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钢筋混凝土框架结构基础隔震的研究

作　者: 钟亮
导　师: 张建经
学　校: 西南交通大学
专　业: 结构工程
关键词: 橡胶支座框架结构基底隔震非线性时程分析
分类号: TU352.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 60次
引　用: 4次
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内容摘要

隔震结构体系是区别于传统抗震结构体系的一种被动控制体系,通过设置隔震装置来吸收并消耗地震能量,减小结构的地震反应,确保结构的安全。隔震结构体系改变了传统抗震结构体系的耗能原理,即通过隔震层的耗能装置、而不是结构和结构构件来吸收并消耗地震能量,这种优越的耗能特性是传统抗震结构体系所不能够实现的。本文对夹层橡胶隔震支座的特性进行分析研究,并以框架结构作为研究对象,探讨采用基底隔震技术后的减震效果及其地震反应的特点。为此；借助有限元分析软件SAP2000对结构进行非线性动力时程分析。计算中对框架结构采用空间杆系模型,对夹层橡胶隔震支座采用双线性弹簧模拟。文中以一幢六层框架结构为算例,分别考虑不隔震(传统抗震方案)、以夹层橡胶支座为隔震装置的基底隔震,对其输入地震波,进行了大量的计算分析比较,得出了一些有益的结论。论文对二种方案的抗震效果进行了比较。研究表明：框架结构采用夹层橡胶隔震支座时具有明显的隔震效果,它能大大减轻结构的水平地震作用。而且隔震结构的基底剪力、层间位移、各层加速度都远远小于未隔震结构的计算结果。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-22
  1.1 引言  10
  1.2 传统抗震方法及其不足之处  10-11
  1.3 工程结构减震控制概述  11-13
  1.4 基础隔震概述  13-21
    1.4.1 基础隔震的基本概念和原理  13-15
    1.4.2 基础隔震系统的组成  15-16
    1.4.3 结构隔震体系的优点  16-18
    1.4.4 隔震体系的特性  18
    1.4.5 基础隔震的发展概况和现状  18-21
  1.5 论文研究的主要内容  21-22
第二章隔震装置的力学特性和计算模型  22-35
  2.1 夹层橡胶支座的构造  23-24
  2.2 夹层橡胶垫的形状系数  24-25
  2.3 夹层橡胶支座的基本力学特性  25-32
    2.3.1 轴向承载力特性和竖向刚度  25-27
    2.3.2 剪压承载力及水平剪切变形  27
    2.3.3 水平刚度和阻尼  27-30
    2.3.4 等效刚度和等效阻尼及其计算  30-32
  2.4 夹层橡胶支座的力学模型  32-35
    2.4.1 等效线性(线弹性)模型  32-33
    2.4.2 双线性模型  33-35
第三章夹层橡胶支座隔震结构动力分析模型  35-46
  3.1 单质点模型  35-42
    3.1.1 单质点隔震体系动力分析模型  35-36
    3.1.2 单质点隔震体系的加速度反应分析  36-37
    3.1.3 单质点隔震体系的位移反应分析  37-39
    3.1.4 基础隔震体系隔震效果分析及控制  39-42
  3.2 多质点模型  42-45
    3.2.1 多质点隔震体系动力分析模型  42-44
    3.2.2 多质点隔震体系地震反应分析  44-45
    3.2.3 扭转振动模型和空间振动模型  45
  3.3 本章小结  45-46
第四章基础隔震结构数值模拟分析  46-83
  4.1 计算软件和计算模型  46-51
    4.1.1 计算软件  46
    4.1.2 几何模型和构件参数  46-48
    4.1.3 荷载参数  48-49
    4.1.4 隔震层参数  49-51
  4.2 地震波的选取和调整  51-59
    4.2.1 选取地震波的必要性  51-52
    4.2.2 地震波的主要参数及调整  52-53
    4.2.3 地震波的选取原则  53-54
    4.2.4 本文选取的地震波及其调整  54-59
  4.3 传统结构和隔震结构地震响应分析及比较  59-76
    4.3.1 自振特性  59-63
    4.3.2 传统结构和隔震结构水平地震反应比较  63-76
    4.3.3 传统结构和隔震结构水平地震反应结果分析  76
  4.4 填充墙对框架结构的影响  76-82
    4.4.1 β对结构自振周期的影响  77-79
    4.4.2 β对结构加速度反应的影响  79-80
    4.4.3 β对结构基底剪力的影响  80-81
    4.4.4 β对结构层间位移的影响  81-82
    4.4.5 小结  82
  4.5 本章小节  82-83
第五章结论与展望  83-85
  5.1 结论  83
  5.2 展望  83-85
致谢  85-86
参考文献  86-88
攻读硕士学位期间发表的论文  88

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