【摘要】：高層建筑在遭遇地震作用時,結(jié)構(gòu)的響應隨著高度的增加而增大。為了研究結(jié)構(gòu)并未發(fā)生損壞時建筑物內(nèi)設(shè)備和設(shè)施的安全性,地震模擬振動臺試驗是最直接最準確的方法。但受到振動臺臺面尺寸和最大承載能力的限制,通常只能做一些小比例模型試驗,尺寸效應將會嚴重影響試驗結(jié)果的真實性。采用子結(jié)構(gòu)試驗方法可以解決振動臺臺面尺寸及最大承載能力對試件尺寸的限制,但是對振動臺最大加速度提出了更高要求。特別是研究頂層建筑物的地震反應,采用子結(jié)構(gòu)試驗,振動臺需要施加的加速度超過振動臺最大加速度要求。為了解決上述問題,本文在子結(jié)構(gòu)振動臺試驗的基礎(chǔ)上,通過引入橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)來放大地面運動作用,對橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法展開了研究,具體內(nèi)容如下：(1)闡述了振動臺的發(fā)展與應用,對子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法進行了歸納總結(jié),并對子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀作了介紹。(2)闡述了橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的放大原理以及傳遞函數(shù)的方法,并通過一個算例驗證了傳遞函數(shù)的準確性。(3)通過SAP2000有限元軟件建立20層整體結(jié)構(gòu)模型以及頂部2層子結(jié)構(gòu)模型,并加入橡膠-質(zhì)量系統(tǒng),結(jié)合傳遞函數(shù)的方法,采用3條地震波進行了研究,驗證了橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法的準確性。(4)基于WS-Z30-40小型振動臺,對一個6層整體結(jié)構(gòu)以及帶有橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的2層子結(jié)構(gòu)進行了試驗,研究了橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的放大作用,定性地驗證了橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法的可行性。橡膠-質(zhì)量系統(tǒng)的子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法有助于彌補振動臺最大承載能力、臺面尺寸對試件尺寸的限制以及振動臺在最大加速度等方面的限制,是研究結(jié)構(gòu)在遭遇較大加速度地震作用時一種較好的試驗方法,能夠促進子結(jié)構(gòu)振動臺試驗方法的發(fā)展。
[Abstract]:When tall buildings are subjected to earthquake, the structural response increases with the increase of height. In order to study the safety of equipment and facilities in buildings without damage seismic simulation shaking table test is the most direct and accurate method. However, due to the limit of the table surface size and the maximum bearing capacity, only some small scale model tests can be done, and the dimension effect will seriously affect the authenticity of the test results. The substructure test method can be used to solve the limit of the table surface size and the maximum bearing capacity to the specimen size, but the higher requirement for the maximum acceleration of the shaking table is put forward. In particular, the seismic response of the top building is studied. The vibration table needs to apply more acceleration than the maximum acceleration of the vibration table by substructure test. In order to solve the above problems, based on the substructure shaking table test, this paper studies the substructure shaking table test method of the rubber mass system by introducing the rubber mass system to enlarge the ground motion. The main contents are as follows: (1) the development and application of vibration table are described, and the test methods of sub-structure shaking table are summarized. The research status of substructure shaking table test methods at home and abroad is also introduced. (2) the amplification principle of rubber mass system and the method of transfer function are expounded. The accuracy of the transfer function is verified by an example. (3) the whole structure model of 20 stories and the sub-structure model of the top two layers are established by SAP2000 finite element software, and the rubber mass system is added to combine the method of transfer function. The accuracy of substructure shaking table test method of rubber mass system is verified by using three seismic waves. (4) based on WS-Z30-40 small shaking table, A six-layer structure and a two-layer substructure with a rubber-mass system were tested. The amplification of the rubber-mass system was studied and the feasibility of the substructure shaking table test method of the rubber-mass system was qualitatively verified. The test method of substructure shaking table of rubber mass system is helpful to make up for the limit of the maximum bearing capacity of the shaking table, the limit of the size of the table to the specimen size, and the limit of the maximum acceleration of the shaking table, etc. It is a better test method to study the structure subjected to large acceleration earthquake, which can promote the development of substructure shaking table test method.
【學位授予單位】：蘇州科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU973.31

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本文編號：2157253