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基础隔震和加层减震结构地震响应分析与地震作用取值
作 者: 陈俊忠
导 师: 李创第;燕柳斌
学 校: 广西大学
专 业: 结构工程
关键词: 基础隔震结构 “加层减震”结构 调谐质量阻尼器 土与结构的相互作用 复模态分析 随机地震响应分析
分类号: TU311.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2004年
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内容摘要
随着基础隔震结构、“加层减震”(TMD减震)结构正逐步应用于工程实际,以及在某些时候要考虑土与结构的相互作用,将会有越来越多的非经典结构出现,由于传统的实模态分析方法(振型分解法)不能使动力方程解耦,故本文运用复模态分析方法研究了上述结构随机地震响应分析方法和地震作用取值方法。主要内容如下: 1、对于具有任意非对称质量和刚度矩阵、非经典阻尼矩阵的两个自由度二阶动力体系,运用复模态分析方法,得出了结构在三种改进的Kanai-Tajimi模型激励下随机地震响应的解析解。运用同样的方法,也求解了剪切型多高层结构的随机地震响应。 2、对于剪切型基础隔震结构和“加层减震”(TMD减震)结构,以及考虑土与结构相互作用体系,运用复模态分析的方法,得到了结构在三种改进的Kanai-Tajimi模型激励下的随机地震响应的解析解。 3、对非经典结构基于设计反应谱的地震作用取值方法进行了研究,初步建立了基础隔震和“加层减震”(TMD减震)结构地震作用取值的复模态法。
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全文目录
第一章 绪论 9-22 1.1 结构抗震设计研究发展概况 9-12 1.2 结构抗震控制设计研究发展概况 12-16 1.3 地震动随机模型简介 16-20 1.4 本文的主要研究工作 20-22 第二章 结构在改进的K-T模型作用下响应分析的复模态法 22-58 2.1 结构模态分析理论概述 22-27 2.1.1 实模态分析法(振型分解法)简介 22-24 2.1.2 复模态分析法简介 24-26 2.1.3 实模态分析法与复模态分析法的关系研究 26-27 2.2 单自由度结构在改进的K-T模型作用下响应分析的复模态法 27-39 2.2.1 结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 27-34 2.2.2 结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 34-36 2.2.3 结构在改进的K-T模型(Ⅲ)作用下的响应分析 36-39 2.3 两个自由度结构在改进的K-T模型作用下响应分析的复模态法 39-48 2.3.1 结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 39-44 2.3.2 结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 44-46 2.3.3 结构在改进的K-T模型(Ⅲ)作用下的响应分析 46-48 2.4 剪切型多高层结构在改进的K-T模型作用下响应分析的复模态法 48-57 2.4.1 结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 48-52 2.4.2 结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 52-55 2.4.3 结构在改进的K-T模型(Ⅲ)作用下的响应分析 55-57 2.5 小结 57-58 第三章 结构与地基相互作用体系随机地震响应分析的复模态法 58-102 3.1 引言 58 3.2 单自由度基础平动结构随机地震响应分析的复模态法 58-71 3.2.1 结构在K-T模型地震作用下的响应分析 58-64 3.2.2 结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 64-66 3.2.3 结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 66-68 3.2.4 结构在改进的K-T模型(Ⅲ)作用下的响应分析 68-71 3.3 基础转动结构随机地震响应分析的复模态法 71-76 3.4 单自由度基础平动与转动结构随机地震响应分析的复模态法 76-88 3.4.1 结构在K-T模型地震作用下的响应分析 76-81 3.4.2 结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 81-84 3.4.3 结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 84-86 3.4.4 结构在改进的K-T模型(Ⅲ)作用下的响应分析 86-88 3.5 多自由度基础平动结构随机地震响应分析的复模态法 88-101 3.5.1 结构在K-T模型地震作用下的响应分析 88-94 3.5.2 结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 94-96 3.5.3 结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 96-99 3.5.4 结构在改进的K-T模型(Ⅲ)作用下的响应分析 99-101 3.6 小结 101-102 第四章 基础隔震结构、“加层减震”(TMD减震)结构随机地震响应分析的复模态法 102-126 4.1 引言 102 4.2 基础隔震结构随机地震响应分析的复模态法 102-111 4.2.1 单自由度结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 102-105 4.2.2 多自由度结构在改进的K-T模型(Ⅱ)作用下的响应分析 105-111 4.3 加层减震(TMD减震)结构随机地震响应分析的复模态法 111-124 4.3.1 单自由度结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 111-116 4.3.2 多自由度结构在改进的K-T模型(Ⅰ)作用下的响应分析 116-124 4.4 小结 124-126 第五章 非经典阻尼结构地震作用取值研究 126-148 5.1 抗震规范关于经典结构地震作用计算 126-127 5.2 非经典结构地震响应分析的复模态法 127-146 5.2.1 运动方程 127-129 5.2.2 结构相关函数和均方响应分析 129-141 5.2.3 基于规范的响应均方计算 141-146 5.3 非经典结构地震作用计算 146-147 5.4 小结 147-148 第六章 基础隔震结构、“加层减震”(TMD减震)结构地震作用取值的复模态法 148-161 6.1 引言 148 6.2 基础隔震结构地震作用取值的复模态法 148-155 6.2.1 单自由度基础隔震结构地震作用取值的复模态法 148-150 6.2.2 多自由度基础隔震结构地震作用取值的复模态法 150-155 6.3 加层减震结构地震作用取值的复模态法 155-160 6.3.1 单自由度加层减震结构地震作用取值的复模态法 155-156 6.3.2 多自由度加层减震结构地震作用取值的复模态法 156-160 6.4 小结 160-161 第七章 总结 161-162 参考文献 162-165 附录A (攻读学位期间发表论文目录) 165-166 附录B (特征值P_i的求解法及表达式) 166-170 附录C (致谢) 170
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构力学 > 结构动力学
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