隔震结构等效线性化设计方法及应用研究

发布时间：2021-02-20 03:49

　　汶川地震后,我国地震灾害仍然持续发生,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。这些损伤较多是由建筑结构破坏而引起,这也促使了减震隔震技术在现阶段的建筑结构中得到了广泛的应用,尤其是隔震技术,经历了地震的检验,证明了其有效性。尽管隔震技术已有较多的应用,但是隔震技术在我国的研究和应用起步均较晚,我国关于结构采用隔震技术的设计方法与美国、日本等国家相比,还不成熟,如分部设计模型的合理性、时程计算结果的离散性等,均会影响到隔震结构的安全性。因此,本文首先总结和分析了我国现阶段隔震设计方法中存在的问题,并建议采用整体设计法进行隔震结构设计,随后讨论了采用隔震结构整体设计方法需要解决的问题,通过对这些问题的研究,提出了基于我国规范的隔震结构等效线性化的设计改进方法,并运用本文提出的改进方法对一栋采用橡胶隔震支座的高层剪力墙结构进行分析,其结果与振动台试验结果接近,验证了该方法的合理性。本文具体研究内容及结论如下:（1）通过实际工程算例说明了现阶段隔震结构分部设计法过于依赖时程分析结果,导致可以通过选择“合适的”地震波来达到预期隔震效果的目的,而这种仅仅通过更换地震波来实现预期隔震效果的方法,并没有提高结... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：204 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 隔震体系设计方法
        1.2.1 隔震技术简述
        1.2.2 隔震结构设计方法研究现状
    1.3 现阶段隔震设计方法的局限性
    1.4 本文解决的关键问题和主要研究内容
        1.4.1 本文解决的关键问题
        1.4.2 本文主要研究内容
第2章 现阶段隔震结构设计方法中存在的问题研究
    2.1 引言
    2.2 时程分析法局限性
        2.2.1 基于《建筑抗震设计规范》选择地震波分析
        2.2.2 基于人工合成地震动分析
    2.3 隔震结构分部设计法局限性
        2.3.1 地震力分布差异问题
        2.3.2 水平向减震系数计算问题
        2.3.3 周期折减问题
    2.4 本章小结
第3章 时程分析方法地震动建议
    3.1 引言
    3.2 关于天然地震动建议
    3.3 关于人工地震动建议
        3.3.1 人工波强度包线取值建议
        3.3.2 人工波分析数量建议
    3.4 本章小结
第4章 基于反应谱的整体隔震设计方法探讨
    4.1 引言
    4.2 隔震结构等效线性化分析简介
        4.2.1 隔震结构等效线性化基本原理
        4.2.2 隔震结构等效线性化实施过程
    4.3 基于我国规范的等效线性化隔震设计方法存在的问题
        4.3.1 分析模型
        4.3.2 地震输入
        4.3.3 分析结果
        4.3.4 结果讨论
    4.4 本章小结
第5章 隔震结构等效线性化分析估算精度探讨
    5.1 引言
    5.2 等效线性化分析精度影响因素研究成果
        5.2.1 等效参数计算方法研究成果
        5.2.2 阻尼调整系数研究成果
        5.2.3 加速度反应谱特性研究成果
    5.3 隔震结构等效线性化精度分析
        5.3.1 现有等效线性化分析研究成果选取
        5.3.2 分析模型及输入工况
        5.3.3 精度评价标准
        5.3.4 精度评价结果
        5.3.5 精度评价结论
    5.4 精度较高的等效线性化分析方法
        5.4.1 潜在具有较高精度的等效线性化分析方法
        5.4.2 地震强度和特征周期对等效线性化分析精度的影响
        5.4.3 普遍具有较高精度等效线性化分析方法
    5.5 我国等效线性化隔震设计方法建议
    5.6 本章小结
第6章 基于中国规范隔震结构等效线性化分析改进方法
    6.1 引言
    6.2 等效参数计算方法改进思路
        6.2.1 我国加速度反应谱特点
        6.2.2 等效刚度类型选择
        6.2.3 等效参数计算公式确定方法
    6.3 等效参数计算公式拟合
        6.3.1 分析模型及分析工况
        6.3.2 变量样本数据
eq计算公式基本形式确定">        6.3.3 等效周期T_eq计算公式基本形式确定
eq计算公式基本形式确定">        6.3.4 等效阻尼比ξ_eq计算公式基本形式确定
eq和等效阻尼比ξ_eq计算参数确定">        6.3.5 等效周期T_eq和等效阻尼比ξ_eq计算参数确定
    6.4 等效参数拟合公式精度分析
e计算结果">        6.4.1 精度系数β_e计算结果
        6.4.2 精度系数β统计分析
    6.5 内力调整探讨
    6.6 本章小结
第7章 等效线性化方法在隔震结构设计中的应用研究
    7.1 引言
    7.2 等代结构法
        7.2.1 等代结构法简介
        7.2.2 隔震结构等代结构法基本流程
        7.2.3 隔震结构等代结构法关键问题
    7.3 隔震结构阻尼处理方法
        7.3.1 简化整体阻尼比法
        7.3.2 应变能法
        7.3.3 强迫解耦法
        7.3.4 复振型分解法
        7.3.5 小结
    7.4 等代结构法在隔震结构中的应用
        7.4.1 模型说明
        7.4.2 计算说明
        7.4.3 计算结果及分析
        7.4.4 结论
    7.5 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 研究展望
参考文献
致谢
附录攻读博士学位期间取得成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年全球地震灾害概要[J]. 冯蔚,朱林,赵美松.  国际地震动态. 2017(11)
[2]基础隔震在高烈度区大高宽比剪力墙结构中的应用与试验研究[J]. 赖正聪,潘文,白羽,叶燎原,杨晓东,苏何先.  建筑结构学报. 2017(09)
[3]云南省博物馆新馆隔震设计与振动台试验研究[J]. 廖述江,何文福,刘文光.  建筑结构. 2016(22)
[4]混合结构工业厂房阻尼比的计算方法比较[J]. 陈相成,邢国雷,彭凌云.  工业建筑. 2016(08)
[5]2015年中国大陆地震灾害损失述评[J]. 陈通,郑通彦.  灾害学. 2016(03)
[6]2014年全球地震灾害概要[J]. 冯蔚,朱林,侯建盛,李卫平.  震灾防御技术. 2016(02)
[7]地震作用下多层剪切型组合结构的合理综合阻尼比取值探讨[J]. 陈相成,闫维明,李洪泉,彭凌云.  震灾防御技术. 2016(02)
[8]2015年全球地震灾害概要[J]. 陈通,冯蔚,赵荣国.  国际地震动态. 2016(04)
[9]低矮砌体结构橡胶隔震支座力学性能研究[J]. 张又超,王毅红,郑瑶,权登州.  工业建筑. 2016(01)
[10]2013年全球地震灾害概要[J]. 冯蔚,朱林,赵荣国.  国际地震动态. 2015(11)

博士论文
[1]RC框架结构基于损伤控制的抗震设计方法研究[D]. 罗文文.重庆大学 2015
[2]结构非线性动力分析中地震动记录的选择和调整方法研究[D]. 陈波.中国地震局地球物理研究所 2013
[3]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010

硕士论文
[1]结构非线性时程分析输入地震波选择方法[D]. 吴浩.大连海事大学 2016
[2]中、日、美三国抗震设计反应谱及隔震设计方法比较研究[D]. 李婕.广州大学 2006



本文编号：3042179