探究一维周期性复合基础隔震性能研究

《探究一维周期性复合基础隔震性能研究》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、北京交通大学硕士学位论文一维周期性复合基础隔震性能研究姓名：张志亮申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：石志飞;向宏军20090601中文摘要摘要：研究发现，周期性复合结构具有带隙特性，即对频率处于禁带范围内的弹性波是低透过率且高反射率的。地震波也是一种弹性波。本文旨在利用一维周期性复合结构带隙的可设计性设计一种具有隔震功能的基础，通过抑制地震波的传输来减轻地震对上部结构的破坏作用。本文采用集中质量法计算一维二组元、三组元周期结构的第一带隙(起始频率最低的带隙)，在此基础上讨论了各组元材料的材料参数(弹性模量、密度、泊松比等)、结构参数(晶格常数或各组分厚度、材料组分比)对第

2、一带隙的影响，最后设计了三种基础模型，并分别用Patran／Nastran和ANSYS对其中隔震性能最好、最接近实际应用的的混凝土一丁腈橡胶一钢板三组元基础进行瞬态响应分析和谐响应分析。结论表明，本文所设计的三组元周期基础对频率处于7．6Hz-lO．OHz的地震波横波有良好的隔震效果；对纵波的隔振效果则只能通过丁腈橡胶的较强的耗能能力来实现。关键词：周期结构；带隙；集中质量法；隔震分类号：ABSTRACTABSTRACT：Periodiccompositestructur懿withabandgapcharacterist／c，thatis，theelasticwaveislowt

3、ransmittanceandhighreflectivityifitsfrequencyisinthefrequencybandgapintheperiodiccomposites咖cnlre．Seismicwaveisalsoonekindofelasticwave．Thispaperaimstodesignafunctionalseismic-isolatedfoundationusingthefrequencybandgapprincipalofone-dimensionalperiodiccompositestructure，byinhibitingthetransmi

4、ssionofseismicwavestoreduceearthquakedamagetothesuperstmctllre．Thelump—massmethodisusedtocalculatethefirstbandgapofone-dimensionaltwo—componentandthree-componentperiodicstruc饥lre．Theeffectofthematerialparameters(elasticmodulus，density,Poisson'sratio，etc．)ands仃ucturalparameters(1atticeconstant

5、orthethicknessofeachcomponent，materialcomponentratio)ofeachperiodiccomposites仃uc嘶elementonthefirstbandgapwerealsodiscussed．FinallythreetypesofperiodicfoundationsWeredesigned．Theconcrete-rdtrilerubber．steelperiodics打uctur．emodelWasselectedforitsbestseismic．isolationperformanceandforpracticalpu

6、rpose．Transientresponseanalysisandharmonyresponseanalysisofthep耐odicfoundationsWereconductedusingPatran／NastranandANSYSinChapterfive．Numericalresultsshowthatthethree-componentperiodicfoundationhasagoodcharacterofseismic-isolationsubjectedtoaS-waverangedfrom7．6Hz·10．OHz；whileastoP-wave,thechar

7、acterofseismic-isolationisdependedontherubber’Senergy-consumptionability．KEYWORDS：periodics锕lcture；bandgap；lump-massmethod；seismic-isolationCI．ASSNo：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩