基础隔震框架结构的抗震性能分析

发布时间：2017-06-02 08:13

  本文关键词：基础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】：地震对结构的破坏是由地面运动而引起的建筑物受迫振动所致。基础隔震的基本原理就是通过设置隔震系统,使结构在基础层与上部结构之间能够做有限的柔性滑动,从而减小结构的水平刚度、延长结构的自振周期、有效降低结构在地震中的加速度反应。地震能量大部分被隔震层所消耗,上部结构只做轻微平动。本文使用有限元软件SAP2000建立多层钢筋混凝土结构,通过非线性静力分析和非线性时程分析,探讨基础隔震结构的抗震性能及减震效果。首先详细阐述了隔震技术的基本原理及其运动特性,介绍了常用隔震装置分类、构造和力学性能,进而建立基础隔震力学模型和动力平衡方程,推导了隔震系统的动力平衡方程的求解,为后续弹塑性时程分析提供校核参考。其次在同时考虑隔震层及其上部结构的非线性的基础上,采用非线性分析软件SAP2000建立了三维非线性模型,对基础隔震混凝土框架结构实例模型进行了在8度罕遇地震波EL-Centro波、TAFT波和人工波下的弹塑性时程分析,将其结果与相应的非隔震结构进行对比,以评判隔震结构的减震效果及其抗震性能。结果表明在地震力作用下,基础隔震结构加速度、层间位移以及层间剪力相较于非隔震抗震结构都有非常大的减少,大大的减轻了水平地震力对结构的作用,提高了结构的整体抗震性能。最后采用基于sap2000的pushover分析方法,对隔震结构进行静力非线性分析,给出了适用于基础隔震结构的侧向加载方式,通过与非线性时程分析结果的对比,验证该侧向加载方式的可靠性,并且通过pushover分析结果研究了基础隔震框架结构塑性铰的出现、分布及发展的规律,找出结构可能存在的薄弱环节,为隔震设计及隔震结构抗震性能评估提供依据。
【关键词】：基础隔震 抗震性能 非线性时程分析 Pushover分析 框架结构
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU352.1
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 概述9-19
• 1.1 论文的研究背景及意义9-10
• 1.2 结构抗震技术的发展10-15
• 1.2.1 结构抗震设计概述10
• 1.2.2 性能化抗震设计相关理论的研究进展10-15
• 1.3 基础隔震技术的发展及应用现状15-18
• 1.3.1 基础隔震技术的发展15-16
• 1.3.2 基础隔震技术的应用现状16-18
• 1.4 本文的主要工作18-19
• 第二章 基础隔震的基本原理及分析方法19-33
• 2.1 基础隔震结构的原理及特性19-20
• 2.2 隔震支座的分类、构造及性能20-23
• 2.2.1 隔震支座的分类20-21
• 2.2.2 常用隔震支座的构造及其性能21-23
• 2.3 基础隔震体系的分析方法23-29
• 2.3.1 单质点基础隔震结构的动力分析23-25
• 2.3.2 多质点基础隔震结构的动力分析25-29
• 2.4 基础隔震结构振动微分方程的时程法求解29-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 基础隔震框架结构动力弹塑性分析33-53
• 3.1 基础隔震框架结构分析模型的建立33-42
• 3.1.1 工程概况33-35
• 3.1.2 数值分析模型的建立35-38
• 3.1.3 数值模型的模态分析38-40
• 3.1.4 地震波的选择与调整40-42
• 3.2 8度罕遇地震作用下结构的时程分析42-50
• 3.2.1 隔震模型的楼层剪力分析42-44
• 3.2.2 隔震模型的层间位移反应分析44-47
• 3.2.3 隔震模型的加速度反应分析47-50
• 3.3 隔震结构的能量分析50-52
• 3.3.1 能量计算理论50
• 3.3.2 非线性耗能分析50-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 基础隔震结构抗震性能的静力弹塑性分析53-69
• 4.1 基础隔震的pushover分析方法53-61
• 4.1.1 Pushover分析方法的主要用途53-54
• 4.1.2 pushover分析方法的基本原理54-57
• 4.1.3 适用于隔震结构的侧向力加载模式57-58
• 4.1.4 pushover的分析方法58-61
• 4.2 基础隔震结构的pushover分析实例61-68
• 4.2.1 pushover分析在SAP2000中的实现61-63
• 4.2.2 基础隔震结构的pushover分析实例63-68
• 4.3 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文78

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱玉华,施卫星,吕西林,冯德民;基础隔震房屋模型振动台对比试验与分析[J];同济大学学报(自然科学版);2001年05期

2 倪国葳;张玉敏;赵亚敏;;建筑结构基础隔震分析[J];地震工程与工程振动;2006年03期

3 罗登贵;雷静雅;周祥瑞;付李宁;徐家云;;相邻结构基础隔震和层间减震研究[J];大地测量与地球动力学;2008年06期

4 曾奔;周福霖;黄东阳;;土-结构相互作用下考虑平摆耦合的基础隔震体系分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2008年04期

5 祁皑;林于东;;将基础隔震新技术纳入本科教学过程的研究[J];高等建筑教育;2009年01期

6 刘光亮;陆铁坚;奉鹏;;框架-核心筒结构基础隔震性能分析与研究[J];中国西部科技;2009年30期

7 宋玉旺;;房屋基础隔震技术应用分析[J];经营管理者;2011年19期

8 李志林;;房屋基础隔震技术应用分析[J];企业导报;2012年14期

9 傅育安;基础隔震工程概述[J];工业建筑;1987年12期

10 傅育安;;基础隔震工程的回顾与展望[J];工程抗震;1987年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 邸元;袁明武;肖建庄;;多层结构基础隔震动力反应分析的简化[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第二卷）[C];1996年

2 张立峰;王忠海;康艳博;姚秋来;肖伟;;震区框架结构基础隔震分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅱ）[C];2010年

3 王忠海;张立峰;康艳博;姚秋来;肖伟;;凉山州邮电局某住宅的基础隔震改造[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅱ）[C];2010年

4 黄襄云;;自动复位基础隔震机构的动力分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1997年

5 施卫星;吴广荣;;组合支座基础隔震砌体房屋设计探讨[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

6 王建强;丁永刚;李大望;;摩擦摆基础隔震上部偏心结构地震反应分析[A];防振减灾工程理论与实践新进展（纪念汶川地震一周年）——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年

7 叶昆;李黎;朱宏平;符蓉;;近断层脉冲型地震作用下基础隔震建筑结构最大位移反应研究[A];防振减灾工程理论与实践新进展（纪念汶川地震一周年）——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年

8 雷静雅;罗登贵;;多层建筑基础隔震的减震效果分析[A];新世纪观测技术发展及防震减灾青年学术研讨会论文集[C];2007年

9 周中一;曹万林;王卿;董宏英;张建伟;;农村基础隔震砌体结构房屋振动台试验[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅱ）[C];2010年

10 栗增欣;董煜;;框架结构基础隔震分析[A];城市地下空间综合开发技术交流会论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 杨宇;双向地震作用立式储罐基础隔震研究[D];东北石油大学;2011年

2 胡紫东;考虑支座相关性的基础隔震结构地震响应研究[D];华中科技大学;2011年

3 崔利富;大型LNG储罐基础隔震与晃动控制研究[D];大连海事大学;2012年

4 李延涛;考虑土—结构动力相互作用的基础隔震与结构控制理论研究[D];天津大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高青松;基础隔震异形柱框架结构振动台试验抗震性能研究[D];昆明理工大学;2015年

2 季菲菲;基础隔震结构位移的扭转放大效应研究[D];南京航空航天大学;2015年

3 张瑞君;基础隔震框架结构的抗震性能分析[D];太原理工大学;2016年

4 陆健伟;蚌埠博物馆组合结构动力性能与基础隔震分析[D];合肥工业大学;2015年

5 王继红;基础隔震结构非线性动力特性分析[D];苏州科技学院;2008年

6 张志亮;一维周期性复合基础隔震性能研究[D];北京交通大学;2009年

7 李林;基于动力测试的无填充墙基础隔震框架结构动力性能研究[D];兰州理工大学;2011年

8 王哲;基础隔震偏心建筑的平—扭耦联地震反应分析[D];武汉理工大学;2008年

9 赵安兴;椭球体滚动基础隔震的可行性研究[D];长安大学;2010年

10 东芳;基础隔震异形柱框架结构体系地震反应控制研究[D];北京工业大学;2005年

  本文关键词：基础隔震框架结构的抗震性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：414641