發(fā)布時間：2018-11-28 17:54

【摘要】：隔震體系作為一種新型的結(jié)構(gòu)抗震體系在建筑、橋梁等領(lǐng)域中已有廣泛應(yīng)用,并在實踐中通過多次地震檢驗證明了結(jié)構(gòu)的隔震效果顯著,抗震性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的非隔震結(jié)構(gòu)。其中基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)主要是通過在基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)底部之間設(shè)置水平剛度相對很小的隔震裝置,使得隔震結(jié)構(gòu)自振周期大大延長,并遠(yuǎn)離場地的特征周期,從而能夠有效地隔離地震作用,顯著降低上部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是,對于一些長周期地震,如近場脈沖型地震動和遠(yuǎn)場諧和類地震動,由于其地震動時程和產(chǎn)生機(jī)理的特殊性,可導(dǎo)致長周期結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞,因此,亟需研究隔震結(jié)構(gòu)在這類特殊地震動作用下的抗震性能。為此,本文主要圍繞LRB基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)在三類地震動(近場脈沖性地震動、普通地震動和遠(yuǎn)場諧和類地震動)作用下的地震響應(yīng)和抗震性能進(jìn)行以下幾個方面的研究:(1)分析了普通地震動記錄以及長周期地震動記錄的頻譜特性。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果對長周期地震動的特征及其與普通地震動的區(qū)別進(jìn)行分析總結(jié),在此基礎(chǔ)上建立各類地震動的選取準(zhǔn)則,并計算對比分析了單自由度隔震體系在這三類地震動作用下的等強(qiáng)度譜特性。研究結(jié)果表明,單自由度隔震體系在長周期地震動作用下產(chǎn)生的位移響應(yīng)遠(yuǎn)高于普通地震動作用的結(jié)果;對于等強(qiáng)度譜,阻尼比在0.05～0.2的變化范圍內(nèi)對結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)的影響很小,結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)峰值隨阻尼比的增大顯著減小;剛度比的變化對等強(qiáng)度譜值的影響非常小。(2)研究了隔震結(jié)構(gòu)在普通地震動作用下隔震支座的彈塑性位移需求譜。通過將地震動記錄的反應(yīng)譜與規(guī)范反應(yīng)譜進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)利用現(xiàn)行規(guī)范譜來預(yù)測隔震結(jié)構(gòu)位移需求時存在譜形和譜值失真的問題。通過考慮隔震支座力學(xué)參數(shù)、地震動特性等因素對位移反應(yīng)譜的影響,采用標(biāo)準(zhǔn)化和平均化的方式研究了位移反應(yīng)譜的特征,以Eurocode8規(guī)范給出的彈性位移反應(yīng)譜為基礎(chǔ),通過數(shù)值擬合方法建立了隔震支座的彈塑性位移需求譜公式,用于預(yù)測隔震層的最大位移需求,便于在進(jìn)行隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計時,可快速確定支座類型,簡化隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計流程。通過某工程實例分析表明,根據(jù)文中提出的位移公式計算得到的隔震層位移與實際建模分析結(jié)果基本吻合,精度較高。(3)分析了隔震結(jié)構(gòu)在長周期地震動作用下的抗震性能、上部結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律。首先,利用SeismoStruct建立隔震結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行非線性動力時程分析,研究了隔震結(jié)構(gòu)在近斷層脈沖型地震動和遠(yuǎn)場長周期地震動作用下的地震響應(yīng)特點;然后,通過分析上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件從屈服到破壞的整個受力狀態(tài)變化過程,探討了上部結(jié)構(gòu)的破壞規(guī)律;最后,在此基礎(chǔ)上,提出了防止或減輕隔震體系上部結(jié)構(gòu)破壞的建議措施,并通過建模分析討論了其可行性。分析結(jié)果表明,在相同地震動強(qiáng)度下,相對于普通地震動,長周期地震動對結(jié)構(gòu)的破壞更加嚴(yán)重,并能夠顯著增大結(jié)構(gòu)樓層的位移響應(yīng);長周期地震動對結(jié)構(gòu)的破壞主要集中在結(jié)構(gòu)的底層,尤其是對柱的破壞較為嚴(yán)重,是結(jié)構(gòu)的相對"薄弱部位"。在結(jié)構(gòu)底層外側(cè)柱間設(shè)置鋼支撐的加固措施后,結(jié)構(gòu)的減震效果顯著,其整體抗震性能得到大幅提高,分析結(jié)果可為此類相關(guān)工程設(shè)計提供參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU352.12

【參考文獻(xiàn)】

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1 成羽;白國良;蔣連接;;高層框架結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)場長周期地震響應(yīng)分析[J];世界地震工程;2016年03期

2 李雪紅;周鶴鳴;李曄暄;徐秀麗;;遠(yuǎn)場長周期地震動作用下減隔震連續(xù)梁橋的動力響應(yīng)特性研究[J];自然災(zāi)害學(xué)報;2016年03期

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4 尚守平;崔向龍;;基礎(chǔ)隔震研究與應(yīng)用的新進(jìn)展及問題[J];廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年01期

5 杜東升;王曙光;劉偉慶;李威威;;地震動頻譜特性對隔震結(jié)構(gòu)響應(yīng)及損傷影響研究[J];振動與沖擊;2015年20期

6 周靖;方小丹;江毅;;遠(yuǎn)場長周期地震動反應(yīng)譜拐點特征周期研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年06期

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本文編號：2363765