不同高宽比基础隔震结构地震响应研究

发布时间：2017-05-17 22:08

  本文关键词：不同高宽比基础隔震结构地震响应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年来,地震的频繁发生给我国带来了严重的经济损失和人员伤亡,特别是在地震多发的山区和农村。很多数据显示地球目前正处于地震活跃期的边缘,传统的抗震设计方法已不足以保证人身财产安全。因此,研究推广新型减震、隔震技术成为结构工程抗震领域的趋势。摩擦滑移隔震技术作为一种可靠的新型隔震设计方法,取材方便,造价低廉,有在山区和农村推广的价值,符合农村经济落后的现状。它是通过在基础和上部结构之间设置一道隔震层,阻隔地震波能量向结构上部传递,并自身吸收一部分地震波能量,从而有效减轻上部结构的破坏,达到减震的目的。随着隔震技术研究的深入,基础隔震结构研究范围从低层建筑向多、高层建筑拓展。高层建筑往往意味着更大的高宽比。但是目前规范中并没有针对隔震结构的高宽比限值的相关规定,这也在一定程度上制约着隔震技术的发展。为了探索高宽比因素对于结构隔震效应的影响,本文从理论分析和试验角度,展开探索性的研究,主要研究内容为以下两个方面：1.运用SAP2000有限元分析软件建立一组不同高宽比的摩擦滑移隔震结构,分别输入EI-Centro波(N-S方向的地震记录)和迁安波,从内力、层间位移(包括支座位移)两个方面观察其动力响应。为基础隔震体系的试验研究与实际应用提供理论依据与参考。2.以砂与橡胶粒混合材料作为隔震垫层,设计了4组高宽比分别为1.0,2.0,3.0,4.0的框架结构模型。输入三组不同峰值的地震波,通过振动台试验对比不同高宽比隔震结构的加速度响应,并由此分析了砂与橡胶粒混合垫层的耗能减震特性。
【关键词】：振动台试验 砂与橡胶粒垫层 高宽比 地震波峰值 隔震性能
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.12;TU311.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 引言14-16
• 1 绪论16-27
• 1.1 地震的成因及其危害16-18
• 1.1.1 地震产生原因16
• 1.1.2 地震的危害16-18
• 1.2 传统的抗震技术与当前的隔震思想18-19
• 1.2.1 传统的抗震理念18-19
• 1.2.2 工程结构减震控制19
• 1.3 基础隔震技术19-24
• 1.3.1 隔震技术的分类21
• 1.3.2 隔震技术优越性21-22
• 1.3.3 隔震结构的特性22-24
• 1.4 隔震思想的发展历程和现状24-25
• 1.4.1 国外隔震技术的发展历程和研究现状24-25
• 1.4.2 国内基础隔震技术的发展和研究情况25
• 1.5 本论文的研究目的和主要内容25-27
• 1.5.1 研究目的25-26
• 1.5.2 主要内容26-27
• 2 砂与橡胶粒混合垫层的工作原理27-41
• 2.1 砂与橡胶粒混合垫层的减震机理27-30
• 2.1.1 砂与橡胶粒垫层隔震系统的概念27
• 2.1.2 砂与橡胶粒隔震垫层的构造要求和隔震原理27-30
• 2.2 砂与橡胶颗粒混合垫层的动力学分析30-34
• 2.2.1 砂与橡胶颗粒混合垫层的基本假定30
• 2.2.2 砂与橡胶粒混合垫层的摩擦力模型30-32
• 2.2.3 砂与橡胶粒隔震垫层的动力分析方法32-34
• 2.3 单质点结构模型的动力反应分析34-37
• 2.4 多质点隔震结构的动力反应分析37-40
• 2.5 本章小结40-41
• 3 不同高宽比基础隔震结构有限元分析41-54
• 3.1 SAP2000软件41-42
• 3.2 基础隔震结构分析模型的建立42-46
• 3.2.1 上部结构的模拟42
• 3.2.2 隔震层的模拟42-45
• 3.2.3 模型的建立和相关假定45-46
• 3.2.4 荷载的设置46
• 3.3 地震波的选取46-48
• 3.3.1 地震波的选用方法46-47
• 3.3.2 地震波的调整47
• 3.3.3 选用的地震波47-48
• 3.4 不同高宽比隔震结构的动力响应分析48-53
• 3.4.1 结构内力响应分析49-51
• 3.4.2 结构位移响应分析51-53
• 3.5 本章小结53-54
• 4 一组不同高宽比隔震结构的振动台试验54-64
• 4.1 振动台试验的基本情况54-59
• 4.1.1 试验材料54-57
• 4.1.2 试验设备57-58
• 4.1.3 试验模型58-59
• 4.2 试验加载方式59-60
• 4.3 试验结果的分析60-63
• 4.3.1 高宽比因素对于结构隔震效果的影响61-62
• 4.3.2 地震波加速度峰值对垫层减震效果的影响62-63
• 4.4 本章小结63-64
• 5 结论与展望64-66
• 5.1 结论64-65
• 5.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 作者简介及读研期间主要科研成果70

【参考文献】

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