本文關鍵詞：摩擦擺隔震體系（FPS）實用化方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摩擦擺隔震體系(Friction Pendulum System簡稱FPS)是一種有效的干摩擦滑移體系。本文在系統(tǒng)的研究總結國內(nèi)外相關成果的基礎上,依托昆明某鋼框架摩擦擺隔震這一試點工程,對摩擦擺隔震體系的設計、分析方法和支座檢測方法進行了詳細的研究。由于國內(nèi)尚缺乏系統(tǒng)的對摩擦擺隔震支座(Friction Pendulum Bearing簡稱FPB)中聚四氟乙烯(PTFE)與拋光不銹鋼之間的摩擦特性的研究,本文引述了Constantinou、Mokha和Zayas教授的大量研究。本文通過豎向剛度試驗,獲得了摩擦擺隔震支座的豎向剛度。利用SAP2000中非線性連接單元,對昆明某鋼框架摩擦擺隔震結構進行了多遇地震、設防地震、罕遇地震和超罕遇地震的彈塑性動力時程分析,通過分析發(fā)現(xiàn)FPS體系在多遇地震下基本不隔震,設防地震下啟動,罕遇地震下發(fā)揮良好的隔震效果,支座各項指標均滿足預先設定的限值(支座壓應力限值、支座豎向提離限值和支座水平滑移限值),在超罕遇地震中上部結構僅出現(xiàn)部分梁鉸(處于IS與IO階段),所有支座均滿足水平位移限值要求,僅有2個支座豎向提離量超過限值規(guī)定。并且研究了罕遇地震下各支座的水平殘余位移,通過分析發(fā)現(xiàn),所有支座在各工況下的殘余位移包絡值僅為8mm,為支座水平滑移限值(110mm)的7%,FPS體系具有良好的復位特性。由于聚四氟乙烯與拋光不銹鋼之間的摩擦系數(shù)受滑移速度、接觸面壓應力、接觸面粗糙度、聚四氟乙烯材料和接觸面潤滑劑的影響,本文取10組不同的快慢摩擦系數(shù)對該鋼框架進行罕遇地震分析,結果表明水平位移包絡值隨快慢摩擦系數(shù)的增高而降低,且包絡值為53mm遠遠小于支座水平滑移限值。該體系具有較大的安全儲備。參考國外相關規(guī)范,制定適合本支座的試驗方案,包括了豎向剛度試驗、高速壓剪試驗、平板摩擦試驗。提出質量和驗收要求。
【關鍵詞】：摩擦擺 隔震 非線性分析 摩擦
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU352.12
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 研究的背景與意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應用現(xiàn)狀14-22
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 國內(nèi)外應用現(xiàn)狀22-25
• 1.4 本文研究的內(nèi)容以及創(chuàng)新點25-26
• 第二章 摩擦擺隔震支座的力學模型及豎向剛度試驗26-34
• 2.1 摩擦擺隔震等效計算模型26-29
• 2.2 摩擦擺隔震非線性連接模型29-31
• 2.3 摩擦擺隔震支座豎向剛度試驗31-34
• 2.3.1 概述31
• 2.3.2 試驗加載31-32
• 2.3.3 結果32-34
• 第三章 聚四氟乙烯(PTFE)與拋光不銹鋼之間的摩擦行為34-57
• 3.1 荷載歷程對初始摩擦系數(shù)(靜摩擦系數(shù))的影響35-38
• 3.2 面壓和滑移速度對摩擦特性的影響38-40
• 3.3 溫度對摩擦特性的影響40-45
• 3.4 不銹鋼表面粗糙度對摩擦特性的影響45-46
• 3.5 不銹鋼的銹蝕對摩擦特性的影響46-49
• 3.6 潤滑劑對摩擦特性的影響49-52
• 3.7 磨損對摩擦特性的影響52-55
• 3.8 滑移面鍍鉻對摩擦特性的影響55-57
• 第四章 摩擦擺隔震體系(FPS)分析與設計方法的研究57-117
• 4.1 FPS設計方法57-60
• 4.2 工程實例介紹60-75
• 4.2.1 工程概況60
• 4.2.2 SAP2000中支座參數(shù)取值的說明60-64
• 4.2.3 摩擦擺參數(shù)設計及支座布置64-69
• 4.2.4 模態(tài)分析69-71
• 4.2.5 地震動的選擇71-75
• 4.3 多遇地震分析75-79
• 4.3.1 層間剪力分析75-76
• 4.3.2 層間位移角分析76-77
• 4.3.3 支座水平位移分析77-79
• 4.4 設防地震分析79-88
• 4.4.1 層間剪力分析79-80
• 4.4.2 層間位移角分析80-81
• 4.4.3 支座剪力軸力分析81-83
• 4.4.4 支座水平位移分析83-85
• 4.4.5 FPS塑性發(fā)展分析85-88
• 4.5 罕遇地震分析88-108
• 4.5.1 支座水平位移分析88-90
• 4.5.2 支座豎向位移響應分析90-91
• 4.5.3 支座滯回曲線分析91-97
• 4.5.4 支座軸力剪力,極大面壓,極小面壓分析97-100
• 4.5.5 層間位移角分析及出鉸分析100-104
• 4.5.6 支座殘余位移分析104-105
• 4.5.7 FPS樓面加速度及位移響應分析105-107
• 4.5.8 FPS抗風分析107-108
• 4.6 超罕遇地震分析108-117
• 4.6.1 支座水平位移分析108-111
• 4.6.2 支座豎向位移分析111-112
• 4.6.3 支座面壓分析112-113
• 4.6.4 上部結構層間位移角分析113-117
• 第五章 摩擦擺支座檢測方法研究117-128
• 5.1 簡介117
• 5.2 國外關于摩擦擺支座檢測的規(guī)范體系117-119
• 5.3 試驗方案119-125
• 5.4 摩擦滑移擺的質量和驗收要求125-128
• 第六章 結論與展望128-129
• 參考文獻129-133
• 攻讀碩士期間的成果133-134
• 致謝134-135
• 附錄A：球型支座到場檢驗記錄表135-136

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本文編號：452793