本文關鍵詞：不規(guī)則基礎隔震結構隔震和扭轉效應分析

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【摘要】：與傳統(tǒng)的抗震體系不一樣,隔震結構是一種通過設置隔震裝置來吸收消耗地震時的地震能量,減小結構的地震反應確保結構安全的一種被動控制體系。懫用隔震技術后,由于隔震層的水平剛度相對于上部結構水平剛度較小,在地震作用下,隔震層將發(fā)生較大的水平位移,而上部結構幾乎作整體平動。隨著城市建筑的發(fā)展出現(xiàn)了越來越多的不規(guī)則結構,這些不規(guī)則結構在地震作用下還將出現(xiàn)扭轉效應。本文首先描述了地震的災害對社會的嚴重危害性,突出了建筑減震的必要性,引出了建筑隔震技術的出現(xiàn)然后概括描述了建筑隔震的發(fā)展史和隔震設計概述,之后本文對隔震結構的串聯(lián)質點計算模型和隔震扭轉計算模型做了簡述,推導了兩種模型的運動微分方程并做了簡要闡述。通過有限元分析軟件SAP2000對結構進行非線性動力時程分析,以一棟5層框架結構的多層結構為例,研究隔震結構相對于傳統(tǒng)抗震結構的地震作用下減震和減扭效果。之后對影響隔震結構扭轉效應的因素做了具體的分析,通過改變隔震層隔震支座的布置來改變隔震層的剛度偏心率,以此來分析隔震層剛度偏心率對隔震結構地震作用下扭轉效應的影響;通過改變隔震結構上部結構抗扭構件的水平剛度來改變上部結構的樓層剛度偏心率,以此來分析隔震結構上部結構樓層偏心率對結構扭轉效應的影響;以具有代表性的樓層頂層和底層為研究對象分析了隔震層偏心率和上部結構偏心率交互作用對隔震結構的影響;通過改變隔震層支座布置來改變隔震層的水平剛度,以此分析隔震結構隔震層水平剛度對隔震結構扭轉效應的影響.研究結果表明,隔震結構相對于不隔震抗震結構在地震作用下不僅水平地震作用大大減小,扭轉效應也明顯減小,而隔震層偏心率,上部結構偏心率,隔震層水平剛度都對隔震結構扭轉效應有不同程度上的影響。本文不僅考慮了單因素對結構扭轉效應的影響,還考慮了多因素的交互作用對結構扭轉效應的影響,能更好的切合實際工程運用。根據分析結果,實際工程運用中正確控制這些因素能有效的控制結構的扭轉效應。
【關鍵詞】：橡膠支座 框架結構 基底隔震 非線性 時程分析 SAP2000
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU352.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第一章 緒論15-26
• 1.1 引言15-16
• 1.2 世界隔震結構的發(fā)展16-20
• 1.2.1 早期的隔震技術16-18
• 1.2.2 最新隔震技術18-20
• 1.3 基礎隔震結構的概念20-21
• 1.4 偏心基礎隔震結構扭轉效應的研究概論和研究現(xiàn)狀21-24
• 1.5 本文的研究內容和研究方法24-25
• 1.6 本文的創(chuàng)新點25-26
• 第二章 隔震結構的設計26-34
• 2.1 基礎隔震支座分類26-29
• 2.2 建筑隔震橡膠支座的參數(shù)和優(yōu)點29-31
• 2.3 隔震結構的設計計算方法31-34
• 第三章 隔震結構計算模型和運動方程34-41
• 3.1 多質點基礎隔震體系動力分析34-38
• 3.1.1 多質點基礎隔震體系動力分析模型34
• 3.1.2 多質點基礎隔震體系動力分析34-38
• 3.2 不規(guī)則隔震扭轉結構動力分析38-39
• 3.2.1 不規(guī)則扭轉隔震結構動力分析模型38-39
• 3.2.2 微分方程的建立39
• 3.3 本章小結39-41
• 第四章 隔震結構隔震和扭轉效應分析41-51
• 4.1 隔震結構水平隔震效應分析41-45
• 4.1.1 工程概況41
• 4.1.2 隔震支座參數(shù)的選取和布置41-42
• 4.1.3 隔震結構模型參數(shù)設置42
• 4.1.4 地震波的選取和調整42-44
• 4.1.5 結構的模態(tài)分析44-45
• 4.2 結構扭轉效應45-50
• 4.2.1 結構偏心概念47
• 4.2.2 隔震層支座布置47-49
• 4.2.3 上部結構柱布置方案49-50
• 4.3 本章小結50-51
• 第五章 隔震結構隔震和扭轉效應算例分析51-71
• 5.1 隔震結構水平隔震效應分析51-54
• 5.1.1 結構樓層位移時程分析51-52
• 5.1.2 樓層加速度時程分析52-53
• 5.1.3 樓層剪力時程分析53-54
• 5.2 結構扭轉效應的時程分析54-56
• 5.2.1 結構扭轉加速度時程分析結果54-55
• 5.2.2 結構樓層扭轉角時程分析結果55
• 5.2.3 結構樓層角部柱扭矩時程分析結果55-56
• 5.3 隔震層偏心率對結構扭轉效應影響的時程分析56-59
• 5.3.1 結構扭轉位移時程響應56-57
• 5.3.2 結構的扭轉加速度時程響應57-58
• 5.3.3 結構的角部柱扭矩58-59
• 5.4 隔震層上部結構偏心率對結構扭轉效應影響時程分析59-62
• 5.4.1 扭轉角位移時程響應59-60
• 5.4.2 轉角加速度時程響應60-61
• 5.4.3 樓層角部柱扭矩時程響應61-62
• 5.5 隔震層偏心率和上部結構偏心率交互作用對結構扭轉效應影響62-66
• 5.5.1 樓層扭轉加速度時程響應63-64
• 5.5.2 樓層扭轉角時程響應64-65
• 5.5.3 樓層角部柱扭矩時程響應65-66
• 5.6 隔震層剛度對結構扭轉效應的影響66-68
• 5.6.1 結構的扭轉位移時程響應66-67
• 5.6.2 結構的扭轉加速度時程響應67-68
• 5.6.3 結構的角部柱扭矩68
• 5.7 本章小結68-71
• 第六章 結論與展望71-73
• 6.1 結論71-72
• 6.2 問題與展望72-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76-77
• 作者簡介及讀研期間主要研究成果77

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本文編號：684258