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变刚度隔震保护装置的研究

作　者: 杨林
导　师: 周锡元；苏幼坡
学　校: 河北理工学院
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 地震基础隔震叠层橡胶支座变刚度隔震保护
分类号: TU352.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文主要论述的是叠层钢板橡胶支座基础隔震体系的保护装置。由于长周期的地面运动发生时,会使隔震建筑物发生类共振现象,导致叠层钢板橡胶支座的水平变形过大,隔震支座由于失稳而破坏。在这种情况下,为确保隔震建筑的安全,防止叠层钢板橡胶支座的水平变形过大,我们可以利用附加的弹簧改变建筑物的周期,减小隔震层的变形,使之限制在允许的范围内,同时使上部结构的层间剪力不明显增大。本文按照多质点结构分析模型推导了不附加、右侧、左侧附加弹簧的运动方程,编制了相应的分析程序。通过工程实例分析,讨论了在工程设计中如何选取变刚度保护装置的适宜参数。并对软碰撞以及变刚度保护装置进行了简化分析。研究结果表明:当中短周期地震波发生时,变刚度隔震保护装置没有发挥有效的作用,而当遭受罕遇地震或长周期地震时,变刚度隔震保护装置有效的限制了隔震层的过大变形,保护了隔震支座不受损坏。并且由于变刚度隔震保护装置具有可实现全部硬件化、构造简单、造价低、耐久性好、不受结构分析模型的影响等优点,因此,具有很大的应用前景。但是,实际工程中对弹簧保护装置本身的参数(如刚度、弹性变形等)还应该进行深入研究和设计,并在此基础上将理论分析与试验研究结合起来,开发出适合于隔震建筑使用的高性能机构。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
引言  9-11
第一章建筑隔震技术的发展和应用  11-27
  1.1 隔震体系综述  11-18
  1.2 国外建筑结构隔震技术的研究、应用概况  18-21
  1.3 我国建筑结构隔震技术的研究和发展  21-27
第二章建筑结构水平基础隔震原理与方法  27-32
  2.1 基础隔震原理  27-28
  2.2 建筑基础隔震体系的动力反应分析方法  28-32
    2.2.1 结构体系的基本假设  28
    2.2.2 结构模型及整体动力分析  28-30
    2.2.3 结构动力方程的数值解法  30-32
第三章变刚度隔震保护装置的研究  32-111
  3.1 前言  32
  3.2 概述  32-36
  3.3 力学模型  36-37
  3.4 运动方程  37-43
    3.4.1 不附加弹簧时的运动方程  38-39
    3.4.2 右侧附加弹簧的运动方程  39-40
    3.4.3 左侧附加弹簧的运动方程  40-41
    3.4.4 运动方程求解与程序编制  41-43
  3.5 工程实例分析  43-97
    3.5.1 变刚度隔震保护装置的参数预选  50
    3.5.2 变刚度隔震保护装置程序计算及结果  50-87
    3.5.3 参数分析和优选  87-91
    3.5.4 变刚度隔震保护装置最大允许变形及隔震层变形时程  91-97
  3.6 左侧设置变刚度隔震保护装置的分析  97-101
    3.6.1 左、右侧设置变刚度隔震保护装置的分析  101
  3.7 地震反应谱  101-111
第四章对基础隔震建筑软碰撞保护装置以及对变刚度隔震保护装置的简化分析  111-118
  4.1 软碰撞保护装置的简化分析  111-115
    4.1.1 力学模型和运动方程  111-112
    4.1.2 工程实例分析  112-115
  4.2 变刚度隔震保护装置的简化分析  115-116
  4.3 小结  116-118
结论  118-119
参考文献  119-124
在学研究成果  124-125
致谢  125

变刚度隔震保护装置的研究

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