基于铅芯橡胶支座的钢管混凝土组合结构隔震性能分析

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1、万方数据IsolationPerformanceAnalysisofConcrete—FilledSteelTubularCompositeStructureBasedonTheLeadRubberBearing删XianAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineering111CentralSouthUniversityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDis

2、trictChangshaHunan410004，P．R．CHINASupervisorProfessorDI，ANShaoweiMay,2014万方数据filIIIlliIliWiUlilililiililiUlIIII(Y2761981中南林业科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导F独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作晶，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文r+}】以明确方式表明。本人完全意识到本声

3、明的法律后果由本人承担。作者签名：；雾荔．71砂l悔歹月≯7日o／中南林业科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请您在以上相应方框打“√")作者签名：雳崧导师签名：暑艾刍u卜如‘中年≮月≯7日7-z力f午年卜月叫日‘一f／万方数据摘要我国是一个地震多发国家，长久以来

4、，研究人员是以结构抗震手段来对抗地震灾害，这种抗震方式缺乏自我调节能力，很可能不满足结构的安全性要求。基础隔震体系通过在基础和上部结构之问设置隔震装置来吸收并消耗地震能量，阻隔地震地面运动向上部结构的传递，减小上部结构的地震反应以确保结构的安全。目前对于基础隔震技术的研究主要集中在混凝土结构和钢结构中，对于钢管混凝土组合结构体系的隔震性能研究相对较少。将基础隔震技术应用到钢管混凝土组合结构中研究其隔震性能具有重要的理论与工程意义。本文研究的内容及结论主要有以下几个方面：(1)概述了基础隔震及钢管混凝土组合结构的国内外研究现状，研究了隔震支座的基本力学性能。(2)分别建立基础隔震结构的单质点模型

5、和多质点模型，推导其动力微分方程，通过直接积分法对结构的运动方程求解，得出结构的动力响应。f3)使用大型有限元软件建立钢管混凝土结构的弹塑性力学模型，将铅芯橡胶支座设置于钢管混凝土组合结构中，构建钢管混凝土组合结构隔震体系。对钢管混凝土抗震结构和钢管混凝土基础隔震结构进行模态分析和弹塑性时程分析。隔震后，各层层间剪力幅值有较大程度的减小，减震系数在0．2到0．4之间，设置铅芯橡胶支座能大大提高上部结构的安全系数，将结构抗震设防要求中的“大震不倒”转化成“大震可修”。隔震后，结构的层间位移明显减小，设置隔震支座能够加强结构的水平刚度，达到设计地震作用下基本运行和无需修复的性能目标。隔震后，结构的

6、各层加速度幅值和顶层加速度幅值都明显减小，隔震结构的楼层加速度变化幅度很小，上部结构表现为“整体平动型”，抗震结构的楼层加速度随着高度的上升而逐渐增加，整个结构表现为“逐步增大型”。(4)分析了隔震层参数变化对钢管混凝土组合结构隔震效果的影响。随着隔震层等效水平刚度的增大，结构项层加速度和隔震层位移有所减小，层间位移有所增大：随着隔震层质量的增大，钢管混凝土结构隔震层位移有所增大，而顶层加速度有所减小；结构顶层加速度峰值和隔震层位移随着隔震支座阻尼比的增大而减小，隔震支座的最优阻尼比为0．2到0．3之间。关键词：钢管混凝土结构；铝芯橡胶支座；基础隔震；SAP2000数值模拟；非线性时程分析万方

7、数据ABSTRACTChinaisanearthquake-pronecountry．Foralongtime，researchersusedstructuralaseismicmethodtoresisttheearthquake，thiswayofseismicmethodslackofself-regulation，probablydoesnotmeetthesecurityrequirem