基础组合隔震的框架结构抗震性能分析

《基础组合隔震的框架结构抗震性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基础组合隔震的框架结构抗震性能分析重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：孙珊珊指导教师：肖明葵教授专业：工程力学学科门类：工学重庆大学土木工程学院二O一五年五月AnalysisofSeismicPerformanceofFrameStructurewithCombinedBaseIsolationAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngine

2、eringBySunShanshanSupervisedbyProf.XiaoMingkuiSpecialty:EngineeringMechanicsCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要作为一种突发的自然灾害，地震始终困扰着人类，而能够减轻地震所带来的生命财产损失的主要途径就是工程抗震。随着我国社会经济体制的不断健全与发展，传统的工程抗震设计方法有时候已经远远不能够满足工程实际的需求

3、，因此，基础隔震的设计理念受到越来越多的关注，隔震技术的理论研究和工程实践都取得了迅速发展。本论文以多层规则的框架结构作为研究对象，利用有限元软件ANSYS建立空间三维模型，计算中采用双线性弹簧模拟隔震装置。论文中讨论了铅芯橡胶支座隔震、摩擦滑移支座隔震以及橡胶支座和滑移支座的组合隔震与未隔震这四种工况下的地震反应分析对比，对四种工况的结构输入地震波进行时程分析，对数据进行分析整合，得到地震响应指标参数，包括水平位移、加速度、层间剪力等。分别根据隔震前后结构的自振周期T1选取地震波，对比分析结构在不

4、同选波方案下的地震反应。建立不同的隔震支座布置方案和具有不同的滑移支座摩擦系数的组合基础隔震结构，讨论分析这两个参数对于组合基础隔震地震响应的影响。计算结果表明：使用铅芯橡胶支座隔震、摩擦滑移支座隔震及组合隔震可以使结构的自振周期明显延长，这样可以避开地震的卓越周期，大幅度的降低了上部结构的地震反应，隔震效果显著。隔震工况下各楼层水平位移变化周期得到延长，楼间变化差别很小，表现出明显的整体移动，加速度值也大幅减小。同时隔震结构的剪力和主应力的分布更加合理，最大剪力及最大主应力都远远低于未隔震的结构。

5、组合基础隔震的地震反应随着摩擦滑移隔震支座数量的增加而减弱，滑移支座摩擦系数的增大会使组合基础隔震的隔震效果变差，所以合理地选择摩擦滑移支座的布置个数及滑移支座的摩擦系数，组合隔震可以具备比铅芯橡胶隔震和摩擦滑移隔震更好的隔震效果。根据隔震后的自振周期T1选取地震波来计算隔震结构的各项性能指标，可以看出地震响应的离散型小于根据隔震前的自振周期T1选波的结果，说明了按照隔震后T1选波是更为合理的，从而进一步对于隔震结构的隔震性能进行了验证。本论文通过对框架结构的不同隔震方案的分析研究，显示了基础隔震的

6、特点和其优越性，可为隔震结构的设计和隔震技术的发展提供研究基础。并且，与平面分析模型相比，空间分析模型与实际结构更为接近，具有较大的优势，对结构设计有一定的参考价值。关键词：铅芯橡胶支座，摩擦滑移支座，时程分析，ANSYSI英文摘要ABSTRACTAsasuddennaturaldisaster,theearthquakehasplaguedmankind,andthemainwaytobeabletomitigatethelossoflifeandpropertycausedbytheearthq

7、uakeistheearthquakeengineering.WiththesounddevelopmentofChina'ssocialandeconomicsystem,thetraditionalseismicdesignmethodshavebeenfarcannotmeettheactualneedsoftheproject,therefore,baseisolationdesignaremoreandmoreattention,theoreticalresearchandengineer

8、ingpracticeofisolationtechniqueshavemaderapiddevelopment.Inthispaper,multi-framestructurerulesastheresearchobject,usingthefiniteelementsoftwareANSYStoestablishspatialthree-dimensionalmodel,calculationofseismicisolationdevicetosimulatebi