【摘要】：摘要：周期結構具有頻率衰減域特性,在衰減域所包含的頻率范圍內,波的傳播將被抑制,層狀周期性隔震基礎方面的已有成果也證明了這一點。然而,在實際工程中,基礎承受著來自上部結構的重力,該重力將轉化為基礎的初應力,初應力對周期性基礎衰減域特性的影響目前尚未被研究者考慮。本論文將在考慮初應力的前提下,研究層狀周期性基礎衰減域的計算方法,并用有限元軟件ANSYS,對組合層狀周期性基礎的動力特性進行模擬分析。主要研究內容及所取得的成果如下： 1、詳細介紹了傳遞矩陣法,并利用該方法對含有初應力的層狀周期性基礎進行了衰減域計算。 2、選用混凝土和橡膠作為層狀周期性基礎的組成材料進行衰減域計算,分析了幾何參數(shù)和初應力值對層狀周期性基礎的影響,并設計了兩種層狀周期性基礎模型。 3、建立了組合層狀周期性基礎模型,并用有限元軟件ANSYS進行了頻率響應分析,結果表明,與不施加初應力的周期性基礎相比,施加初應力的組合層狀周期性基礎不僅可以拓寬衰減域,而且更加有效地降低低頻波對結構的影響。 4、對周期性基礎進行有限元動力響應分析,發(fā)現(xiàn)初應力的施加可以有效地減小框架結構頂點的加速度、位移及層間位移響應。除此之外,通過位移時間歷程分析,進一步驗證了衰減域的存在對隔震所起的作用。 5、在組合層狀周期性基礎上施加初應力,并研究其在Big Bear地震波作用下的響應。結果表明,該基礎具有非常明顯的隔震作用。
[Abstract]:Absrtact: periodic structure has the characteristic of frequency attenuation domain, and the wave propagation will be restrained in the frequency range contained in the attenuation domain, which has been proved by the existing achievements in layered periodic isolation foundation. However, in practical engineering, the foundation bears the gravity from the superstructure, which will be converted into the initial stress of the foundation. The influence of the initial stress on the characteristics of the attenuation domain of the periodic foundation has not been considered by the researchers. On the premise of considering the initial stress, this paper will study the calculation method of the attenuation domain of the layered periodic foundation, and use the finite element software ANSYS, to simulate and analyze the dynamic characteristics of the composite layered periodic foundation. The main research contents and achievements are as follows: 1. The transfer matrix method is introduced in detail, and the attenuation domain of layered periodic foundation with initial stress is calculated by using this method. 2. Using concrete and rubber as the material of periodic foundation, the attenuation domain is calculated, the influence of geometric parameters and initial stress on the periodic foundation is analyzed, and two kinds of periodic foundation models are designed. 3. The combined layered periodic foundation model is established, and the frequency response analysis is carried out with the finite element software ANSYS. The results show that compared with the periodic foundation without applying initial stress, The combined layered periodic foundation with initial stress can not only widen the attenuation region but also reduce the influence of low frequency wave on the structure more effectively. 4. The finite element dynamic response analysis of periodic foundation is carried out, and it is found that the application of initial stress can effectively reduce the acceleration, displacement and interstory displacement response of the frame structure. In addition, through the analysis of displacement time history, it is further verified that the existence of attenuation domain plays an important role in isolation. 5. The initial stress is applied on the basis of combined layered periodicity, and its response under the action of Big Bear seismic wave is studied. The results show that the foundation has a very obvious isolation effect.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU435

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本文編號：2303474