基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析
本文關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞是由地面運(yùn)動(dòng)而引起的建筑物受迫振動(dòng)所致。基礎(chǔ)隔震的基本原理就是通過設(shè)置隔震系統(tǒng),使結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)層與上部結(jié)構(gòu)之間能夠做有限的柔性滑動(dòng),從而減小結(jié)構(gòu)的水平剛度、延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期、有效降低結(jié)構(gòu)在地震中的加速度反應(yīng)。地震能量大部分被隔震層所消耗,上部結(jié)構(gòu)只做輕微平動(dòng)。本文使用有限元軟件SAP2000建立多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),通過非線性靜力分析和非線性時(shí)程分析,探討基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的抗震性能及減震效果。首先詳細(xì)闡述了隔震技術(shù)的基本原理及其運(yùn)動(dòng)特性,介紹了常用隔震裝置分類、構(gòu)造和力學(xué)性能,進(jìn)而建立基礎(chǔ)隔震力學(xué)模型和動(dòng)力平衡方程,推導(dǎo)了隔震系統(tǒng)的動(dòng)力平衡方程的求解,為后續(xù)彈塑性時(shí)程分析提供校核參考。其次在同時(shí)考慮隔震層及其上部結(jié)構(gòu)的非線性的基礎(chǔ)上,采用非線性分析軟件SAP2000建立了三維非線性模型,對(duì)基礎(chǔ)隔震混凝土框架結(jié)構(gòu)實(shí)例模型進(jìn)行了在8度罕遇地震波EL-Centro波、TAFT波和人工波下的彈塑性時(shí)程分析,將其結(jié)果與相應(yīng)的非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,以評(píng)判隔震結(jié)構(gòu)的減震效果及其抗震性能。結(jié)果表明在地震力作用下,基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)加速度、層間位移以及層間剪力相較于非隔震抗震結(jié)構(gòu)都有非常大的減少,大大的減輕了水平地震力對(duì)結(jié)構(gòu)的作用,提高了結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。最后采用基于sap2000的pushover分析方法,對(duì)隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力非線性分析,給出了適用于基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的側(cè)向加載方式,通過與非線性時(shí)程分析結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證該側(cè)向加載方式的可靠性,并且通過pushover分析結(jié)果研究了基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)塑性鉸的出現(xiàn)、分布及發(fā)展的規(guī)律,找出結(jié)構(gòu)可能存在的薄弱環(huán)節(jié),為隔震設(shè)計(jì)及隔震結(jié)構(gòu)抗震性能評(píng)估提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:基礎(chǔ)隔震 抗震性能 非線性時(shí)程分析 Pushover分析 框架結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU352.1
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 概述9-19
- 1.1 論文的研究背景及意義9-10
- 1.2 結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)的發(fā)展10-15
- 1.2.1 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概述10
- 1.2.2 性能化抗震設(shè)計(jì)相關(guān)理論的研究進(jìn)展10-15
- 1.3 基礎(chǔ)隔震技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀15-18
- 1.3.1 基礎(chǔ)隔震技術(shù)的發(fā)展15-16
- 1.3.2 基礎(chǔ)隔震技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀16-18
- 1.4 本文的主要工作18-19
- 第二章 基礎(chǔ)隔震的基本原理及分析方法19-33
- 2.1 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的原理及特性19-20
- 2.2 隔震支座的分類、構(gòu)造及性能20-23
- 2.2.1 隔震支座的分類20-21
- 2.2.2 常用隔震支座的構(gòu)造及其性能21-23
- 2.3 基礎(chǔ)隔震體系的分析方法23-29
- 2.3.1 單質(zhì)點(diǎn)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析23-25
- 2.3.2 多質(zhì)點(diǎn)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析25-29
- 2.4 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)振動(dòng)微分方程的時(shí)程法求解29-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 第三章 基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性分析33-53
- 3.1 基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)分析模型的建立33-42
- 3.1.1 工程概況33-35
- 3.1.2 數(shù)值分析模型的建立35-38
- 3.1.3 數(shù)值模型的模態(tài)分析38-40
- 3.1.4 地震波的選擇與調(diào)整40-42
- 3.2 8度罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的時(shí)程分析42-50
- 3.2.1 隔震模型的樓層剪力分析42-44
- 3.2.2 隔震模型的層間位移反應(yīng)分析44-47
- 3.2.3 隔震模型的加速度反應(yīng)分析47-50
- 3.3 隔震結(jié)構(gòu)的能量分析50-52
- 3.3.1 能量計(jì)算理論50
- 3.3.2 非線性耗能分析50-52
- 3.4 本章小結(jié)52-53
- 第四章 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)抗震性能的靜力彈塑性分析53-69
- 4.1 基礎(chǔ)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 適用于隔震結(jié)構(gòu)的側(cè)向力加載模式57-58
- 4.1.4 pushover的分析方法58-61
- 4.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的pushover分析實(shí)例61-68
- 4.2.1 pushover分析在SAP2000中的實(shí)現(xiàn)61-63
- 4.2.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的pushover分析實(shí)例63-68
- 4.3 本章小結(jié)68-69
- 結(jié)論69-71
- 參考文獻(xiàn)71-77
- 致謝77-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78
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本文關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)隔震框架結(jié)構(gòu)的抗震性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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