隔震建、构筑物限位防护装置试验和理论分析

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1、中文摘要题目：隔震建、构筑物限位防护装置试验与理论分析学科名称：结构工程作者姓名：金锡平（签名：）导师姓名：张俊发教授（签名：）答辩日期：2005/03摘要隔震技术是目前在减控震技术中最为成熟的，从实际强震观察和试验研究来看，效果也是十分明显的。不论是建筑，还是桥梁或渡槽采用隔震手段，共同的特点是在强震过程中以隔震装置（支座）集中产生大变形来换取结构产生较小的变形，甚至仍保持其在弹性性态内，从而避免强震的破坏确保结构物的安全。隔震结构设计中，必须为隔震装置产生大变形（水平位移）留有足够的空间，但同时当遇到极端强震时，为防止隔震装置变形（水平位移）过大而导致滚翻失稳等现象的发生，必须对其限

2、位。如采用刚性限位装置，强震中上部结构与其发生碰撞，会增加结构地震响应，引起被保护对象的内力明显增加而导致破坏。限位技术是各类建、构筑物减、隔震设计中不可回避的关键技术之一，同时也是减、隔震研究中的薄弱环节。本文针对国内外限位防护装置的研究设计方面的不足，实际工程的不够重视，提出了一种新型的橡胶隔震限位防护装置。通过试验和理论分析得出一些有益的结论：(1)本文隔震限位防护装置的选材和体型设计是合理可行的。(2)对所设计装置本研究得到陕西省自然科学研究基金的资助（项目编号：2002E2-32）I西安理工大学硕士学位论文在侧向约束与侧向不约束两种条件下进行试验研究，结果表明：前者比后者能够承

3、受更大的外在荷载，限位防护效果更好更合理。(3)运用程序ANSYS有限元分析中，对隔震橡胶防护装置侧向约束时荷载作用下的性能进行了分析，考虑了材料非线性、几何非线性和接触非线性，从理论计算角度进一步了解了其在荷载作用下的变形全过程。结果表明：有限元分析与所进行的试验结果符合良好。关键词：隔震技术，大变形，荷载与位移，限位防护装置，非线性，有限元IIAbstractTitle:EXPERIMENTANDTHEORYANALYSISOFISOLATIONBUILDINGANDSTRUCTURERESTRICTDISPLACEMENTPROTECTEDFITDiscipline:Structu

4、ralEngineeringAuthorname:JinXipingSignature:Tutorname:ProfessorZhangJunfaSignature:AbstractAtpresent,isolationtechnologyisthebestmatureoftheenergydissipationandvibrationcontroltechnology.Fromaviewofactualstrongearthquakeobserveandexperimentstudy,theeffectisalsoverydistinct.Thesamecharacteristicof

5、building、bridgeandaqueductbytheisolationmethodisthat,intheduringofstrongearthquake,thebigdeformationofisolationfitexchangeforthesmalldeformationofstructure,andmoremakeitkeepintheelastic,avoidingthestrongearthquakedamageandprotectingstructuresecurity.Inthestructuredesignofisolation,isolationfitmus

6、tbemademoreroomforbigdeformation,andrestricteddisplacementforavoidingrollandfallbecauseofbigdeformation.Rigidrestrictdisplacementfitcollidewithsuperstructure,itenlargestructureearthquakereactionandmakestructuredamagebythemoreinternalforce.Restricteddisplacementtechnologyisvitalinthestructuredesig

7、nandstudyofisolation.III西安理工大学硕士学位论文Thispapergiveanewtyperubberisolationprotectedfitfortheinsufficientofisolationprotectedfitstudyanddesign,forthepayinginadequateattentiontoactualproject.Therelationbetweenloadanddispla