隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,我國(guó)的基礎(chǔ)隔震技術(shù)如今已經(jīng)有了較大的提升。基礎(chǔ)隔震技術(shù)也可稱為被動(dòng)控制技術(shù),是通過隔震層的隔震裝置消耗并減小一部分地震能量�；A(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)較其他隔震結(jié)構(gòu)相比,其適用范圍更廣,施工及維修簡(jiǎn)單且造價(jià)較低。但伴隨著隔震支座的復(fù)雜性及多樣性,其單一隔震支座的隔震效果將存在一定的局限性,為了進(jìn)一步提高隔震結(jié)構(gòu)的隔震效果,將對(duì)隔震支座優(yōu)化配比及支座布置進(jìn)行基礎(chǔ)隔震研究,因此本文主要研究支座優(yōu)化組合及布置方式對(duì)地震效應(yīng)的影響。本文先介紹了有關(guān)隔震結(jié)構(gòu)的概念及支座的力學(xué)特性,推導(dǎo)動(dòng)力平衡方程,利用有限元軟件SAP2000對(duì)某一實(shí)際工程進(jìn)行建模。此實(shí)際工程為位于山東鄄城的某學(xué)校6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓,根據(jù)《山東省建設(shè)工程抗震設(shè)防條例》規(guī)定,此教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)計(jì)算抗震等級(jí)應(yīng)由原來的8度（0.2 g）提高為8度（0.3 g）進(jìn)行地震計(jì)算,其模型分別為傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)以及三種不同隔震方案的隔震結(jié)構(gòu)模型,其中三種隔震方案是由鉛芯隔震支座及天然橡膠支座組合布置而成。首先對(duì)四種模型進(jìn)行模態(tài)分析,并采用有限元軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析,分別分析及討論設(shè)防及罕遇兩種工況下的動(dòng)力時(shí)程結(jié)果,對(duì)比分析... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基礎(chǔ)隔震單自由度模型

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文-15-當(dāng)提高，可提高其隔震效果，減小上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間的相對(duì)位移，即水平剪切變位值。從推導(dǎo)加速度反應(yīng)衰減比以及位移反應(yīng)衰減比公式中可以得出，隔震體系中的參數(shù)均是影響地震反應(yīng)的重要參數(shù)指標(biāo)，而隔震結(jié)構(gòu)的水平位移和最大加速度由上述定義的參數(shù)與來控制，選擇合適的及值從而保證隔震建筑有充足的安全性能。2.1.2基礎(chǔ)隔震多質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力分析1、力學(xué)模型當(dāng)高層結(jié)構(gòu)采用隔震技術(shù)時(shí)，由于其層間剛度相對(duì)較小其力學(xué)模型選用多質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力體系即層間剪切模型進(jìn)行分析，如下圖2.2所示，多質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)化模型較為直觀的反映每樓層的動(dòng)力反應(yīng)，可得出更接近實(shí)際情況的結(jié)果，有助于對(duì)基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的研究分析。層間剪切模型中的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)僅考慮水平變形引起的平動(dòng)，不考慮豎向變形引起的擺動(dòng)。圖2.2基礎(chǔ)隔震多自由度模型但此多質(zhì)點(diǎn)剪切模型應(yīng)滿足以下假定：樓板在自身平面內(nèi)剛度無限大，且不考慮其豎向變形；結(jié)構(gòu)中的豎向桿件在水平荷載的作用下無軸向變形；樓層之間的變形互相影響忽略不計(jì)；子結(jié)構(gòu)阻尼模型拼裝為隔震結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣。2、動(dòng)力微分方程根據(jù)圖2.2多自由度的動(dòng)力微分方程如下：（2.12）（2.12）公式由達(dá)朗貝爾原理進(jìn)一步變形為：（2.13）（2.14）其中：為對(duì)應(yīng)層與底層的水平相對(duì)加速度、速度、位移

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文-17-圖2.3加速度反應(yīng)衰減比與頻率比關(guān)系圖由圖2.3可知隨著的增大先增大而降低，即隔震結(jié)構(gòu)的水平剛度越小，越低，隔震效果越顯著。2.2時(shí)程分析法求解振動(dòng)方程2.2.1時(shí)程分析法求解理論上來說，任何一種隔震結(jié)構(gòu)體系在求解其動(dòng)力方程時(shí)，都會(huì)采用Duhamel和Fourier方法，其中Duhamel積分法屬于時(shí)域分析方法，F(xiàn)ourier方法屬于頻域積分方法，但二者均運(yùn)用了線性疊加原理，換言之，當(dāng)結(jié)構(gòu)處于地震作用、風(fēng)荷載或者塑性條件等非線性荷載時(shí)，不可用此線性疊加原理。一般采用時(shí)程分析法來求解隔震結(jié)構(gòu)的微分方程，此方程是沒有時(shí)間規(guī)律的非線性微分方程，基于隔震支座的恢復(fù)力曲線也稱之為非線性曲線，所以在求解方程時(shí)應(yīng)將其視為非線性函數(shù)。以上分析可得知?jiǎng)恿ξ⒎址匠虨榉蔷�性方程，若想通過此方程得出正確的結(jié)果，需采用積分法對(duì)此方程直接進(jìn)行時(shí)間逐步積分從而得出結(jié)果。但當(dāng)采用時(shí)程分析法時(shí)需要考慮到很多的外界因素，首先應(yīng)根據(jù)抗震規(guī)范的要求來設(shè)計(jì)分析并選擇合適的地震波，軟件中時(shí)程分析的原理是對(duì)動(dòng)力微分方程逐步積分從而進(jìn)一步求出計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)此結(jié)果來驗(yàn)證抗震設(shè)計(jì)的有效性和可靠性。在進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)或者超限結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)程分析法是其中的必要環(huán)節(jié)。有限元軟件SAP2000中包括三種時(shí)程分析法類型[40]，分別是模態(tài)分析、線性時(shí)程分析、非線性時(shí)程分析。在有限元軟件中需要定義的非線性屬性包括框架中非線性鉸、隔震支座非線性屬性以及效應(yīng)等參數(shù)。定義好非線性參數(shù)后可通過非線性時(shí)程分析來模擬出隔震支座

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]復(fù)合隔震體系研究[D]. 麥敬波.廣州大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3139052