三维隔震单层球壳地震动强度参数及隔震支座位移研究

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1、三维隔震单层球壳地震动强度参数及隔震支座位移研究StudyonSeismicIntensityMeasuresandIsolationBearingDisplacementforThree-DimensionalIsolatedSingle-layerReticulatedDomes学科专业：土木工程作者姓名：崔中豪指导教师：丁阳教授天津大学建筑工程学院2017年12月摘要增量动力分析方法被广泛应用于结构的地震动力响应分析。针对三维隔震单层球面网壳结构，如何有效表征输入地震动的特性是此种结构增量动力分析的基础。同时，影响隔震结构整体可靠度

2、的隔震层位移响应及其破坏是此种结构地震动力响应分析的研究重点。本文采用数值模拟的方法，对比分析了近场和远场地震下三维隔震单层球面网壳的结构动力响应，研究了适用于三维隔震单层球面网壳的地震动强度参数，并提出了基于地震动强度的隔震支座位移预测公式，主要内容有：（1）以三维隔震Kiewitt-8型单层球面网壳结构为研究对象，对比分析近场和远场两组地震动下网壳结构和隔震层的动力响应。分析结果表明三维隔震支座能有效降低球面网壳在两种地震下的加速度响应及整体变形，但与远场地震相比，含有长周期脉冲的近场地震可显著增大隔震层位移。（2）对三维隔震Kiew

3、itt-8型单层球面网壳结构输入长短脉冲周期和非脉冲型近场地震动，研究近场脉冲成分、脉冲周期和三向地震动等因素对常用地震动强度参数适用性的影响，并探讨了三维隔震单层球面网壳地震动强度参数的选用方法；考虑结构三向异性，提出基于三向地震动的向量型强度参数[DMASIx,DMASIy,Saz]，并从相关性和有效性两个方面对其进行评价。（3）基于地震动强度参数，使用无量纲化参数分析方法研究各结构参数对三维隔震支座峰值位移的影响；在统计分析大量模拟数据的基础上，拟合得出近场地震下三维隔震单层球面网壳支座位移预测公式，并对公式的准确性进行了验证。关键

4、词：三维隔震单层球面网壳，近场地震动，结构动力响应，地震动强度参数，三维隔震支座位移IIIABASTRACTIncrementaldynamicanalysisiswidelyusedintheanalysesofseismicresponsesofstructures.Forthree-dimensionalisolatedsinglelayerreticulateddomes,effectivedescriptionsoftheseismicintensityisthebasisoftheincrementaldynamicanaly

5、sis.Atthesametime,thedisplacementresponseanddamageoftheisolationlayerthatinfluencetheoverallreliabilityoftheisolatedstructuresarethekeypointsoftheseismicdynamicresponseanalysis.Basedonnumericalsimulation,thedynamicresponsesofthreedimensionalisolatedsingle-layerreticulated

6、domesundertheexcitationofnearandfarfaultearthquakesarecompared,thenthisthesisanalyzesintensitymeasuresapplicabletothree-dimensionalisolatedsingle-layerreticulateddomes,andadisplacementpredicationformulaoftheisolationlayerisproposed.Themainresearchcontentsarefollows.(1)Fir

7、stly,takingathree-dimensionalisolatedKiewitt-8single-layerreticulateddomeasobjectofresearch,thisthesiscomparesthedynamicresponsesofthereticulateddomeandtheisolationlayerunderfarandnearfaultexcitation.Theresultsshowthatthethree-dimensionalisolationbearingcanreducetheaccele

8、rationresponseandoveralldeformationofthereticulateddomes.However,comparedwiththefar-fieldearthqu