应用新型滑移隔震装置模型结构振动台试验及地震反应分析

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1、分类号_imi学号1101140031而姿逢統科技太#学位论文应用新型滑移隔震装置模型结构振动台试验及地震反应分析作者_____—________指导教师姓名_____周福霖教授王社良教授申请学位级别____专业名称搜论文提交日期2015.04论文答辩日期2015.05学位授子单位蚤要邊疚斜妓太營答辩委员会主席__鮮亨——评阅人__啦俊发梁兴文声明9本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位己

2、申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。#申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论V•文。/(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）[\论文作者签名：2拖指导教师签名日期：々(i相％^1)本人授权中

3、国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年他两年/□三年以后,在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开)论文作者签名：指导教师签名:曰期坤_注：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学博士学位论文应用新型滑移隔震装置模型结构振动台试验及地震反应分析专业：防灾减灾及防护工程博士生：马艳指导教师：周福霖教授王社良教授摘要由于摩擦系数的限制，摩擦滑移隔震技术早期主要被研究应用到一些高宽比小、高度低的砖混砌

4、体结构中，对框架结构的研究还较少。二硫化钼具有摩擦系数小、承载能力高、使用寿命长以及温度适应范围广等优点，是一种理想的固体润滑剂。文中首先以新型固体润滑材料，即二硫化钼涂层材料为主，设计并制作了一种新型滑移隔震装置，同时采用MTS电液伺服试验系统，进行了新型摩擦滑移隔震支座的力学性能试验，建立了相应的力学分析和计算模型。试验和分析结果均表明，二硫化钼材料涂层施工简单，力学性能非常稳定，摩擦系数较小（0.04~0.06），竖向承载力较高，是一种理想的摩擦滑移涂层材料；文中研发的新型滑移隔震装置具有摩擦滑移隔震和限位等功能，构造简单，适用性强，可应用于实际工

5、程。其次，建立了欠人工质量模型的一致相似关系，并根据其设计制作了一个相似比为1/5的2跨5层框架模型结构，进行了多种工况下安装和未安装文中研发的新型摩擦滑移隔震装置的框架模型结构模拟单向地震振动台对比试验，检验了新型摩擦滑移隔震装置的单向隔震和限位性能，探讨了相应的隔震和限位规律，提出了安装新型滑移隔震装置结构的有限元分析和计算方法。单向振动台试验和有限元分析结果均表明，文中研发的新型滑移隔震装置的单向隔震和限位效果明显，一般情况下，隔震结构的地震加速度反应比抗震结构的减小约(30~50)%，层间剪力减小约(20~50)%，总位移反应减少约(25~50)

6、%。另外，考虑竖向地震作用对隔震结构的影响，进行了上述框架模型结构单、竖向地震耦合作用时的模拟地震振动台试验和有限元分析，对比分析了单、竖向地震耦合作用与相应抗震结构和单向隔震结构的隔震效果和限位性能，探讨了影响隔震效果的主要因素，提出了相应的分析方法，同时进行了水平双向耦合地震作用下隔震结构的有限元分析，研究了双向水平地震作用对隔震结构的影响。试验和有限元分析均表明，一般情况下，考虑竖向地震作用时，结构的隔震效果将西安建筑科技大学博士学位论文减小50%左右，考虑双向水平地震作用时，结构的单向隔震效果将降低约40%，但仍有较好的隔震效果，工程应用时应予以

7、适当考虑。最后，本文在摩擦滑移隔震结构振动台试验研究的基础上，吸取国内外的研究成果和实际工程建设经验，借鉴相关行业的标准、规范。给出了滑移隔震结构设计的方法和建议，为摩擦滑移隔震实际工程设计应用提供参考及技术支撑。关键词：隔震结构；振动台试验；二硫化钼；新型滑移隔震装置；地震响应分析；有限元分析论文类型：应用基础研究基金项目：国家自然科学基金（51178388）；陕西省重点实验室项目（2013SZS01-Z02，2013SZS01-K01）；陕西省工业公关项目（2014K06-34，2013K07-07）；陕西省教育厅重点重点实验室科研计划项目（11JS

8、059，12JS055）；陕西省教育厅专项科研项目（14JK1420）西安建筑科