时,可尽量避免取到较小的动摩擦系数μ。对于C类和D类场地地震波,x方向峰值加速度agx0均大于0.15g。但对于B类和E类场地,数据库中仅有不超过50条地震波的x方向峰值加速度agx0大于0.05g,因此分别选取B类场地与E类场地下各40条无脉冲地震波,其x方向峰值加速度agx0均大于0.05g。对于C类和D类场地,分别选取120条地震波,其中包括90条无脉冲地震波和30条脉冲型地震波。通过不同的震级区间与震中距区间组合,将C类与D类场地下各90条地震波分为9组,其中三种震级区间为5.2≤M<6.0、6.0≤M<6.7和6.7≤M<7.7,三种震中距区间为0<D<14km、14≤D<24km和24≤D<120km。对于C类与D类场地,每个组合区间内均存在10条地震波。总体而言,本文所选取的320条地震波来自于69个地震,其震级范围为5.2至7.7。图3.1所示为按照场地分类的320条地震波震级与震中距分布图。如3.2节所述,y方向与z（竖向）方向地震动加速度分量对x方向上部结构响应有一定影响,为了进一步研究水平正交方向（x方向与y方向）的相互作用与竖向地震动的影响,本章对所有地震波三向峰值加速度进行了数据统计,统计结果如图3.2所示。如图3.2(a)所示,所选320条地震波水平正交方向峰值加速度之比agy0/agx0集中在0.5至2之间(95.6%),其平均值为1.02,这说明所选地震波在x方向与y方向的地震动强度基本一致。如图3.2(b)所示,所选320条地震波z方向（竖向）与x方向峰值加速度之比agz0/agx0的值集中在0.2至0.8之间,其平均值为0.62,说明所选地震波竖向峰值加速度略小于水平方向的峰值加速度。
如3.2节所述,y方向与z（竖向）方向地震动加速度分量对x方向上部结构响应有一定影响,为了进一步研究水平正交方向（x方向与y方向）的相互作用与竖向地震动的影响,本章对所有地震波三向峰值加速度进行了数据统计,统计结果如图3.2所示。如图3.2(a)所示,所选320条地震波水平正交方向峰值加速度之比agy0/agx0集中在0.5至2之间(95.6%),其平均值为1.02,这说明所选地震波在x方向与y方向的地震动强度基本一致。如图3.2(b)所示,所选320条地震波z方向（竖向）与x方向峰值加速度之比agz0/agx0的值集中在0.2至0.8之间,其平均值为0.62,说明所选地震波竖向峰值加速度略小于水平方向的峰值加速度。3.4 滑动起始条件
【参考文献】：
期刊论文
[1]农村房屋新型隔震与抗震砌体结构振动台试验研究[J]. 曹万林,周中一,王卿,董宏英,张建伟. 振动与冲击. 2011(11)
[2]基于砌体结构破坏损伤的地震烈度物理标准研究[J]. 郝敏,谢礼立,李伟. 地震工程与工程振动. 2007(05)
[3]弹性滑移支座在高层隔震建筑中的应用研究[J]. 程华群,刘伟庆,王曙光. 工程抗震与加固改造. 2007(03)
[4]多层滑移隔震建筑结构的简化模型及其分析精度[J]. 毛利军,李爱群. 建筑结构学报. 2005(02)
[5]基础滑移隔震体系的地震反应谱[J]. 毛利军,李爱群. 土木工程学报. 2004(02)
[6]基础滑移隔震房屋结构设计与工程应用的理论研究[J]. 熊仲明,俞茂宏,王清敏,丰定国,税浩旭,税国斌. 振动与冲击. 2003(03)
[7]基础滑移隔震体系的地震响应计算[J]. 熊仲明,俞茂宏,刘云贺,税浩旭. 应用力学学报. 2002(04)
[8]滑移摩擦隔震系统在多向地面运动作用下的试验研究[J]. 朱玉华,吕西林. 地震工程与工程振动. 2002(05)
[9]带限位装置的摩擦隔震结构动力特性及地震反应分析[J]. 樊剑,唐家祥. 建筑结构学报. 2001(01)
[10]滑移隔震结构的动力特性及地震反应[J]. 樊剑,唐家祥. 土木工程学报. 2000(04)
本文编号：3284216
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